La bioenergética estudia los cambios de energía en las reacciones bioquímicas. Los organismos vivos requieren combustible para llevar a cabo procesos vitales y mantener su estructura. La termodinámica provee principios como que las reacciones espontáneas tienen energía libre negativa, y que los organismos vivos son sistemas abiertos lejos del equilibrio termodinámico para mantener baja entropía y alta energía libre.

1. Bioenergética.
Catedrático: Dr. José Antonio Reyes Ramírez.
Alumna: Elena del R. García Montemayor.

2. Bioenergética.
También llamada
Termodinámica bioquímica, es
el estudio de los cambios de
energía que acompañan a las
rx. bioquímicas.
Proporciona los principios que
explican por qué algunas rx.
pueden producirse o no.

3. Los sistemas no biológicos pueden
utilizar la energía calorífica para
realizar un trabajo, pero los sistemas
biológicos son esencialmente
isotérmicos y emplean la energía
química para impulsar procesos
vitales.

4. Importancia bioquímica.
 Para proveer la energía que capacite al ser
vivo para llevar a cabo sus procesos
normales, requiere de combustible adecuado.
La muerte por inanición ocurre cuando las
reservas energéticas disponibles se agotan y
ciertas formas de desnutrición se relacionan con
un desequilibrio de la energía.

5. Termodinámica.
Termodinámica. Del griego –
termo- que significa ‘calor’ y –
dinámico- que significa ‘fuerza’.
Estudia los cambios que se
desarrollan al pasar de un sistema
desde un estado inicial a otro final,
sin importar el camino seguido
durante la transición o el tiempo
requerido para que ocurra dicho
cambio.

6. Sistema.
Conjunto de materia que se
puede aislar espacialmente y
que coexiste con un entorno
infinito e imperturbable.
Sistema Entorno Universo.
Entorno.
La envoltura imaginaria que encierra un
sistema y lo separa de sus
inmediaciones esta sirve para:
a) aislar el sistema de su entorno
b) permitir la interacción de un modo
específico entre el sistema y su
ambiente.

7. Tipos de Sistemas.
Según el intercambio que se permita
entre el sistema y el universo, éstos
puede ser:
 Abiertos: intercambio de materia y
energía.
 Cerrados: intercambio de energía, no
de materia.
Aislados: impide intercambio de
energía y materia.

8. Tipos de sistemas.

9. Entalpía.
 Expresa la cantidad de energía
absorbida o cedida por un sistema
termodinámico, osea la cantidad de
energía que un sistema puede
intercambiar con su entorno.
La entalpía total de un sistema no puede
ser medida directamente; la variación de
entalpía de un sistema sí puede ser
medida.
∆H= Hfinal - Hinicial
∆H= variación de entalpía
∆Hfinal= entalpía de los
productos
∆Hinicial= entalpía de los
reactivos.

10.  Cuando la entalpía es negativa quiere decir
que es una reacción exotérmica por lo tanto
hubo liberación de energía.
 Cuando la entalpía es positiva quiere decir
que es una reacción endotérmica por lo tanto
hubo absorción de energía y ganancia de
calor.

11. Leyes de la Termodinámica.
La 1era ley de la termodinámica establece
que la energía total de un sistema, más la
de su entorno, permanece constante.
También llamada ley de la conservación de
la energía; esto implica que durante
cualquier cambio dentro del sistema no se
pierde ni gana energía.

12. La 2da ley de la termodinámica
establece que si un proceso ocurre
espontáneamente, la entropía total de
un sistema debe aumentar
La entropía representa el grado de
desorden o lo fortuito del sistema
cuando éste se aproxima al equilibrio
verdadero.
∆S= Q (Calor)
T (Temperatura absoluta °K)

13. La energía libre es la energía útil en
un sistema.
 El cambio en la energía libre (∆G) es esa
porción del cambio de la energía total de un
sistema que está disponible para realizar
trabajo; es decir, la energía útil, también
conocida como potencial químico.

14. En condiciones de temperatura y presión
constantes, la relación entre el cambio de
energía libre (∆G) de un sistema en reacción y
el cambio de la entropía (∆S) se da mediante la
sig. Ecuación: ∆G= ∆H - T∆S la cual combina
las 2 leyes de la termodinámica.
∆H es el cambio de la entalpía (calor) y T es la
temperatura absoluta °K

15.  Bajo las condiciones de las reacciones
bioquímicas, debido a que ∆H es
aproximadamente igual a ∆E, que es el cambio
total en la energía interna de la reacción, se
puede expresar así:
∆G = ∆E - T∆S
Si ∆G es de signo (-) la reacción procede en forma espontánea, con
perdida de energía osea : exergónica.
Si ∆G es de signo (+) la reacción procede sólo si puede ganarse
energía osea: endergónica.
Si ∆G vale cero, el sistema está en equilibrio y ningún cambio neto
tiene lugar.

16. o Los organismos vivos son sistemas
fisicoquímicos altamente ordenados que
requieren continuo aporte de materia y
para realizar trabajo biológico y mantener
sus estructuras.
o Los organismos vivos se consideran sistemas
termodinámicos abiertos que presentan un
equilibrio dinámico en estado estacionario, estos
tienen baja entropía y alta energía libre, alejados
del equilibrio termodinámico
El equilibrio químico equivale a la muerte y descomposición
en un organismo vivo=
Estado máximo de entropía y mínima de energía libre.