F. Fisicos

FACTORES FÍSICOS DE LA BIOQUÍMICA
"Si quieres descubrir los secretos del universo, piensa en términos de energía, frecuencia y vibración"
(Nicola Tesla).
La visión de la bioquímica tiene un estrecho enfoque desde la física; las reacciones requieren energía, la
cual, se precisa para el movimiento desde lo particular (átomos), a lo general (organismos complejos),
para el almacenaje y la expresión; verbigracia, de la información genética. Las células han desarrollado
mecanismos para el acoplamiento de la energía, obtenida para tener trabajo útil, las células deben
realizar dicho trabajo para mantenerse vivas y reproducirse. El acoplamiento energético se define como
un mecanismo en el que un proceso endergónico se une funcionalmente con un segundo proceso
exergónico, lo que representa reacciones liberadoras de energía acopladas a reacciones que requieren
energía. En la célula muchas reacciones son altamente exergónicas; por tanto, muchas reacciones
celulares endergónicas son posibles gracias al acoplamiento a través de intermediarios comunes, con
estas reacciones altamente exergónicas, para explicarlo, la bioquímica estudia los mecanismos de estos
requerimientos con la ayuda de la física.
Las partículas; de un organismo vivo, difieren en cuanto a tipo y concentración, con relación a las de su
entorno, no obstante, puede mantenerse más o menos constantes aún si su entorno cambia. La
composición de un organismo varia un poco a lo largo del tiempo (las partículas no son estáticas), se
sintetizan y degradan diversas estructuras, mediante el constante flujo de masa y energía a través del
sistema, la constancia en la concentración es el resultado de un estado estacionario dinámico, ergo, el
mantenimiento de este requiere un aporte constante de energía, de no ser así, el organismo (célula), se
degradaría hacia el equilibrio con su entorno. Las macromoléculas biológicas son menos estables
termodinámicamente que sus subunidades monoméricas, aunque sean estables cinéticamente y por ello
sean más constantes con relación a su entorno (en el tiempo aplicable para los organismos). Si existe una
variación significativa en las reacciones químicas es gracias a la presencia de enzimas, quienes
aumentan la velocidad de las reacciones sin que estas se consuman en el proceso. Estas reacciones
catalizadas en los organismos, organizadas en secuencias consecutivas se les denomina rutas. Las que
degradan nutrientes orgánicos transformándolos en sencillos, con el fin de extraer energía química útil,
reciben el nombre de catabolismo; aquellas rutas que parten de pequeñas moléculas precursoras y las
convierten en moléculas más grandes, requieren un aporte energético, y reciben el nombre colectivo de
anabolismo. Tanto catabolismo como anabolismo constituyen el metabolismo celular, este está regulada,
ya que sólo va a producir o degradar la cantidad de lo que la célula requiera en cierto momento, lo que
ayuda en economización energética.
Debido a la demanda energética, su cambio en el espacio y tiempo, un organismo vivo es un sistema
(que es todo aquello que está incluido en una región específica del espacio) abierto, porque intercambia
materia y energía con su entorno, el conjunto del sistema y su entorno configura el universo. Si el
sistema no intercambia materia ni energía, se denomina aislado y cerrado si este intercambia energía,
pero no materia. Retomando a los organismos vivos en un sistema, estos captan combustibles químicos
(como la glucosa) y extraen energía de su oxidación o en su caso absorben energía solar. El hecho de
que las células sean grandes transductores se sustenta con las leyes físicas de la termodinámica (en
específico la primera, que implica que la energía no se crea, ni destruye, sólo se transforma). En general,
las transducciones energéticas pueden entenderse como el flujo de electrones de una molécula a otra, las
reacciones que funcionan de esta manera son reacciones de óxido-reducción. Esto se puede observar en
dos grandes grupos de organismos que son interdependientes, los fotótrofos y los quimiótrofos, gracias a
los cuales se mantienen los ciclos del O2 y CO2. La tendencia de una reacción química; como la de
estos ciclos, a llegar a tu final puede expresarse en forma de una constante de equilibrio. Un valor
elevado de la constante de equilibrio indica que la reacción tiene lugar hasta que los reactivos se han
convertido casi completamente en productos.
En nuestro organismo ocurre una reacción que es la formación de AT P y su destrucción o liberación de
un fosfato para liberar energía entonces cuando el AT P pasa a ser ADP perdiendo un fosfato libera
energía es decir libera calor, esto es lo que, esto es lo que estudia la energía libre de Gibbs: “es el
cambio de energía total de un sistema para realizar un trabajo, a temperatura constante” ese calor se
llama entalpía que es su contenido calórico de un sistema todo esto se basa en una fórmula; la variación
de la energía libre de Gibbs es igual a la variación de la entalpía menos la variación de la entropía por la
temperatura absoluta. Existen dos casos 1) donde se libera energía de las reacciones llamado exergónica
es de las reacciones favorable porque ocurren de forma espontánea, 2) dónde se gana energía libre
positiva llamada endergónica este proceso no puede ocurrir de manera independiente. Entonces cuando
hablamos de metabolismo, el catabolismo; es la destrucción de moléculas grandes en moléculas
pequeñas y son reacciones exergónicas y anabolismo; cuando se forman moléculas grandes a partir de
moléculas pequeñas siendo endergónicas.

F. Fisicos

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

F. Fisicos

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

F. Fisicos

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

FACTORES FÍSICOS DE LA BIOQUÍMICA

También podría gustarte