1. La Energía de la Vida
Néstor A. Acosta-Buenaño
naacosta.ue@gmail.com
Universita Equatorialis
2. Energía y Trabajo
La célula es una pequeña fábrica química, donde
millones de reacciones químicas suceden .
Azúcares Amino ácidos Proteínas
3. Energía y Trabajo
La totalidad de las reacciones químicas de un organismo
es denominado como METABOLISMO (arreglo de rutas
metabólicas interconectadas).
Enzima 1 Enzima 2 Enzima 3
A B C D
Reacción 1 Reacción 2 Reacción 3
Molécula
Inicial
1-n
Producto
1-n
4. Catabolismo
Rompe moléculas complejas en moléculas simples
Libera energía
Respiración celular:
CO2
H2O
+
Calor
5. Anabolismo
Sintetiza moléculas complejas a partir de moléculas simples
Consume energía
Biosíntesis:
gli val
gli
his
ser
leu
gli
his ser
lis
his
his
gli
tir gli
val
gli
val his lis
gli
gli
his
val
cis
gli
glu
leu
gli
6. Energía
Es la capacidad de generar cambio.
Existe en varias formas y las células transforman energía de un
tipo en otro tipo.
Energía potencial Energía cinética
Los organismos son transformadores de energía.
7. Transformación energética
Los organismos son sistemas termodinámicos abiertos:
Absorben energía Liberan calor y residuos
CO2
H2O
+
Calor
8. 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.
9. 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
10. Estabilidad y equilibrio
La energía libre es una medida de estabilidad de un sistema (su
tendencia a cambiar a un estado más estable).
Sistema
Estable
Sistema
Inestable
> G < G
HO OH
CO2
CO2 H2O
CO2
14. Equilibrio y metabolismo
El hecho de que el metabolismo nunca está en equilibrio es una
de las definiciones de la vida.
Notas del editor
Las reacciones químicas cumplen diversas funciones: sintetizar moléculas que forman el cuerpo para reproducirse, moverse, pensar.
Las reacciones químicas consumen energía (definida como capacidad para realizar un trabajo).
La fotosíntesis es el principal puerto de entrada para la energía dentro de la biosfera. La glucólisis y respiración celular liberan energía.
Metabolismo viene del griego Metabole= cambio.
Energía cinética: Relativa al movimiento de objetos
Calor o energía térmica
Energía potencial: Relativa al estado estático de objetos
Energía química es un término usado por biólogos para referirse a la energía potencial disponible al liberarse en una reacción química.
Durante una reacción catabólica, los átomos son reorganizados y se libera energía, obteniéndose como resultado productos de baja energía.
Estudio de la transformación de la energía que sucede en diferentes materiales.
Al convertir la luz solar en energía química, una planta actúa como un transformador energético, no como un productor.
Mucha energía se transforma en energía inservible o no disponible para hacer un trabajo, principalmente en forma de calor que se disipa rápidamente en el ambiente. Solo una pequeña parte de los alimentos se transforma en energía cinética.
La cantidad de energía útil disminuye cuando se transforma de una forma a otra.
Exergónicas del griego “que libera energía”
Las reacciones exergónicas son aquellas que ocurren espontáneamente. Recordar que espontáneo no significa instantáneamente, o rápidamente. La magnitud de AG representa el máximo valor de trabajo que la reacción puede generar. Mucho de la energía libre es liberada como calor y no produce trabajo. Teóricamente, AG representa un límite superior de energía disponible.