Artrologia

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Termodinámica de los seres vivos
Dra. María Laura Fischman Física Biológica 2010
fischman@fvet.uba.ar

Primer principio de la termodinámica

∆U = Q - W
Permite comprender balances energéticosNo permite predecir dirección del proceso

Entropía (S)
Propiedad termodinámica. Indica grado de desorden y la capacidad de producir trabajo. “Calidad” de la energía. En el equilibrio, mayorentropía. Interesa la variación de entropía.
La entropía aumenta inevitablemente en cualquier sistema aislado. “La naturaleza aborrece los gradientes”

aumenta el desorden aumenta la entropía

1 Variación de la Entropía (∆S)
Q T

Para realizar trabajo hace falta energía: la máquina de vapor

∆S =

Proceso espontáneo: ∆S > 0

Qabs

Analogías… W = Qabs – Qced
Eficiencia = Eficiencia =Qabs – Qced Qabs 1Qced Qabs

Máquina térmica
Qced

Eficiencia < 100% siempre!

2

Seres Vivos

¿De qué forma evita la degradación un organismo vivo?

Sistemas termodinámicos abiertoscomiendo mayor organización interna seres vivos: orina células: sudor liberación calor de gases CO2 heces mayor entropía del entorno bebiendo

respirando

fotosintetizando

SUMINISTRO CONSTANTE DEENERGIA

METABOLIZANDO

METABOLISMO: Es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren a nivel celular
Anabolismo: fase constructiva A+B ATP C + ADP + PiMetabolismo Basal (E: cal/h)

C

A+B+

ATP

Energía que necesita un organismo para el mantenimiento de las funciones vitales y la temperatura corporal en ayunas (12 h) o en reposo absoluto (24 h)Catabolismo: fase degradativa

3

Calorimetría directa

Calorimetría indirecta

Calorímetro de ATWATER

Mide Q producido por un organismo durante cierto tiempo

Mide el consumo de O2 y elCO2 eliminado por un organismo en la combustión celular

Q = m . Ce . ∆T

Masa corporal

Edad

¿E gato ≈ 100. E ratón?

METABOLISMO BASAL

Sexo

Temperatura ambiental

Estado...
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