Catalizar la descomposición química
La vida depende de la construcción y descomposición de las moléculas biológicas. Los catalizadores, en forma de proteínas o ARN, desempeñan un papel importante al aumentar drásticamente la velocidad de una transformación química, sin consumirse en la reacción. El papel regulador que desempeñan los catalizadores en cascadas bioquímicas complejas es una de las razones por las que pueden ocurrir tantas transformaciones químicas simultáneas dentro de las células vivas en el agua en condiciones ambientales. Por ejemplo, considere la descomposición catalítica de 10 enzimas y la transformación de la glucosa en piruvato en la vía metabólica de la glucólisis.
Descomponer químicamente los compuestos orgánicos
La gran mayoría de los procesos de ensamblaje y descomposición bioquímicos, incluso en los organismos más complejos, ocurren dentro de las células. De hecho, las células pueden realizar cientos, incluso miles de transformaciones químicas al mismo tiempo en condiciones favorables para la vida (temperatura ambiente y presión en un ambiente acuoso). Parte de la razón por la que las reacciones de descomposición (descomposición química) pueden ocurrir en condiciones tan leves es porque, con mayor frecuencia, ocurren de manera gradual, mediada por enzimas, absorbiendo o liberando pequeñas cantidades de energía en cada paso. Por ejemplo, la descomposición de la glucosa en piruvato, y la liberación de energía, ocurre en el proceso de glucólisis catalizado por enzimas de 10 pasos.
Modificar el potencial químico
La construcción de una presa en un río que fluye crea una diferencia en el nivel del agua a ambos lados de la presa. La diferencia en el nivel del agua se llama potencial porque aprovecha la tendencia abiótica del agua para buscar su propio nivel. Una vez que haya una abertura en la presa, el agua se precipitará desde el nivel superior al nivel inferior hasta que se igualen. El flujo de agua se puede usar para hacer trabajo, como hacer girar una turbina para generar energía hidroeléctrica. De manera similar, se puede configurar un potencial químico para que realice un trabajo. Por ejemplo, en la fotosíntesis, la energía de un fotón solar que golpea una hoja obliga a un electrón a fluir a lo largo de la cadena de transporte de electrones. A medida que el electrón pasa por cada punto de la cadena, se libera un ion de hidrógeno dentro de la membrana tilacoide de la célula vegetal. A medida que los iones de hidrógeno se acumulan en un lado de la membrana tilacoide, se establece un potencial químico debido a la diferencia en la concentración de iones de hidrógeno en cada lado. Así como existe una tendencia abiótica para que el agua busque su propio nivel a ambos lados de la presa, existe una tendencia abiótica para que la concentración química de cualquier ion o molécula en particular “busque su propio nivel de concentración” a ambos lados de una membrana. En la fotosíntesis, los iones de hidrógeno encuentran su camino hacia el otro lado de la membrana tilacoide a través de un camino creado por un canal enzimático incrustado. El flujo de iones de hidrógeno a través del canal alimenta la maquinaria de síntesis química de la enzima.
Cooperar/competir entre diferentes especies
Desde el parasitismo hasta los mutualismos, existen infinitas interacciones entre organismos en la naturaleza. Las interacciones entre especies que conducen a un resultado negativo para una especie se conocen como competencia. La cooperación ocurre cuando los organismos trabajan juntos para el beneficio de cada organismo o especie. Si bien la competencia a menudo ocurre por recursos o compañeros, cuanto más han comenzado los biólogos a buscar ejemplos de cooperación en la naturaleza, más han encontrado. Por ejemplo, alrededor del 90% de las plantas tienen una asociación beneficiosa con los hongos. Los hongos proporcionan a la planta nutrientes como nitrógeno y fósforo, a cambio de azúcares de la planta.
