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Tema Nº 3
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 llamado ATP, 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 de Einstein: 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 un estado 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 DG=DH-TDS 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 constante desde 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 para realizar 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)
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03/12/2012 10:53 a.m.