Al considerar cómo los organismos almacenan energía para su uso posterior, me preguntaba qué sustancia conocida en biología es mejor para compactar la mayor cantidad de energía en el espacio más pequeño (en volumen).
Con mi conocimiento (limitado), supongo que sería lo que normalmente llamaríamos "grasa corporal". Sin embargo, sé que probablemente no estoy al tanto de la mayoría de las formas de energía almacenada, y consideré que quizás sustancias como las claras de huevo pueden contener potencialmente más energía en la misma cantidad de volumen.
Entonces, la pregunta como en el título: ¿Cuál es la forma más condensada de energía (almacenada) utilizada en biología?
Alternativamente, si no hay un "mejor" conocido: ¿Cuáles serían los principales competidores?
La mejor relación entre peso y contenido energético (y por supuesto también estabilidad) la tiene la grasa. Su contenido energético es más del doble que el de los carbohidratos (azúcares). Ver esta tabla de aquí en adelante los contenidos energéticos:
Esta es la razón por la que los animales que hibernan o migran se hartan de acumular recursos grasos antes del invierno o de su viaje. Con los carbohidratos necesitarían más del doble de la cantidad de carbohidratos almacenados para obtener la misma energía. Las proteínas están aproximadamente al mismo nivel que los carbohidratos.
Si observa este problema no por energía por masa sino por volumen por masa, la grasa aún gana. Para ello necesitamos la densidad de proteínas (músculos en este caso) y grasas. El documento 1 (ver la referencia a continuación) dice que los músculos humanos tienen una densidad promedio de 1,06 g/cm³. El documento 2 enumera una densidad de 0,92 g/cm³ para la grasa. Así que las grasas (esto es prácticamente solo válido para el cuerpo humano, pero debería estar en el mismo rango para otros animales) son alrededor de un 15% menos densas que los músculos. Como la densidad energética por peso es aproximadamente el doble de la grasa, esto compensa la menor densidad.
Los carbohidratos son mejores, pero aún no son tan buenos como las grasas. Es un poco difícil encontrar densidades específicas para los carbohidratos en el cuerpo humano, así que usemos Glucógeno (que es un carbohidrato ampliamente utilizado para el almacenamiento de energía a mediano plazo) para este propósito. El documento 3 enumera una densidad de glucógeno entre 1,40 y 1,62 g/cm³, por lo que la grasa tiene solo el 55-65 % de su densidad. Dado que la densidad energética de la grasa es aproximadamente 2,25 veces mayor que la de los carbohidratos, la grasa es aún mejor.
Si observa ATP en comparación, tiene relativamente poca energía para proporcionar. El ATP entrega alrededor de 32,3 kJ/mol (con 507,18 g/mol esto hace alrededor de 64 J/gramo) por fosfato liberado de la molécula, que es 128 J/gramo si se liberan ambos fosfatos. Esto es aproximadamente 300 veces menos energía por gramo que la grasa. Esto tiene sentido, ya que las grasas se oxidan por completo (hasta agua y dióxido de carbono), mientras que en el ATP solo se rompen los enlaces de fosfato. El ATP actúa como portador de energía en el cuerpo y no como una molécula de almacenamiento de energía.
Referencias:
Jon de todos los oficios
gavilán
cris
gavilán
cris
gavilán
steve jesop
cris
CodesInChaos
Chinmay Kanchi
cris
Chinmay Kanchi
marzo ho