1. Bioenergética
Facultad de Ciencias Veterinarias
“José Benjamin Burela”
U.A.G.R.M.
Fisiología Veterinaria II
Dra. Rosa M. Teruya Burela
2013

2. Introducción
• Para realizar una introducción al estudio de
la Bioenergética es necesario hacer un
análisis del concepto de energía y la forma
como los diferentes organismos la obtienen
para el desarrollo de su vida.
• Energía es la capacidad de realizar
trabajos, fuerzas, movimientos. No se puede
ver, sólo se ven sus efectos.
• No se la puede crear ni destruir y sólo se
transforma en otra forma de energía.

3. Introducción
• Existe esencialmente dos formas de
energía: potencial y cinética.
• La energía potencial es la que contiene un
cuerpo: la energía del cuerpo, del vapor, el
agua y etc.
• La energía cinética es la que posee un
cuerpo en movimiento: el agua al caer, el
aire en movimiento, etc.
• Otras clasificaciones: energía
térmica, química
mecánica, eléctrica, solar, magnética, etc.

4. Energía renovable: eólica, mareomotriz, hidraúlica, solar
y biomasa(bosque)

5. Introducción
• Existen organismos que son denominados
fotótrofos o autótrofos, los cuales mediante
la fotosíntesis transforman la energía solar
que llega a la tierra en otros tipos de
energía.
• Entre estas formas de energía está la de
tipo química principalmente y la utilizan
para sintetizar sus propios componentes
orgánicos como por ejemplo hidratos de
carbono, proteínas, ácidos nucleícos, etc.

6. Introducción
• Esta síntesis la realizan los autótrofos a
partir de sustancias inorgánicas muy simples
del medio como: agua, dióxido de
carbono, nitrógeno, compuestos fosforados y
otros.
• El resto de los organismos son
heterótrofos, los cuales dependen del
alimento orgánico formado por otros seres
vivos; debido a la incapacidad para realizar
la síntesis de sus propios nutrientes.

7. Fotosíntesis

8. Introducción
• Los heterótrofos utilizan parte de estos
nutrientes para formar constituyentes de su
organismo y otra parte se degradan para
obtener energía que utiliza para la
realización de las funciones biológicas.
• A estos organismos también se los llama
quimiótrofos, es decir que utilizan la energía
química contenidas en las moléculas
sintetizadas por los organismos autótrofos.

9. Introducción
• El ejemplo siguiente es para graficar lo antes
mencionado:
• La glucosa es sintetizada por organismos
autótrofos a partir de CO2, H2O y luz solar.
• La reacción endergónica de la fotosíntesis se
puede expresar a través de la siguiente
ecuación:
• 6 moles CO2 + 6 moles H2O + 686 Kcal. =
1 mol C6 H12 O6 + 6 moles de O2.

10. Energía eléctrica

11. Introducción
• La glucosa ahora ha incorporado 686
Kcal. por mol.
• Estas calorías podrán ser aprovechadas
por organismos capaces de degradar y
utilizar la energía que se libera durante la
realización de cualquier tipo trabajo ya sea
mecánico, químico u osmótico (esta
reacción es exergónica) .

12. Introducción
• Las reacciones exergónicas son aquellas
que se producen espontáneamente y liberan
energía al medio produciendo un cambio de
entalpía de valor negativo.
• Lo anteriormente dicho queda demostrado
mediante la siguiente ecuación:
• 1mol de C6 H12 O6 + 6 moles de O2 = 6
moles de CO2 + 6 moles de H2O + 686 Kcal

14. Introducción
• El trabajo biológico puede tener tres
formas:
• 1.- El trabajo mecánico como por ejemplo
de la contracción muscular.
• 2.- El trabajo químico que implica la
síntesis de las moléculas celulares.
• 3.- El trabajo osmótico, el transporte que
concentra varias sustancias en los
líquidos intra y extracelulares.

15. Introducción
• Bioenergética es la parte de la biología
relacionada con la física, que se encarga del
estudio de los procesos mediante los cuales
las células vivas utilizan, almacenan y liberan
energía.
• Estudia los procesos de la
absorción, transformación y empleo de
energía por las células en los sistemas
biológicos.
• El componente principal de la bioenergética
es la transformación de energía, es decir, la
conversión de una forma de energía en otra.

16. Energía eléctrica

17. Bioenergética
• Bioenergética utiliza las ideas básicas que
se relacionan con la Termodinámica, en
particular con la Energía Libre, en especial
la Energía Libre de Gibbs (disponible y útil
para producir trabajo).
• Los cambios en la energía libre de Gibbs
nos dan una cuantificación de la factibilidad
energética de una reacción química y
proveen una predicción de si la reacción
podrá suceder o no.

18. Bioenergética
• La Bioenergética se interesa sólo por los
estados energéticos inicial y final de los
componentes de una reacción.
• No del mecanismo o del tiempo necesario
para que el cambio químico se lleve a cabo
• La bioenergética predice si un proceso es
posible.
• La cinética cuantifica qué tan rápido ocurre
la reacción.

