Termodinamica Informe

Termodinámica, aplicaciones biológicas y tecnológicas

La termodinámica puede definirse como el tema de la Física que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo. Sabemos que se efectúa trabajo cuando la energía se transfiere de un cuerpo a otro por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo cuerpo que está a menortemperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo. El calor se define como una transferencia de energía debida a una diferencia de temperatura, mientras que el trabajo es una transferencia de energía que no se debe a una diferencia de temperatura.

Al hablar de termodinámica, con frecuencia se piensa que este solo tiene que ver con aspectos teóricos vistos únicamente en una institución, perosi nos ponemos a analizar un poco la termodinámica esta en todo nuestro al rededor, la termodinámica es capaz de predecir si un proceso será natural o espontáneo, o si la reacción es imposible, conocer si es evolucionan al equilibrio y si este es estable o no. Sin embargo la termodinámica no solo se encuentra en un aspecto químico, también tiene aplicaciones en otros fenómenos por ejemplo engeografía se aplica al comprender la estabilidad física y química de un lugar, entre otras.

En este trabajo de investigación se pretende dar a conocer ciertos tipos de aplicación de la termodinámica en el cual se reducirá a algunas aplicaciones biológicas y tecnológicas; se hablara de temas como biomasa, liofilizaciòn, superconductores, tercera ley de la termodinámica, criogenia, plegamiento deproteínas, y una breve introducción de cinética con la velocidad de reacción, demostrando así que la Termodinámica tiene gran aplicación y con ella hemos logrado grandes avances que sustentan en este momento nuestra forma de vida, y que se pretende que mejore día a día.

Aplicaciones Biológicas


Plegamiento de proteínas

Las proteínas son collares de aminoácidos, moléculas de cadenas largas. Lasproteínas son la base de como la biología hace las cosas. Como enzimas, son la fuerza motora detrás de todas las reacciones bioquímicas que hacen funcionar la biología. Como elementos estructurales, son los constituyentes principales de los huesos, músculos, cabello, piel y vasos sanguíneos. Como los anticuerpos, reconocen a los elementos invasores y permiten al sistema inmunológico deshacerse de losno deseados.

Sin embargo, el solo conocimiento de la secuencia del genoma nos dice poco sobre lo que la proteína hace y del como lo hace. Para poder llevar a cabo sus funciones (por ejemplo como enzimas o anticuerpos), deben alcanzar una forma determinada, conocida también como "pliegue". Las proteínas son por tanto, máquinas realmente maravillosas: antes de hacer su trabajo, se ensamblan a simismas. Al proceso de autoensamble se le llama "plegamiento".

La estructura tridimensional de una proteína en condiciones fisiológicas se conoce como estructura nativa, y se considera la estructura más estable de todas las estructuras posibles. Además la estructura nativa es la funcionalmente activa. Si cambiamos las condiciones ambientales, la estructura nativa se pierde, este proceso sedenomina desnaturalización. Podemos conseguir la desnaturalización de una proteína mediante aumento de la temperatura, cambios drásticos de pH, añadiendo agentes caotrópicos como la urea o el clorhidrato de guanidinio) o mediante disolventes orgánicos como el etanol. Generalmente las proteínas se desnaturalizan con calor. Bajo condiciones adecuadas un incremento moderado de la temperatura conduce a laperdida de la estructura secundaria y terciaria de la proteína. Se puede determinar el porcentaje de moléculas desnaturalizadas a una determinada temperatura por diferente técnicas (espectroscopia UV, viscosidad de la disolución o actividad óptica).

La conformación nativa de una proteína es la conformación de más baja energía libre de Gibbs. El proceso de plegamiento, como cualquier otro proceso...