ENERGIA
Es la capacidad de producir un cambiom en el estado o movimiento de la materia
TIPOS DE ENERGIA
1. ENERGIA CINETICA: Movimiento de la masa o de las particulas.
- LA LUZ: movimiento de fotones
2. ENERGIA POTENCIAL: Es la capacidad de hacer un trabajo en virtud de la posición o estado de una masa o particula:
- ENERGIA QUIMICA: Almacenada en los enlaces: carbohidratos y grasas.
-ENERGIA ELECTRICA: Almacenada en baterias
-ENERGIA DE POSICION: Agua en una represa.
TERMODINAMICA
Es la parte de la quimica que estudia las transferencias de calor asociadas a las reacccionesc quimicas:
Reacción Endotérmica: entra temperatura.
Reaccion Exotermica: libera energia.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA :
Es la cantidad total de la energia del universo, permanece constante.
La energia no se crea ni se destruye, se transforma.
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA :
La energia tiende a difundirse de una forma mas concentrada a una menos concentrana.Se libera como calor o luz o ambas.
El desorden siempre esta en aumento en el universo y se le conoce como ENTROPIA (S), esta mide el grado de desorden o cambio en un sistema. Es la energia que no puede utilizarse para producir un trabajo.
TERCERA LEY :
Cero absoluto, antropia = 0
UNIVERSO SISTEMA Y ENTORNO:
SISTEMA : Aquella parte del universo que es objeto de estudio.
ENTORNO: Alrededor al resto del universo
TIPOS DE SISTEMA
-Abierto puede intercambiar materia y energia con su entorno.
-Cerrado: no intercambia materia pero puede intercambiar energia en su entorno.
-Aislado: no intercambia materia ni energia con su entorno. Es como un universo en si mismo.
TRABAJO(W): Es la cantidad de energia que se utiliza para desplazar un cuerpo en una distancia ejerciendo sobre el una fuerza.
W=F. D
PRINCIPIOS DE LA TERMODINAMICA
1.Calor (Q) transferido a volumen constante:
Q a volumen constante va a ser igual a el cambio del universo que va a ser igual al universo final con el universo final.Qv= ΔU=Uf-Ui
2.Calor transferida a presión constante :
Entalpia(H)
El calor transferido en un proceso a presión constante es igual al incremento de la entalpia(una variación de una función de estado).
Qp=ΔH=Hf-Hi
FUENTES DE ENERGIA
-El sol proporciona el 99% de toda la energia utilizada por los seres vivos.
PERDIDAS DE ENERGIA-Ninguna transformación energética es 100% eficiente.
-La energia se pierde principalmente en forma de luz y calor.
-El calor no puede ser almacenado en las celulas o ninguna parte de los seres vivos.
REACCIONES QUIMICAS
1.REACCIONES ENDERGONICAS O NO ESPONTANEAS:
Requieren de aporte de energia que provenga del exterior.Los productos tienen mas energia que los reactivos,y necesitan un tercero, ejemplo: fotosintesis. Energia solar para formar glucosa, un gramo de esta brinda 3.75 kcal.
2.REACCIONES EXERGONICAS O ESPONTANEAS:
Ocurren sin ninguna intervención externa, son reacciones que generan energia.Los reactivos tienen mas energia que los rproductos y a partir de la reacción se forman productos y se libera energia. ejemplo: la respiración, utiliza la energia contenida en la glucosa pararealizar un trabajo.
3.REACCIONES ACOPLADAS:
Puede estar seguido de una reaccion de tipo exergonica para expulsar reacciones endergonicas.
METABOLISMO
Son todas las transformaciones quimicas o energéticas que ocurren en los organismos vivos.Transformaciones a nivel celular, en crecimiento, movimiento, reproducción, mantenimiento, autoreparación, reacción de estimulos.
FUNCIONES
-Digestión: permite obtener y reservar energia.
-Función de construcción: biocompuesto(lipidos y proteinas). Estructuras propias: construcción y renovación de estructuras(citoesqueleto, membrana celular, citoplasma).
-Función de reproducción: perpetuación de la especie.
-Función de eliminación: desechar los residuos toxicos(acidos y perixidos).Procesos de regulacion, temperatura y contenido intracelular).
VIAS METABOLICAS
-Catabolismo: De moleulas grandes a moleculas pequeñas que liberan energia.