19. Metabolismo Energético
• El Metabolismo es el conjunto de
transformaciones que experimenta la materia
externa desde su absorción o adición al
citoplasma, hasta su eliminación del mismo.
• Por ejemplo, las células están compuestas por
un complejo sistema de reacciones químicas
que generan energía y otras que utilizan
energía, esto en general es el metabolismo.
• El Metabolismo comprende dos fases:
• El Anabolismo (Síntesis de compuestos
orgánicos)
• El Catabolismo (Degradación de sustancias
complejas)

20. Energía no renovable: combustiles fósiles, e.
nuclear

21. Metabolismo Energético
La determinación de un balance metabólico
sirve para calcular las necesidades
alimenticias de un animal y en el cálculo
hay que tomar en cuenta para la
producción de leche, lana, huevos, etc.
Al oxidarse los carbohidratos, proteínas y
grasas, liberan energía
potencial, poniéndose a disposición del
animal para cubrir sus necesidades
energéticas (trabajo mecánico, regulación
térmica, perdida de calor y otros).

22. Balance energético
Para hacer un balance energético se
comparan los ingresos y salidas de
energía:
Energía ingresada.- La energía del
alimento es la entrada bruta de energía
del organismo.
Los alimentos: Son una fuente de energía
Salida de energía.-Se puede expresar
como calor y puede determinarse
directamente por medición de la
eliminación calórica, incluyendo el calor
del vapor de agua de un calorímetro esto
se puede dar:

23. Balance energético
• Calor: ya que se libera por oxidación y una
parte aparece como trabajo mecánico.
• Orina: es una causa de pérdida de energía
en el organismo en todos los animales.
• Heces: tienen materiales que pueden
quemarse
*Eliminación de calor por conducción.
*Eliminación del calor por evaporación de
agua, en particular por el sudor

24. Fuentes de Energía
 La energía que mueve al mundo viviente
proviene del Sol. La energía solar es
capturada por algunos organismos
(plantas verdes y ciertos microbios) que la
aprovechan directamente.
 El resto de los seres vivientes, que no
tienen la facultad de utilizar directamente
la energía solar de esta
manera, dependen de un proceso inverso
para funcionar.

25. UTILIZACION DE ENERGIA SOLAR POR
LOS SERES VIVOS

26. Entrada de energía
• Los alimentos: son una fuente de energía
para los heterótrofos.
• Todas las unidades biológicas se
alimentan, con la finalidad de proveerse
tanto de energía como de materia prima
para su crecimiento y desarrollo
• Los alimentos pueden agruparse en tres
grandes grupos:
Carbohidratos, Proteínas y Grasas.

27. Alimentos
Grupo Unidad Transformación
alimenticio metabolizada convergente
Carbohidratos Glucosa ENERGÍA en ATP
Lípidos (Grasas) Ácidos grasos ENERGÍA en ATP
Proteínas Aminoácidos ENERGÍA en ATP

28. TIPOS DE ENERGÍA
• Energía bruta.- Es la energía calórica total
contenida en la ración
• Energía digestible.- Es la cantidad de energía
que queda después de la digestión.
• Energía metabolizable.- Es la energía que
queda después de restar las pérdidas de
energía por las heces, orina y gases de
fermentación.

29. Tipos de energía
• Energía neta.- Es la diferencia
existente, entre la energía metabolizable y
las pérdidas energéticas en forma de
calor.
• Energía libre.- Constituye la energía
disponible para la producción de trabajo o
aumento de peso mediante formación de
crías, grasa,carne, leche, huevos, etc.

30. Depósitos de reserva energética
en los diferentes compuestos
• Hidratos de Carbono:
La forma de reserva de los hidratos de
carbono es a través del glucógeno en el
hígado y los músculos.
• Lípidos o grasas:
Constituyen un componente energético
fundamental de reserva energética se
hace en forma de triglicéridos en el tejido
muscular.

31. Proteína
• No conforman una reserva energética específica
en el organismo, para ello las mismas deben
oxidarse para formar energía (auto-digestión
muscular), debido a que ellas aportan más a la
plástica que a la formación de energía.
• La cantidad de calor liberada es por termino
medio de 4.1 kcal. para un gramo de
carbohidratos y de 9.3 kcal. para un gramo de
grasa.
• Salida de energía: Se puede expresar, como
calor y puede determinarse por la medición de la
eliminación calórica.

32. Regulación de la termogénesis
La cantidad del calor generado en el
organismo depende de los factores
ambientales como también del estado de
actividad o reposo.
• Regulación de las Pérdidas calóricas:
La eliminación del calor por el
organismo, es un proceso de vital
importancia, debido a la continua
producción de calor en los tejidos.

33. Unidades calóricas
La unidad de calor es la caloría (cal.) que
es la cantidad de calor requerida para
elevar 1 grado centígrado, la temperatura
de 1 ml de agua.
La kilocaloría (kcal.) es igual a 1000
calorías.
• Valores calóricos.-
Cuando se oxidan en el organismo de
carbohidratos y las grasas, suministran los
mismos productores finales (dióxido de
carbono y agua).

