Aspectos de la fisicoquímica aplicados a la

bioquímica.

Nombre de los alumnos:- Inar Emmanuel Sarabia García.

-Alejandro Díaz De La Vega Gonzales.

Energía.

Se define como energía aquella capacidad que posee un cuerpo (una masa) para realizar trabajo luego de ser sometido a una fuerza; es decir, el trabajo no se puede realizar sin energía. Esta capacidad (la energía) puede estar dada por la posición de un cuerpo o por la velocidad del mismo; es por esto que podemos distinguir dos tipos de energía.

Trabajo.

Hablamos de trabajo cuando una fuerza (expresada en newton) mueve un cuerpo y libera la energía potencial de este.

Calor.

El calor es una cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo. Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo.

Los sistemas. Un sistema es la parte del universo

que elegimos para el estudio. Puede tratarse de una célula, de todo el laboratorio en el que se encuentra la placa, la tierra o del universo entero. Un sistema debe tener unos límites definidos, pero por lo demás hay pocas restricciones.

Sistema

Sistemas cerrados: no presentan

intercambio con el medio ambiente que

los rodea, son herméticos a cualquier

influencia ambiental. No reciben ningún

recurso externo y nada producen que sea

enviado hacia fuera. En rigor, no existen

sistemas cerrados.

Se da el nombre de sistema cerrado a aquellos

sistemas cuyo comportamiento es determinista y

programado y que opera con muy pequeño

intercambio de energía y materia con el ambiente.

Se aplica el término a los sistemas completamente

estructurados, donde los elementos y relaciones

se combinan de una manera peculiar y rígida

produciendo una salida invariable, como las

máquinas.

Sistemas abiertos: presentan intercambio con el ambiente, a través de entradas y salidas. Intercambian energía y materia con el ambiente. Son adaptativos para sobrevivir. Su estructura es óptima cuando el conjunto de elementos del sistema se organiza, aproximándose a una operación adaptativa.

Primera ley de la termodinámica.

la energía puede convertirse de una forma a otra, pero no puede crearse ni destruirse. La energía puede almacenarse en varias formas y luego transformarse en otras.

Cuando los organismos oxidan carbohidratos, convierten la energía almacenada en los enlaces químicos en otras formas de energía. En el caso de las reacciones químicas, esto significa que la suma de la energía de los productos de la reacción y la de la energía liberada en la reacción misma es igual a la energía inicial de las sustancias que reaccionan.

Segunda ley de la termodinámica.

En el curso de las conversiones energéticas, el potencial termodinámico -o energía potencial termodinámica- de un sistema en el estado final siempre será menor que el potencial termodinámico del mismo sistema en el estado inicial. La diferencia entre los potenciales termodinámicos de los estados inicial y final se conoce como cambio en la energía libre (o de Gibss) del sistema y se simboliza como ΔG.

La entropía de un sistema es una medida del "grado de desorden" o "grado de aleatoriedad" de ese sistema.Otra manera de enunciar la segunda ley de la termodinámica es que todos los procesos naturales tienden a ocurrir en una dirección tal que la entropía del Universo se incrementa. Para mantener la organización de la cual depende la vida, los sistemas vivos deben tener un suministro constante de energía que les permita superar la tendencia hacia el desorden creciente. El Sol es la fuente original de esta energía.

Entalpia.

La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia.

En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del medio y decimos que es una reacción endotérmica. El cambio de entalpía se denomina ΔH y se define como:

ΔH = ΔHproductos - ΔHreactantes

Entropía.

La definición más elemental de este concepto es la siguiente: Entropía esel grado de desorden que tiene un sistema. La palabra entropía procede del griego“em” que significa sobre, en y cerca de; y “sqopg”, que significa giro, alternativa, cambio, evolución o transformación. La entropía es un patrón de medida.

En física esto se aplica a la segunda ley de la termodinámica , la cual dice que lossistemas aislados tienden al desorden, es decir, las cosas tienden al caos a medidaque pasa el tiempo (no hay más que fijarse en el organismo de un ser vivo);mientras que en la teoría de la comunicación este concepto es empleado como unnº que mide el grado de incertidumbre que posee un mensaje.

Energía de Gibbs

Espontaneidad de las reacciones químicas. El principio de mínima energía

En las reacciones químicas, como en toda la naturaleza, opera el principio de mínima energía según el cual los sistemas materiales tienden a evolucionar en el sentido en el que disminuye su energía potencial.

A veces , aunque el contenido energético de los productos de la reacción sea inferior al de los reactivos, el sistema no evoluciona espontáneamente, como cabría esperar según el principio de mínima energía, porque es necesario aportar una cierta cantidad de energía inicial para poner en marcha la reacción. Esta energía inicial se conoce como energía de activación y se emplea en la rotura de los primeros enlaces, proceso en el que se libera la energía que se necesita para que la reacción continúe por sí misma.

A veces , aunque el contenido energético de los productos de la reacción sea inferior al de los reactivos, el sistema no evoluciona espontáneamente, como cabría esperar según el principio de mínima energía, porque es necesario aportar una cierta cantidad de energía inicial para poner en marcha la reacción. Esta energía inicial se conoce como energía de activación y se emplea en la rotura de los primeros enlaces, proceso en el que se libera la energía que se necesita para que la reacción continúe por sí misma.

Biologia.Universidad de Madrhttp://bq.unam.mx/wikidep/uploads/Main/Manual_2008-2009.pdf.Consulado el 28/08/13

La física moderna. http://infobiol.com/sistemas-abiertos-y-cerrados-i/http://informatica-colegiom.foroactivos.net/t13-sistemas-tipos-y-clasificacion.Consulado el 28/08/13

Biología y fisicoquímica.http://www.fisicanet.com.ar/biologia/metabolismo/ap07_leyes_de_la_termodinamica.php.Consulado el 28/08/13

Física y Conceptos. http://www.med.unne.edu.ar/catedras/fisiologia/diapos/016.pdf.Consulado el 28/08/13

Termodinámica. http://www.educaplus.org/play-76-Energ%C3%ADa-libre-de-Gibbs.html.Consulado el 28/08/13

Bibliografía.