-Anabolismo: De moleculas simples a complejas, gastan energia.
-Anfibolicas: Requiere de ambas vias o reacciones.
-Anapleuroticas: De catabolismo a anabolismo o visceversa.
METABOLITOS INTERMEDIARIOS
Son puntos intermediarios que se dan cuando en una reaciion el producto de la misma reaccion es el sustrato de la siguiente reaccion.
A+B --> C.--> D+E
El inicio de una reaccion y el inicio de otra reaccion.
TRASNPORTE DE ENERGIA ATP (adenosin trifosfato)
Reacciones acopladas, no nesecitan ocurrir en el mismo lugar para trabajar juntas.
El ATP es la principal molecula energetica y es un nucleotido.
su composicion: azúcar (ribosa), base nitrogenada(adenina), grupos fosfato(3grupos fosfato).Su formula: C10 H16 N5 O3 P3.
¿CÓMO PRODUCE ENERGIA EL ATP?
Cada ruptura es una reaccion catabolica, se rompe el enlace fosfato y en los procesos reductivos se libera energia, la cual es utilizada para el metabolismo:
ATP-->ADP+Pi
PROCESOS DONDE PARTICIPA EL ATP
-Anabolismo
-Transporte activo a traves de la membrana plásmatica.
-Contraciión mucular.
-Transporte genético y reproductor celular(mitosis y meiosis).
ENTALPÍA: energia en forma de calor
ENTROPIA: energia no degradada
ENERGIA LIBRE GIBBS: energia disponible para realizar un trabajo, esta contenida en las moleculas y representa la energia intercambiada en una reacción.
ENZIMAS
(CATALIZADORES BIOLOGICOS)
Es una sustancia que acelaran la velocidad de una reaccion quimica, al bajar la energia de activacion necesaria para que esta ocurra.
ENERGIA DE ACTIVACIÓN:
Energia cinetica minima que necesita un sistema para poder iniciar un determinado proceso de reacción.
CARACTERISTICAS DE LAS ENZIMAS
-Aceleran cientos de millones de veces la velocidad de una reaccion que tardaria mucho tiempo por si sola.
-Las enzimas no se modifican ni se pierden en una reaciión, así como entran salen y no se mezclan con ninguno de los productos,
-El mismo tipo de enzima cataliza hacia la derecha o hacia la izquierda cuando es reversible.
-Tiene sustratos especificos y son selectivas.
-Las enzimas son de origen proteico.
(sus nombres terminan en ASAS).
SELECTIVIDAD DE LA ENZIMA
- Esta dada a procesos quimicos que se llevan a cabo en la celula.
-La enzima es de forma tridimensional unica, y dicha forma determina la especificidad de esa enzima.
-Centro activo: permiten un complejo sustrato--> enzima.
¿COMO TRABAJA UNA ENZIMA?
La enzima tiene uno o varios sitios activos, donde se combinan con el sustrato formando el complejo de transición(reacción reversible).
EL AMBIENTE CELULAR AFECTA LA ACTIVIDAD ENZIMATICA
TEMPERATURA:
La enzima puede desnaturalizarse o perder su actividad a los 50°c a 60°c .
Un PH alto o bajo puede producir la desnaturalización de la enzima y en consecuencia su inactivación; su maxima actividad esta cerca de la neutralidad en un rango de PH de 6 a 8.
COFACTORES O ACTIVADORES:
Muchos cofactores son moleculas organicas de ARN llamadas coenzimas(COA). Otros son sustancias inorganicas como iones de zinc, hierro, magnesio, manganeso y cobre.
INHIBIDORES ENZIMÁTICOS:
-Inhibidor competitivo:
se asemeja al sustrato normal y se une a un sitio activo de la enzima. Compiten por el sitio activo y no deja que se forme el complejo sustrato-enzima.
-Inhibidor no competitivo:
es cuando la sustancia cambia la estructura de enzima y se une a un lugar diferente al siti activo, pero modifica la conformación espacial de la misma.
CLASIFICACIÓN DE ENZIMAS
-Oxidorreductasas: transferencia de electrones.
-Transferasas: transferencia de grupos funcionales.
-Hidrolasas: reacciones de hidrolisis (celulasa).
-Liasas: adición de dobles enlaces(carboxilasa).
-Isomerasas: procesos de isomerización.
-Ligasas: formación de enlaces de ATP.
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