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INTRODUCCIÓN

Vino: un producto de la fermentación y el envejecimiento. El vino es el producto de un proceso anaerobio, denominado fermentación, en el que la levadura del vino convierte las moléculas de azúcar en alcohol. A continuación, el vino se envejece en barricas de roble, en condiciones frescas, para mejorar su calidad. De acuerdo con el tipo de vino, la duración del envejecimiento y la edad del barril, el roble alterará el color, el sabor y los niveles de tanino de la bebida. Los taninos, polímeros fenólicos que reticulan los polisacáridos en los vasos de las paredes del roble y conducen el agua, contribuyen a la complejidad del sabor del vino.

Metabolismo y motores a reacción

¿Puede la biología de sistemas mejorar nuestra comprensión de las vías bioquímicas como la glucólisis? Las especies modernas son el resultado de miles de millones de años de rigurosa selección natural, que ha adaptado a los organismos a sus diversos entornos. Este proceso de selección también gobierna las vías metabólicas que manejan las transformaciones bioquímicas que sostienen la vida. Cuando los biólogos de sistemas analizaron los procesos metabólicos, se hizo evidente que la evolución, operando bajo restricciones termodinámicas y cinéticas, había convergido una y otra vez en un conjunto relativamente pequeño de diseños. Las vías catabólicas, aquellas que degradan las moléculas orgánicas y liberan energía, proporcionan un ejemplo importante. Estas vías suelen tener dos características: producción óptima de ATP y eficiencia cinética (es decir, tiempo de respuesta mínimo a los cambios en los requisitos metabólicos celulares). Los organismos vivos han optimizado las vías catabólicas, en parte, a través de reacciones altamente exergónicas al comienzo de una vía. La “activación” temprana de las moléculas de nutrientes hace que las reacciones posteriores que producen ATP (generalmente cerca del final de la vía) se ejecuten con una termodinámica cuesta abajo. Como resultado, la ruta puede producir ATP bajo diferentes concentraciones de sustrato y producto. El término diseño turbo, inspirado en los motores turbo de los aviones a reacción, describe este fenómeno. Un buen ejemplo es la glucólisis, la vía de reacción de captura de energía que convierte la glucosa hexosa en piruvato (fig. 8A).

Un motor a reacción crea propulsión al mezclar aire con combustible para crear gases de escape calientes, en expansión y de rápido movimiento, que salen por la parte posterior. Parte del aire aspirado en la parte delantera del motor se desvía hacia los compresores, donde su presión aumenta sustancialmente antes de fluir hacia las cámaras de combustión y mezclarse con las moléculas de combustible, las cuales, a medida que se expanden en llamas, fluyen a través de turbinas equipadas con aspas de ventilador que accionan los compresores. Una característica importante de este proceso es que los gases de escape calientes también retroalimentan al motor para acelerar el paso de la entrada de combustible. Este capítulo revela ...

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