34. Temperatura corporal
El equilibrio térmico del organismo implica
una minuciosa regulación de la génesis y
eliminación de calor bajo la influencia de los
centros del hipotálamo.
• Estos centros son excitados por:
• Estímulos procedentes de los receptores
cutáneos del calor y frío.
• Estímulos de los termos-receptores de los
tejidos.
• Variaciones de la temperatura de la sangre
actúan sobre los termos-receptores del
hipotálamo la cual influye en la eliminación
del calor.

35. Temperatura Ambiente
• La temperatura neutra de un animal
alcanza valores mínimos esta entre 15Cº
y 25 Cº (mono y rumiantes )
• En el ejercicio de los animales aumenta su
metabolismo basal y en el sueño
disminuye en un 10%.

36. Como medir la temperatura de
los animales

37. Trastornos de la termorregulación
• El trastorno más importante del equilibrio
térmico, es la fiebre que obedece a una
modificación funcional del centro termo-
regulador ubicado en el hipotálamo.
• La elevación de la temperatura corporal es
el síntoma principal de la mayoría de las
enfermedades infecciosas.

38. Otros tipos de trastornos o
alteraciones
son:
• Hipotermia: Descenso de la temperatura
corporal.
• Hipertermia: Elevación de la temperatura
corporal.

39. Según el curso febril se distingue
distintas clases de fiebre:
• Fiebre continua.- La temperatura
corporal se mantiene elevada durante un
largo periodo de tiempo con oscilaciones
días de hasta 1º C.
• Fiebre Remitente.- Aquí la cuantía del
aumento térmico es variable, alternando
en la curva térmica las elevaciones más
acusadas

40. Según el curso febril
• Fiebre atípica.- el nivel de la hipotermia
está sometido de fluctuaciones muy
acusadas, que no corresponden a una ley
determinada.
Fiebre recurrente.- en el que se alternan
largos periodos febriles con pausas
también muy prolongadas de temperatura
corporal normal.

41. Variación de la temperatura corporal
de los animales domésticos
La temperatura se suele determinar en el recto o la vagina.
La temperatura corporal normal depende de diferentes
factores como ser:
• Hora del día.- En la noche es mínima pero en la tarde
alcanza su punto máximo.
• Edad.- Los animales jóvenes tienen mayor temperatura que
los adultos y esta va disminuyendo mientras pasan los años.
• Sexo.- Las hembras tienen mayor temperatura que los
machos especialmente en la etapa del estro.
• Trabajo corporal.- El trabajo muscular intenso aumenta la
temperatura a 1º C

42. Temperatura orgánica:
Animales Temperatura- Limites C
oscilaciones en
C
Caballo Semental 37,2 – 37,6 38,1
Yegua 37,3 – 37,8 38,2
Asno 36,4 – 37,4 38,4
Gallina 40,6 – 47,1 43.0
Vaca Cárnica 36,7 – 38,3 39,1
Vaca Lechera 38,0 – 38,6 39,9

43. Temperaturas orgánica
Animales Temperatura Limites C
Oscilaciones en
C
Oveja 38,3 – 39,1 39,3
Cabra 38,5 – 39,1 39,7
Cerdo 38,7 – 39,2 39,8
Perro 37,9 – 38,9 39,9
Gato 38,1 – 38,6 39,2
Conejo 38,4 – 39,5 40,1

44. Temperaturas corporales
normales
Animal Temperatura Animal Temperatura
normal C normal C
Vaca 38.5 Ternero 39.5
Búfalo 38.2 Cabra 39.5
Oveja 39.0 Camello 34.5 - 41.0
Llama, 38.0 Caballo 38.0
alpaca
Asno 38.2 Cerdo 39.0
Gallina 42.0 Lechón 39.8

45. Significado
• endergónico, -a
• I. De endo- + gr. ergon = energía. (Adjetivo, -a). Dícese de
aquellos procesos químicos que requieren aporte de
energía para poderse realizar.
• exergónico, -a
• I. Del gr. ex- + ergon = obra, energía + -ico. (Adjetivo, -a).
Dícese de la reacción química que libera energía.
http://html.rincondelvago.com/procesos-biologicos.html
• Entalpía (del griego ἐνθάλπω [enthálpō], "agregar calor";
formado por ἐν [en], "en" y θάλπω [thálpō], "calentar") es
una magnitud termodinámica. Expresa una medida de la
cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema
termodinámico es decir, la cantidad de energía que un
sistema puede intercambiar con su entorno.
http://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa

46. ¡¡ GRACIAS!!

47. Energía eléctrica

48. Energía renovable:
mareomotriz, hidraúlica, eólica, solar y biomasa(bosque)

50. Energía no renovable.- combustiles fósiles, e. nuclear

51. Ciclo del N.

52. fotosíntesis

53. Ciclo autótrofo
http://bioma.blogspot.es/