Download Presentación de PowerPoint

Universidad de Carabobo
Facultad de Ciencias de la Salud
Escuela de Medicina“Dr. Witremundo Torrealba"
Departamento de Fisiología y Bioquímica
Br. Pérez José
Br. Pérez Eleanny
Br. Pérez Ana
Abril, 2012
Objetivos Específicos
•Explicar como se cumple la primera ley de
la Termodinámica en la transferencia de
energía entre y dentro de los seres vivos.
•Aplicar el concepto de energía libre para
establecer la espontaneidad y
reversibilidad de los procesos bioquímicos.
Contenido
• Enunciado de la Primera Ley de Termodinámica.
Conservación de la energía.
• Enunciados de la Segunda Ley de
Termodinámica. Nociones del concepto de
Entropía.
• Criterios de espontaneidad y reversibilidad para
una reacción química. Concepto de energía
libre. Energía libre Estándar.
http://www.google.co.ve/search?q=CELULA
http://www.google.co.ve/search?q=DEFINICION DE BIOENRGETUC
COMPUESTO POR:
•LAS BASES NITROGENADAS
•EL AZUCAR PENTOSA
•TRES RADICALES DE
FOSFATO
Guyton y Hall. Tratado de la FISIOLOGÍA MÉDICA. Decimosegunda Edición
Therme (Calor) – Dynamis (Energía)
FORMA ELEGANTE DE RELACIONAR
LAS DIVERSAS FORMAS DE ENERGÍA
Y EL MODO EN QUE ÉSTA AFECTA LA
MATERIA.
VOET VOET. Bioquímica. 3ra Edición. Editorial Panamericana
-LEY DE LA CONSERVACIÓN DE ENERGÍA
-LA ENERGÍA DEL UNIVERSO ES
CONSTANTE
http://www.google.co.ve/search?q=PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
LA RAZON ESTÁ AL PRINSIPIO DE LA TERMODINÁMICA QUE
INDICA QUE EL CALOR PUEDE SER ÚTIL PARA REALIZAR TRABAJO
SOLO SI EXISTE UNA DIFERENCIA DE TEMPERATURA ENTRE EL
SISTEMA Y EL AMBIENTE, Y NOSOSTROS SOMOS ISOTERMICOS
INTERNAMENTE.
http://www.google.co.ve/search?q=PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
E1-E2=
E=Q-W
DONDE:
Q: CALOR ABSORBIDO POR EL SISTEMA
W: ES EL TRABAJO REALIZADO POR EL
SISTEMA
http://www.google.co.ve/search?q=PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
E VIENE DADA POR LA DIFERENCIA
ENTRE CALOR ABSORBIDO Y TRABAJO.
http://www.google.co.ve/search?q=PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
¿PERO SI OCURRIECE
TAMBIÉN CUMPLIRÍA CON
LA PRIME LEY DE
TERMODINÁMICA?
MUERTE POR INANICIÓN, SE AGOTAN LAS
RECERVAS DE ENERGÍA.
Bioquímica de Harper. 15ª Edición.
MUERTE POR OBOSIDAD ALMACENAMIENTO
ELEVADO DE ENERGÍA
Bioquímica de Harper. 15ª Edición
ENTHALPEIN (GRIEGO)
H= U+PV
CALENAR
V: VOLUMEN DEL SISTEMA
P: ES SU PRESIÓN
VOET VOET. Bioquímica. 3ra Edición. Editorial Panamericana
Diferencia entre
reacciones:
Reacción exotérmica: la
entalpía de los productos
es menor que la de los
reactivos.
Reacción endotérmica: la
entalpía de los productos
es mayor que la de los
reactivos,.
http://www.hiru.com/quimica/termoquimicaprimer-principio-energia-interna-entalpia-y-ley-dehess/-/journal_content/56/10137/4141748
Entropía:
Es
una
expresión
cuantitativa de la aleatoriedad
o desorden de un sistema
cuando los productos de una
reacción son menos complejos
y mas desordenados que los
reactivos se dice que la
reacción
transcurre
con
ganancia de entropía.
http://www.profesorenlinea.cl/Cien
cias/entropia.htm
Se preguntaran.
http://www.taringa.net/posts/noticias/12375787/Urrizagalogro-cobrar-los-_400-mil-de-GH.html
Entropía:
http://www.atomosybits.com/tag/entropia/
Segunda ley de termodinámica.
Se expresa de diversas formas:
 El
universo tiende siempre a un
aumento del desorden.
 Si un proceso se produce
espontáneamente la entropía total de
un sistema debe aumentar.
 Todos los procesos tienden a
discurrir hacia el proceso de mayor
entropía.
http://teoria-de-larelatividad.blogspot.com/2009/03/28e-los-agujerosnegros-v.html
Segunda ley de termodinámica.
Debido a esta ley también se
tiene que el flujo espontáneo de
calor siempre es unidireccional,
desde los cuerpos de mayor
temperatura hacia los de menor
temperatura, hasta lograr un
equilibrio térmico.
