Autoconcepto

BIOENERGETICA
Las reacciones que suceden dentro de la célula se acompañan de cambios energéticos y la bioenergética se ocupa de estudiar tales cambios. Todas las transformaciones de energía están de acuerdo con las leyes de la termodinámica. La energía liberada en la degradación de moléculas grandes no se utiliza directamente por los seres vivos, se transfiere a un mensajero determinado llamadoATP, que sirve como transportador de energía en la célula, que se genera durante ciertas reacciones catabólicas y se emplea durante las reacciones de biosíntesis y otros procesos, tales como transporte, movimiento.
En el sentido más amplio la bioenergética comprende todas las transformaciones de energía y materia que ocurren en la biosfera.
Energía y materia están relacionadas por la ecuación deEinstein:
E = mc2
[Energía = masa x (velocidad de la luz)2]
Todas las transformaciones de energía y materia deben cumplir con las leyes de la termodinámica:
La Ley del Universo es constante. No se crea ni se pierde
DE = Ei - Ef = Q - W
Ei = energía inicial,
Ef = energía final,
Q = calor,
W = trabajo
2da Ley: Todos los Sistemas termodinámicos tienden al equilibrio, es decir, tienden a unestado de máxima ENTROPIA o desorden del sistema y de mínima ENERGIA LIBRE DE GIBBS o capacidad de realizar trabajo.
Las variaciones de entropía (DS) y de energía libre (D G) de un sistema están relacionadas por la expresión
D G = D H - T D S
Donde D H es la variación de entalpía o calor de reacción.
Fíjese, muchas reacciones químicas se realizan de forma que la presión se mantiene constantedesde el principio al final, a lo largo de todo el proceso, y en ausencia de cualquier tipo de trabajo distinto al de expansión.De forma que el calor implicado en un proceso realizado a presión constante, y de forma que el de expansión sea el único trabajo involucrado, es igual al cambio en una propiedad termodinámica: La entalpía
Sólo parte del cambio de energía libre se puede aprovechar pararealizar trabajo.
3.1.2.- Todos los sistemas son termodinámicamente irreversibles. DG y DS son funciones de estado y dependen del estado inicial y final del sistema y no del camino para llegar al estado final.
Sólo los procesos espontáneos pueden realizar trabajo y el signo de DG está asociado con la espontaneidad de un proceso, así tenemos que para procesos que ocurren en condiciones isotérmicas:DG = 0 proceso en equilibrio, no realiza trabajo
DG = + proceso no espontáneo, se realiza trabajo sobre él. (Endorgónico)
DG = - proceso espontáneo, con capacidad para realizar trabajo (Exorgónico)
Los organismos vivos son sistemas fisicoquímicos altamente ordenados que requieren continuo aporte de materia y energía para realizar trabajo biológico y mantener sus estructuras, las cuales estánen constante recambio.
Los organismos vivos se pueden considerar sistemas termodinámicos abiertos polifásicos o heterogéneos, que presentan un equilibrio dinámico en estado estacionario.
Los organismos vivos como sistemas altamente ordenados tienen baja entropía y alta energía libre, alejados del equilibrio termodinámico.
3.1.3.- Para un organismo vivo el equilibrio termodinámico equivale a lamuerte y descomposición, estado de máxima entropía y mínima energía libre de Gibbs.
Materia y Energía Organismo Materia y Energía(Nutrientes) vivo (Desechos)
El continuo aporte de materia y energía en la biosfera genera Flujo de Energía y Ciclo
de materiales.
Organismos autótrofos / Organismos heterótrofos
DGo = + 686 / - 686
DHo = + 673 / - 673
DSo = - 43,6 / + 43,6
DGo, D Ho y DSo =valores en condiciones estándar (1 atm, 25 ºC, 1 M) en Kcal/mol.
El esquema representa los principales procesos de fijación y utilización de energía por los seres vivos.
Se aprecia que la fuente última de energía es el sol y que los organismos heterótrofos dependen de los organismos autótrofos para obtener energía.
3.1.4.- Todos los seres vivos son altamente eficientes para captar, transformar y...