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Transcript
Energía
Libre
Reacción espontánea
∆G < 0
Reacción no
espontánea
∆G > 0
Reacciones
exergónicas
Los reactivos contienen más energía
productos, por lo tanto, se libera energía
que
los
Ejemplo reacción exergónica: combustión del
ázucar
Las moléculas de azúcar y O2 contienen muchas más energía que las de
CO2 y H2O, luego la reacción libera energía y para que esta reacción
ocurra requiere de un aporte inicial de energía conocida como “energía
de activación”. A partir de ese momento la combinación de azúcar y O2
libera suficiente energía para mantener la reacción.
Reacciones
exergónicas
Reacciones
Endergónicas
Los productos contienen más energía que los
reactivos, por lo tanto, se requiere de un aporte
de energía de una fuente externa.
Ejemplo de reacción endergónica: Fotosíntesis
El azúcar que se produce en los organismos fotosintéticos contiene mucha
más energía que el CO2 y H2O a partir de los cuales se forma. Las
proteínas contienen más energía que los aminoácidos individuales. La
síntesis de moléculas biológicas complejas requiere de un aporte de
energía. Estas son reacciones cuesta arriba
Reacciones
Endergónicas
Moléculas transportadoras de
energía en la célula
ATP
ATP
Reacciones acopladas dentro de la célula
Ejemplo de Reacciones
acopladas
Liberación de energía
Los cuerpos de los maratonistas generan grandes cantidades de
calor al descomponerse cada molécula de ATP para impulsar la
contracción muscular, parte de la energía se convierte en
energía de movimiento y otra parte se pierde como calor, en
congruencia con las leyes de la termodinámica. Además, las
células musculares, al contraerse, rápidamente, se calientan por
fricción al deslizarse unas contra otras. Aunque los corredores y
todos los demás organismos utilizamos azúcar como combustible,
la quemamos de forma controlada, empleando enzimas en vez de
llamas. Si bien el calor de un fósforo encendido hace que las
moléculas de azúcar y de O2 choquen con suficiente violencia
como para iniciar una reacción vigorosa y descontrolada, las
enzimas utilizan mecanismos químicos para orientar, distorsionar
y reconfigurar moléculas en nuevas combinaciones que liberan
energía en pasos pequeños y discretos, cuyo resultado final es la
producción de ATP.
El ATP que no suministra energía para la contracción muscular
libera calor al utilizarse en reacciones endergónicas que producen
la amplia gama de moléculas biológicas que componen nuestro
cuerpo. Los animales de sangre caliente utilizan el calor generado
como subproducto de todas las transformaciones biológicas para
mantener una temperatura corporal elevada, la cual nos permite
movernos más ágilmente y responder con mayor rapidez a
estímulos, que si tuviéramos una temperatura corporal más baja.
Aunque los corredores no arden, sus cuerpos sí generan sufiente
calor como para, si no contaran con mecanismos eficientes par
deshacerse de él, su temperatura corporal se elve a niveles
perjudiciales para la función enzimática. Primero, explique porqué
las altas temperaturas impiden el funcionamiento correcto de las
enzimas. Luego, utilizando su experiencia personal y lo que
aprendió acerca de las propiedades del agua, comente diversas
formas en que los corredores disipan el exceso de calor que
generan al “quemar” moléculas ricas en energía.