La aplicación más conocida
es la de las máquinas térmicas,
que obtienen trabajo mecánico
mediante aporte de calor de una
fuente o foco caliente, para ceder
parte de este calor a la fuente o
foco o sumidero frío.
http://commons.wikimedia.org
/wiki/File:Triple_expansion_eng
ine_animation.gif
Espontaneidad.
La evolución en el tiempo
de un sistema en el cual se
libera
energía
libre,
usualmente en forma de calor,
hasta alcanzar un estado
energético más estable.
http://www.fq.uh.cu/dpto/qf/uclv/infoLab/in
foquim/complementos/equilibrio/image004.
jpg
Criterios de Espontaneidad y Reversibilidad
para una reacción química
¿Cuál es la dirección favorecida de un proceso?
Un proceso
irreversible establecidas
Irreversibilidad
en las condiciones
Se denomina frecuentemente proceso espontáneo,
aunque es preferible usar el término de favorable.
La palabra espontáneo tiende a implicar, tal vez
erróneamente, que el proceso es rápido. La
termodinámica no tiene nada que decir sobre la
Agua
Temperatura
rapidez ambiente
de los procesos, Muy
pero
si puede indicar la
enfriada
dirección
favorecida.
no - Invertir proceso
http://actividadesparadocentes.blogspot.com/2011/1
0/experimentos-para-realizar-en-el-aula.html
http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/
ver.php?id_imagen=22kpw83rykrnjexu
Criterios de reversibilidad para una
Reacción Química
Proceso reversible: es aquel proceso que es espontáneo
tanto en sentido directo como en sentido inverso
Se indican
Reaccionante
Espontáneo para T>0°C
Espontáneo para T<0 °C
http://rockomentarios.blogspot.com
Producto
• En un proceso metabólico permiten su fácil
inversión.
• Grandes variaciones de flujo que se
ocasionan con pequeños cambios en las
concentraciones de sustrato o productos.
• Rutas metabólicas.
Glucosa
Piruvato
Energía Libre
Expresa la•Si
cantidad
de energía capaz de
ΔG es Negativo.
realizar un trabajo durante una reacción
•Si ΔGyes
Positivo.
a temperatura
presión
constantes.
Exergónica – Endergónica.
•Si ΔG es de Gran Magnitud.
El sistema es estable, con
La reacción avanza casi
•Si ΔG es Cero.
poco o ninguna
hasta completarse.
tendencia a que ocurra
irreversible
una reacción
http://actividadesparadocentes.blogspot.com/2011/1
0/experimentos-para-realizar-en-el-aula.html
Si la Keq
de
Energía libre estándar
una reacción
ΔG´o
Dirección
ΔG´o
Dirección
esvariación
…
• Es la
de energía libre que acompaña a
la
formación de 1 mol (o 1 masa fórmula – gramo) . Forma
mayor
1,0
Negativa
Transcurre
más estables
de la sustancia
a 25°C
y 1 atm.
Negativa
Losactuantes
productos
contienen
hacia delante
menos energía libre que
1,0
Cero
Se encuentra
los reactivos
Forma matemática alternativa de expresar
su constante
en equilibrio
Positiva
Todo lo contrario
de equilibrio
Menor 1,0
Positiva
Transcurre en
sentido
inverso
ΔG´ 0 es la diferencia entre el contenido
de energía libre de los productos y el contenido
de energía libre de los reactivos en condiciones estándar
Reglas de la energía libre
Si ΔG es …..
Negativo
El proceso es…
Favorecido
termodinámicamente
Cero
Reversible; en
equilibrio
Positivo
Desfavorecido
termodinámicamente
•El postulado de la primera ley de la
termodinámica es una afirmación matemática
denominada “Conservación de Energía” es decir:
la energía del universo no se crea ni se destruye se
transforma.
•Los cambios de Energía viene dado por la
diferencia del calor absorbido y el trabajo
realizado por un sistema. Un sistema puede ganar
o perder energía pero la energía del universo
permanecerá constante.
• Las
células
vivas
realizan
trabajo
constantemente. Necesitan energía
para
mantener
sus
estructuras
altamente
organizadas, sintetizar los componentes
celulares, generar corrientes eléctricas, y para
muchos otros procesos.
• La variación de energía libre estándar
transformada, es una constantes física
característica de una reacción dada que puede
calcularse a partir de la constante de equilibrio
para la reacción.
Bibliografía
• http://www.rlabato.com/isp/qui/qui_fis_2011001.pdf
• http://galeon.hispavista.com/melaniocoronado/
EQUILIBRIO.pdf
• Lehninger. Principios de bioquímica Cuarta Edición.
• Harold A .Harper .Manual de química Fisiológica
Sexta Edición.
• Biochemistry (3rd Edition) by Christopher K.
Mathews Kensal E. van Holde Kevin G.
Ahern
GRACIAS