La Combustion del Carbon y la Respiracion Celular

2.-    La respiración celular es considerada una combustión lenta. ¿Qué es una combustión? ¿Cuantos tipos de reacciones de combustión se conocen? ¿Qué reacciones ocurren en el nivel celular durante la respiración?

Que es una combustión:

es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de Energía en forma de calor y luz, manifestándose visualmente gracias al fuego, u otros.

La combustión es el proceso de quema que se produce cuando el combustible, el oxígeno y el calor están presentes simultáneamente.

 En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente el oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.

CUANTOS TIPOS DE REACCIONES DE COMBUSTIÓN SE CONOCEN:

• LENTA: Se produce con emisión de luz y poca emisión de calor por la falta de oxígeno: cigarrillo – carbón. 
• NORMAL: Se produce con emisión de luz y calor bien perceptibles: madera,  papel. 
• RÁPIDA (Deflagración): La velocidad de propagación es menor que la del sonido: inflamación de combustibles derramados. 
• MUY  RÁPIDA  (Explosión): La velocidad de propagación Es mayor que la del sonido: acumulación de gases en un lugar cerrado.  En el fuego interviene, además de los tres elementos que le caracterizan, la velocidad de oxidación.  Esta velocidad es muy importante y mide la descomposición del combustible por el calor, y la combinación de los productos de descomposición con el comburente que dan lugar a los humos y gases. Estas recombinaciones sucesivas desprenden calor, que producen más descomposición en el combustible obteniéndose una reacción en cadena que auto alimenta el fuego.

Anexo: Utilizando la plataforma http://www.abcpanama.org.pa/open-access/ haciendo click en el siguiente enlace, encontramos un artículo relacionado con la filtración de gas de combustión:

La filtración de gas de combustión en una cámara de combustión de mesoescala lleno de un medio poroso de inerte fibrosa fue numéricamente investigado. La propagación de la onda de combustión y la onda de combustión permanente fueron obtenidas en la simulación. El diagrama de estabilidad de la llama predicha concuerda bien con los resultados experimentales en la literatura. Por otra parte, se encontró que la llama se propaga cambiando su forma y se transforma de un estado estable a otro estado estable en una corta duración después de la ignición, mientras que la forma de la llama de la onda estacionaria se mantiene sin cambios. Además, la eficiencia de combustión de ambas ondas de combustión aumenta con el tiempo y una conversión casi completa se puede lograr de forma espontánea debido a la fuerte recuperación de calor. También está demostrado que la conducción del calor en la pared del tubo tiene un efecto importante en los comportamientos de la llama y la eficiencia de la combustión. Por un lado, para una mayor conductividad térmica de la pared, la onda que se propaga bajo la onda se mueve con una velocidad mayor; Por otro lado, una alta eficiencia de la combustión se puede esperar para una conductividad térmica menor.

Esta situación se da en las industrias en que existen maquinas secadoras y de hornos, por lo que respetando el tratado de Kioto (suscrito el 10 de Febrero de 1997)  un acuerdo jurídicamente vinculante con el objetivo de que, durante el periodo 2008-2012, los países industrializados reduzcan en un 5’2% sus emisiones colectivas de gases que causan el efecto invernadero.  Existen industrias que están implementando métodos para que la contaminación por la filtración de estos gases sea mínima.

CLASES DE COMBUSTIÓN

1. Combustión completa: en la combustión completa se queman las sustancias combustibles del combustible hasta el máximo grado posible de oxidación. En este tipo de reacción no se encontraran sustancias combustibles en los humos o gases de combustión.
2. Combustión incompleta: cuando parte del combustible no reacciona completamente porque el oxígeno no es suficiente. Cuando una sustancia orgánica reacciona con el oxígeno de manera incompleta formando además de dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) otros subproductos de la combustión los cuales incluyen también carbón, hidrocarburos no quemados, como Carbono (C), Hidrógeno (H) y monóxido de carbono (CO). En altas concentraciones los resultados de la combustión pueden ser letales.
3. Combustión estequiométrica o teórica.- Es la combustión que se lleva a cabo con la cantidad mínima de aire para que no existan sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión no hay presencia de oxígeno en los humos, debido a que este se ha empleado íntegramente en la reacción.
4. Combustión con exceso de aire.- Es la reacción que se produce con una cantidad de aire superior al mínimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustión tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión es típica la presencia de oxígeno en los gases de combustión. La razón por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar completamente el combustible disponible en el proceso.
5. Combustión con defecto de aire.-Es la reacción que se produce con una menor cantidad de aire que el mínimo necesario. En este tipo de reacción es característica la presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de reacción.

1. Respiración Celular: es un proceso de combustión biológica que puede compararse por ejemplo con la combustión de una vela. En los dos casos, moléculas ricas en energía y más complejas se degradan a moléculas más simples, y esto tiene como consecuencia la liberación de energía.

La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP. Decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde. 

La respiración ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (ocurre en el citoplasma).

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