bioenergetica


BIOENERGETICA
La bioenergética es el estudio de las transformaciones de energía que tienen lugar en la célula, y de la naturaleza y función de los procesos químicos en los que se basan esas transformaciones, las cuales siguen las leyes de la termodinámica
La bioenergética o termodinámica bioquímica, es el estudio de los cambios de energía que acompañan a las reacciones bioquímicas.Proporciona los principios que explican porque algunas reacciones pueden producirse en tanto que otras no. Los sistemas no biológicos pueden utilizar la energía calorífica para realizar trabajo, pero los sistemas biológicos son isotérmicos y emplean la energía química para impulsar los procesos vitales.
La energía química de un compuesto está representada por el movimiento y posición relativa de losátomos y partículas componentes; por los enlaces y atracciones y a menudo el contenido energético de las moléculas involucradas disminuye o aumenta. El curso de cualquier reacción química es determinado por el contenido de energía del sistema en consideración y por el intercambio de energía libre entre él y su entorno.
Medir el contenido de energía de un sistema puede ser difícil, en cambio resulta másfácil determinar el cambio de energía producido entre los estados inicial y final. La forma más común de energía es el calor. Prácticamente todos los procesos químicos son acompañados por consumo o producción de calor. En el primer caso se denominan endotérmicos, en el segundo, exotérmicos
PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
La Primera ley de la termodinámica se refiere al concepto de energíainterna, trabajo y calor. Nos dice que si sobre un sistema con una determinada energía interna, se realiza un trabajo mediante un proceso, la energía interna del sistema variará. A la diferencia de la energía interna del sistema y a la cantidad de trabajo le denominamos calor. El calor es la energía transferida al sistema por medios no mecánicos. Pensemos que nuestro sistema es un recipiente metálicocon agua; podemos elevar la temperatura del agua por fricción con una cuchara o por calentamiento directo en un mechero; en el primer caso, estamos haciendo un trabajo sobre el sistema y en el segundo le transmitimos calor.
Cabe aclarar que la energía interna de un sistema, el trabajo y el calor no son más que diferentes manifestaciones de energía. Es por eso que la energía no se crea ni sedestruye, sino que, durante un proceso solamente se transforma en sus diversas manifestaciones.
LA SEGUNDA LEY
Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe unproceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo". Este principio (Principio deKelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar
una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley dela termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.
El concepto de entropía fue introducido por primera vez por R. J. Clausius amediados del siglo XIX. Clausius, ingeniero francés, también formuló un principio para la Segunda ley: "No es posible proceso alguno cuyo único resultado sea la transferencia de calor desde un cuerpo frío a otro más caliente". En base a este principio, Clausius introdujo el concepto de entropía, la cual es una medición de la cantidad de restricciones que existen para que un proceso se lleve a cabo y...