Metabolismo y energia

Metabolismo y energía
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Clases de energía y transformaciones energéticas
1. La energía se manifiesta de diferentes formas (eléctrica, radiante, química, nuclear) que pueden ser interconvertidas casi sin restricciones. La termodinámica estudia la conversión de una forma de energía en otra.
2. En los seres vivos, las conversiones energéticas estángobernadas por las leyes de la termodinámica.
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Principio de conservación de la energía: primera ley de la termodinámica
3. La primera ley de la termodinámica dice que "La energía del Universo permanece constante". Esto significa que la energía no se crea ni se destruye, pero puede ser transformada.
4. Los seres vivos son sistemas abiertos queintercambian materia y energía con el ambiente. Cuando en un ser vivo ocurre un proceso determinado, la energía que se pierde o se disipa es igual a la que gana el ambiente.
5. La vida es un proceso de combustión. Los organismos oxidan carbohidratos y convierten la energía almacenada en los enlaces químicos en otras formas de energía, según la siguiente reacción global, que expresa la oxidación dela glucosa: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energía.
6. La energía total liberada durante la oxidación de la glucosa está compuesta por una fracción "útil" y una fracción que se disipa en forma de calor.

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Dirección de los procesos naturales: segunda ley de la termodinámica
7. Los procesos naturales espontáneos tienden a disipar los gradienteshasta alcanzar un estado de equilibrio. En este sentido, los desequilibrios y heterogeneidades pueden considerarse almacenes de energía "útil" que permiten que los procesos ocurran. La cantidad de energía "útil" será igual a la energía total puesta en juego durante el proceso, menos cierta cantidad de energía que, inevitablemente, se disipará.
8. La energía disipada puede expresarse como elproducto entre la temperatura y un factor llamado entropía (H). La segunda ley de la termodinámica dice que "La entropía del Universo tiende a un máximo". Esto significa que los procesos naturales espontáneos ocurren siempre en una misma dirección: la que conduce a un aumento de la entropía.
9. En un sistema aislado, la energía "útil" es usada para convertir las heterogeneidades en homogeneidades.Cuando esta energía se agota, el sistema alcanza el equilibrio, la entropía es máxima y ya no puede ocurrir ningún otro proceso. En estos sistemas, la entropía permite predecir la dirección de los procesos espontáneos.
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¿Qué es la vida?: los sistemas biológicos y la segunda ley de la termodinámica
10. Los seres vivos son estructuras complejas,extremadamente ordenadas, claramente diferenciadas de su entorno, dotadas de información y alejadas por completo del estado de equilibrio. Para mantener su organización, requieren un suministro constante de energía.
11. En los seres vivos conviven dos procesos esenciales: la generación de orden a partir de orden (producen réplicas de sí mismos) y la generación de orden a partir de desorden (semantienen alejados del equilibrio).
12. Los sistemas biológicos deben considerarse juntamente con su entorno. Los organismos ganan orden interno a expensas de generar desorden en su ambiente. De esta manera, la entropía del conjunto siempre aumenta. El sistema se mantiene estacionario porque existen procesos balanceados.
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Reacciones químicas en los seresvivos
13. Las reacciones químicas de oxidorreducción son aquellas que implican el movimiento de electrones de un átomo (o molécula) a otro. El átomo (o la molécula) que cede un electrón se oxida; el que lo recibe, se reduce.
14. La entalpía (S) es la cantidad de energía puesta en juego durante unareacción química en condiciones de presión constante. Esta energía es igual al calor cedido o...