Bioenergetica

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Bioenergetica

  1. 1. BIOENERGETICA.
  2. 2.  El funcionamiento del organismo humano depende de una variedad de procesos bioquímicos que en conjunto representan el metabolismo de las células corporales. Las reacciones químicas involucradas en el metabolismo proveen y utilizan compuestos de energía indispensables para mantener trabajando todos nuestros órganos del cuerpo.
  3. 3.  La energía se requiere para que se lleven a cabo todas las reacciones bioquímicas en el organismo. Dos de las características importantes de los seres vivos son la gran complejidad y el orden, para esto se requiere de la energía.
  4. 4.  Energética: es la parte de la física que estudia las diversas formas de energía. Energía: es la capacidad de producir un trabajo. Termodinámica: es la ciencia que estudia las relaciones entre el calor y las demás formas de energía. Toda transformación (cambio químico o físico) implica un cambio energético.
  5. 5. Trifosfato de adenosina(ATP). Es un nucleótido constituido mediante tres grupos fosfatos. Posee un tercer grupo de fosfato en un enlace lineal (anhídrido), el cual proporciona dos enlaces ricos en energía, los dos últimos grupos de fosfatos representan enlaces de alta energía (almacenan un alto nivel de energía química potencial).
  6. 6. Trifosfato de adenosina(ATP). La cantidad de energía que corresponde al enlace del último radical fosfato con el resto de la molécula es de unas 7,000 calorías por mol, y la que corresponde al penúltimo es más elevada, 8,300 calorías por mol. Al desdoblarse una molécula de trifosfato de adenosina, se libera suficiente energía para los procesos bioquímicos del cuerpo.
  7. 7.  PRIMER PRINCIPIO. La energía se conserva. La energía de un sistema aislado permanece constante, o sea, la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma de un tipo a otro, es decir, siempre que desaparece una clase de energía debe producirse una cantidad exactamente equivalente de otra clase. Funciones termodinámicas de estado. Son magnitudes cuyas variaciones para un sistema aislado dependen de los estados inicial y final, siendo independientes del camino seguido.
  8. 8.  SEGUNDO PRINCIPIO. La energía se degrada. No es posible transformar el calor íntegramente en trabajo. Indica el sentido en que tienen lugar las transformaciones termodinámicas, es decir, ante dos fenómenos posibles, marca cuál de los dos podrá producirse. El segundo principio permite la definición de nuevas funciones termodinámicas de estado, entre ellas la Entropía S. Mediante razonamientos termodinámicos podríamos demostrar que en todo proceso irreversible la entropía total crece.
  9. 9.  La Entropía se define como la medida del desorden de un sistema. La entropía del universo va en aumento, ya que los procesos corrientes son todos irreversibles. El desorden va en aumento hasta que todas las demás formas de energía se transformen en calórica y se llegue a una uniformidad total, lo que significa el acercamiento progresivo al caos.
  10. 10.  Al aumentar la temperatura, la entropía y el desorden crecen. Un sólido tiene la ordenación máxima (red cristalina) y por lo tanto, la entropía mínima. Si lo calentamos funde, desordenándose sus moléculas, es decir, la entropía en el líquido es mayor que en el sólido. Al calentar el líquido se vaporiza, desordenándose mucho más, y la entropía sigue creciendo.
  11. 11.  TERCER PRINCIPIO. La entropía en el cero absoluto es nula para un sólido cristalino. Significa que los sólidos cristalinos enfriados a 0° K tienen una ordenación perfecta, y los átomos no oscilan en sus posiciones de equilibrio. Este cero absoluto es prácticamente inalcanzable. Este principio también recibe el nombre de Principio de Nernst, que afirma que el cero absoluto no puede alcanzarse mediante un número finito de operaciones.
  12. 12.  TERMOQUIMICA. Es la parte de la termodinámica que estudia los cambios energéticos que acompañan a las reacciones químicas.
  13. 13.  Una reacción se llama Exoergónica cuando al producirse libera energía. Una reacción Endoergónica es cuando al producirse absorbe energía. Si la energía es calórica, las reacciones se llaman Exotérmicas cuando desprenden calor y Endotérmicas cuando absorben calor.
  14. 14. ENERGÍA LIBRE DE GIBBS. Es la porción del potencial total de energía de un sistema natural disponible para la ejecución de un trabajo. Es una función termodinámica del estado, cuya disminución en un sistema mide el trabajo útil desarrollado por él.
  15. 15.  Matemáticamente G = H – TS G= energía libre H= la entalpía T= la temperatura S= entropía del sistema. Para estudiar las variaciones de energía libre se considera como cero el valor de la energía libre de los elementos simples a 25° C y en su estado natural. La función de energía libre resulta de gran utilidad para estudiar los equilibrios químicos que se producen entre sustancias capaces de realizar reacciones reversibles.
  16. 16. LEY DE HESS. El efecto calórico de un sistema reaccionante depende sólo de los estados inicial y final, y es independiente de los intermedios. Esta ley permite calcular la totalidad térmica de ciertas reacciones que, por no ser completa y estequiométricas (productos finales definidos y únicos) no puede ser hallada directamente.
  17. 17.  Para que la ley de Hess sea rigurosamente cierta es necesario que los procesos tengan lugar a volumen y a presión constantes, en cuyo caso el calor desprendido corresponderá, respectivamente, a la disminución de la energía interna o de la entalpía, ambas funciones de estado y, por tanto, independientes del camino seguido.
  18. 18.  La entalpía es una variable de estado, (que sólo depende de los estados inicial y final) que se define como la suma de la energía interna de un sistema termodinámico y el producto de su volumen y su presión. La entalpía total de un sistema no puede ser medida directamente, al igual que la energía interna, en cambio, la variación de entalpía de un sistema sí puede ser medida experimentalmente. El cambio de la entalpía del sistema causado por un proceso llevado a cabo a presión constante, es igual al calor absorbido por el sistema durante dicho proceso.
  19. 19.  Entalpía. Es una función termodinámica de estado que se representa por la siguiente fórmula: H = U + PV H= entalpía U= energía interna P= presión V= volumen.

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