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REACCIONES ANABÓLICAS Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA PROGRAMA DE FORMACION DOCENTE PARA LA APROPIACION CURRICULAR CON APOYO DE UNIVERSIDADES 2005 ENSEÑANZA BÁSICA ESTUDIO Y COMPRENSIÓN DE LA NATURALEZA Los cuerpos de estos deportistas están convirtiendo, de forma eficiente, la energía almacenada en grasas y carbohidratos en energía de movimiento y calor Liberación de Energía Los pulmones y las piernas de estos corredores trabajan rítmicamente e impulsan al cuerpo hasta los límites de su resistencia no sólo al correr 42 Km, sino haciéndolo con gran rapidez. Los 20.000 corredores de la maratón de Nueva York, convierten en conjunto más de 50 millones de calorías de energía para mover sus cuerpos, hacer temblar el puente Verrazano y calentar el aire que les rodea. Al terminar, mojarán su acalorado cuerpo con agua y se reabastecerán con bocadillos altos en energía, pues habrán “quemado” el equivalente a 14 toneladas de pastel de chocolate. Por último, automóviles, camiones y aviones, que queman toneladas de combustibles y liberan enormes cantidades de calor, llevarán a los corredores de regreso a sus hogares en todo el mundo. ¿Qué es exactamente la energía? ¿Los mismos principios que rigen para el uso de energía en el motor de un automóvil o un avión rigen también para el uso de ésta en nuestro cuerpo y en el de otros organismos? Por qué genera calor nuestro cuerpo y por qué despedimos más calor cuando hacemos ejercicio que cuando vemos televisión?. Cómo almacenan energía los corredores y la proporcionan a sus músculos cuando éstos la necesitan? A menudo hablamos de “quemar” Calorías. Si predemos fuego a una cucharada de azucar o si la comemos y dejamos que nuestro cuerpo la “queme”, se efectuarán reacciones similares. En ambos casos, se combina O2 con el azúcar para producir CO2, agua y calor. Sin embargo, nuestro cuerpo no se “achicharra” cuando metabolizamos los alimentos, y parte de la energía se captura en otras moléculas que pueden servir para mover los músculos o impulsar una gran variedad de procesos dentro de nuestras células. Cabe preguntarnos: Cómo controlamos la descomposición de moléculas de alta energía para producir energía útil?. Qué leyes físicas rigen el flujo de energía en el universo?. Cómo el flujo de energía rige las reacciones químicas? Cómo las propias moléculas de la célula controlan las reacciones químicas en su interior? ¿Qué entendemos por energía? Energía Capacidad para realizar trabajo Energía cinética Energía potencial PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA También llamada ley de la conservación de la energía, establece que durante los procesos químicos y físicos comunes, la energía puede transformarse y transferirse, pero no crearse ni destruirse. Aunque un organismo no puede crear ni destruir energía, puede capturar energía de su medio y utilizarla para satisfacer sus necesidades. Los organismos también la transforman. • Ej. La electricidad y la luz son dos formas de energía. La electricidad puede convertirse en energía luminosa y esta en energía eléctrica como ocurre en la primera fase de la fotosíntesis. • Cuando se conduce una automóvil, convertimos la energía potencial química de la gasolina en energía cinética de movimiento y calor, lo mismo un corredor que convierte la energía potencial química en energía cinética de movimiento y de calor. • La luciérnagas convierten energía química en energía cinética, en destellos de luz. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Establece que la entropía del universo está en constante aumento. La entropía se define como un estado aleatorio y desorganizado de energía no disponible para realizar un trabajo. Ej. un motor de automóvil que quema gasolina produce movimiento de éste (energía cinética) pero parte de la energía química que se transforma se disipa como calor, ya que se calentó el motor, el sistema de escape, y el aire en torno al vehículo, el roce de los neumáticos calienta un poco al pavimento y se cumple la primera ley de la termodinámica, pero la energía liberada como calor está en una forma menos utilizable. Del mismo modo, la energía térmica que los corredores liberan al aire cuando “queman” alimentos no se aprovecha para correr más rápido o más lejos. Leyes de la termodinámica .- Primera Ley de Conservación de la Energía .- Segunda Ley de la transformación de la Energía