Bioenergética. Ley de acción de masas

BIOENERGETICA

La bioenergética son los intercambios de energía que ocurren en el metabolismo, también se podría definir como la aplicación de la termodinámica en los sistemas biológicos, incluyendo las transformaciones de energía que producen los seres vivos.

EQUILIBRIO QUMICO

Es el punto en que existe una relación constante entre los reactivos y productos. Es un estado dinámico en el cual la velocidad de reacción entre reactivos para formar productos es igual a la velocidad de restablecimiento de reactivos a partir de los productos.

LEY DE ACCION DE MASAS

“la velocidad de una reacción química es proporcional al producto de las concentraciones molares de las sustancias reaccionantes, cada una elevada a una potencia igual al número de moléculas que aparecen en la ecuación balanceada”

CRITERIOS DE ESPONTANEIDAD O DIRECCION DE LAS REACCIONES 

PRIMER CRITERIO

Liberación de energía hacia los alrededores

Suponía que todas las reacciones o procesos físicos que ocurrían por liberación de energía en forma de entalpia (exotérmicos) eran espontaneaos

• Entre más energía se liberará mayor era su espontaneidad

Entalpia: es la cantidad de calor que se desprende o se absorbe en una reacción a presión constante.

En reacciones exotérmicas el incremento de entalpia es negativo (se despende calor)

Ejemplo: disolver hidróxido de sodio en agua es un proceso natural en el cual se libera calor al ambiente

 [pic 1]

En las reacciones endotérmicas el incremento de entalpia es positivo (se observe calor)

Este criterio se rechazó al observar que también había procesos endotérmicos

que ocurrían de forma natural.

Ejemplo: [pic 2]

SEGUNDO CRITERIO 

Aumento de entropía en la reacción

Entropía: es una función termodinámica que mide el grado de desorden molecular en un sistema.

Este criterio supone que para que un proceso ocurriera de forma natural debería ocurrir un aumento en el grado de desorden del sistema.

Como se dieron cuenta que ni la entropía ni la entalpia valen como criterio único de espontaneidad de una reacción, solo indican que hay mayor probabilidad de esta.  para esto hubo un contraste entre los dos criterios tomando en consideración la temperatura teniendo así los siguientes casos posibles:

[pic 3]

Gracias a este contraste se planteó una nueva variable termodinámica la cual predice la espontaneidad de cualquier proceso.

La energía libre de Gibbs    [pic 4]

La cual se define como la energía disponible para poder realizar un cambio

teniendo los siguientes valores

  [pic 5]

Reacciones exergónicas: aquellas que ocurren con incremento de G (-)

Reaccione endergónicas: las que ocurren con un incremento de G (+)

en el metabolismo las reacciones endergónicas se acoplan a reacciones exergónicas [pic 6]

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