¿QUÉ LE PERMITE A LA CÉLULA LLEVAR A CABO LAS REACCIONES QUE OCURREN EN SU INTERIOR?

ACTIVIDAD

2
LA TERMODINÁMICA Y LA BIOENERGÉTICA
Conoce los conceptos de bioenergética y termodinámica

  1. Con este término se designan los
    intercambios de energía que se
    desarrollan en el metabolismo, los
    cuales obedecen las mismas
    leyes físicas que cualquier otro
    proceso natural, y dentro de estas
    leyes, los principios de la
    termodinámica son la base para
    comprender estas transducciones
    o cambios de energía.

  2. Las trasformaciones biológicas de la energía siguen las leyes de la
    termodinámica.

    Muchas observaciones cuantitativas realizadas por físicos y químicos
    sobre la interconversión de las diferentes formas de energía, condujeron a
    la formulación de dos leyes fundamentales de la termodinámica (siglo XIX).

    La primera ley es el principio de la conservación de la energía: en cualquier
    cambio físico o químico, la cantidad total de energía en el universo
    permanece constante, aunque pueda cambiar la forma de energía.

  3. Las trasformaciones biológicas de la
    energía siguen las leyes de la
    termodinámica.

    La segunda ley de la termodinámica, que
    puede presentarse de diversas maneras,
    dice que el universo tiende
    continuamente hacia un mayor desorden:
    en todos los procesos naturales,
    aumenta la entropía del universo.

  4. Las trasformaciones biológicas de la energía siguen las leyes de la
    termodinámica.

    Los organismos vivos consisten en colecciones de moléculas mucho más
    organizadas que los materiales circundantes a partir de los cuales están
    construidas, y mantienen y producen orden de una manera que parece
    olvidarse de la segunda ley de la termodinámica.

    A pesar de esto, los organismos vivos no violan la segunda ley de la
    termodinámica, sino que operan estrictamente dentro de ella.

Conoce los conceptos de bioenergética y termodinámica

  1. Caso:
    Oxidación de la Glucosa

    La entropía es una condición no solo de la energía, sino también
    de la materia. Los organismos aeróbicos extraen energía libre
    de la glucosa obtenida de su entorno. De aquí que, para poder
    extraer esta energía, oxidan la glucosa con oxígeno molecular
    también obtenido del entorno. Los productos finales del
    metabolismo oxidativo de la glucosa son CO2 y H2O, que son
    devueltos al entorno.

  2. Caso:
    Oxidación de la Glucosa

    En este proceso, el entorno experimenta un incremento
    de entropía mientras el mismo organismo permanece en
    estado estacionario sin experimentar cambio en su
    orden interno. Sin embargo, parte de la entropía
    también proviene de otro tipo de desorden, el cual será
    ilustrado por la ecuación de la oxidación de la glucosa
    por los organismos vivos, que puede escribirse:

  3. Caso:
    Oxidación de la Glucosa

    1. ¿Cuáles serían las características de la reacción de síntesis
    de la glucosa que permiten relacionarla con la Entropía?

    2. Elabora una explicación de lo presentado en el gráfico
    anterior.

    3. Establece relaciones con otros procesos que ocurren al
    interior de la célula, en los cuales están involucradas las leyes
    de la termodinámica.

  4. Caso:
    Oxidación de la Glucosa

    Los átomos contenidos en una molécula de glucosa más 6 moléculas de
    oxígeno, un total de 7 moléculas, se dispersan más al azar por la
    reacción de oxidación y están ahora presentes en un total de 12
    moléculas (6CO2 + 6H2O)
    Siempre que hay una reacción química, transcurre de modo que hay un
    aumento en el número de moléculas,
    o hay un incremento en el desorden molecular y en la entropía, es decir,
    cuando una sustancia sólida, como la glucosa, se convierte en
    productos gaseoso o líquido, los cuales tienen más libertad para
    moverse o llenar el espacio que un sólido.