3. energia
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Energía y Trabajo
La célula es una pequeña fábrica química, donde millones de reacciones químicas suceden .
ProteínasAmino ácidosAzúcares
Energía y Trabajo
La totalidad de las reacciones químicas de un organismo es denominado como METABOLISMO (arreglo de rutas metabólicas interconectadas).
CBA D
Enzima 1 Enzima 2 Enzima 3
Reacción 1 Reacción 2 Reacción 3
MoléculaInicial
1-n
Producto1-n
Catabolismo
Rompe moléculas complejas en moléculas simplesLibera energíaRespiración celular:
CO2
H2O
+Calor
Anabolismo
Sintetiza moléculas complejas a partir de moléculas simplesConsume energíaBiosíntesis:
gli valgli
his
serleu
glihis ser
his
lis
his
glitir gli
val
gli
val his lisgli
val
his
gli
cisgli
glu
leu
gli-S-S-
-S-S-
Energía
Es la capacidad de generar cambio.Existe en varias formas y las células transforman energía de un tipo en otro tipo.
Energía potencialEnergía cinética
Los organismos son transformadores de energía.
Transformación energética
Los organismos son sistemas termodinámicos abiertos:
Absorben energíaLiberan calor y residuos
CO2
H2O+
Calor
Leyes de la termodinámica
1ra. La energía no se puede crear ni destruir, solo transformar.
Conocida también como el principio de conservación de la energía.
2da. Toda transformación energética incrementa la entropía del universo.
Para que un proceso espontáneo ocurra se debe incrementar la entropía en el universo.
La energía libre
J. Williard Gibbs (1878): función de Gibbs de la energía libre.
La energía libre mide la porción de energía de un sistema que produce trabajo cuando la temperatura y la presión son uniformes a lo largo del sistema.
= cambio de la energía libre= cambio en la entalpía del sistema= cambio en la entropía del sistema
T = temperatura en ºK
€
ΔG = ΔH −TΔS
€
ΔG
€
ΔH
€
ΔS
Estabilidad y equilibrio
La energía libre es una medida de estabilidad de un sistema (su tendencia a cambiar a un estado más estable).
SistemaEstable
SistemaInestable
> G < G
OHHO
CO2
H2OCO2
CO2
Estabilidad y equilibrio
€
ΔG < 0
€
ΔG = 0
Energía libre y metabolismo
€
ΔG < 0
Reacción exergónica
1M azúcar a 27ºC, pH7 genera 686Kcal
Energía libre y metabolismo
€
ΔG > 0
Reacción endergónica
Equilibrio y metabolismo
El hecho de que el metabolismo nunca está en equilibrio es una de las definiciones de la vida.
