Principios de Biología

Cuando un objeto está en movimiento, hay energía asociada con ese objeto. Piensa en una bola de demolición. Incluso una bola de demolición de movimiento lento puede causar mucho daño a otros objetos. La energía asociada con objetos en movimiento se llama energía cinética (Figura 5). Una bala que acelera, una persona que camina y el movimiento rápido de moléculas en el aire (que produce calor) tienen energía cinética.

¿Y si la misma bola de demolición inmóvil se levanta dos pisos por encima del suelo con una grúa? Si la bola de demolición suspendida no se mueve, ¿hay energía asociada con ella? La respuesta es sí. La energía que se requería para levantar la bola de demolición no desapareció, sino que ahora se almacena en la bola de demolición en virtud de su posición y la fuerza de gravedad que actúa sobre ella. Este tipo de energía se denomina energía potencial (Figura 5). Si la pelota cayera, la energía potencial se transformaría en energía cinética hasta que toda la energía potencial se agotara cuando la pelota descansara en el suelo. Las bolas de demolición también se balancean como un péndulo; a través del columpio, hay un cambio constante de energía potencial (más alta en la parte superior del columpio) a energía cinética (más alta en la parte inferior del columpio). Otros ejemplos de energía potencial incluyen la energía del agua retenida detrás de una presa o de una persona a punto de saltar en paracaídas desde un avión.

 presa vs cascada
Figura 5 El agua sin gas tiene energía potencial; el agua en movimiento, como en una cascada o un río que fluye rápidamente, tiene energía cinética. (crédito «dam»: modificación de la obra de «Pascal» / Flickr; crédito»cascada»: modificación de la obra de Frank Gualtieri)

La energía potencial no solo está asociada con la ubicación de la materia, sino también con la estructura de la materia. Un resorte en el suelo tiene energía potencial si se comprime; también lo tiene una banda elástica que se tira tensa. A nivel molecular, los enlaces que mantienen unidos a los átomos de las moléculas existen en una estructura particular que tiene energía potencial. Recuerde que las vías celulares anabólicas requieren energía para sintetizar moléculas complejas a partir de moléculas más simples y las vías catabólicas liberan energía cuando se descomponen moléculas complejas. El hecho de que la energía pueda liberarse por la ruptura de ciertos enlaces químicos implica que esos enlaces tienen energía potencial. De hecho, hay energía potencial almacenada en los enlaces de todas las moléculas de alimentos que comemos, que finalmente se aprovecha para su uso. Esto se debe a que estos enlaces pueden liberar energía cuando se rompen. El tipo de energía potencial que existe dentro de los enlaces químicos, y que se libera cuando esos enlaces se rompen, se llama energía química. La energía química es responsable de proporcionar a las células vivas la energía de los alimentos. La liberación de energía ocurre cuando los enlaces moleculares dentro de las moléculas de los alimentos se rompen.

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Texto adaptado de: OpenStax, Conceptos de Biología. OpenStax CNX. 18 de mayo de 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]

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