Bioenergetica y Metabolismo Leyes de la termodinámica Que nos dicen?: Si un proceso puede ocurrir espontaneamente de la forma que esta planteado. Por ej. A ->B o B->A Pero no nos dice a que velocidad ocurre este proceso!!!

Repasemos algo… bueno solo un poco!!! Cantidades termodinámicas Intensivas Extensivas Densidad Volumen Presión Peso Temperatura Energía Concentración Entalpía Entropía Energía libre de Gibbs

Repasemos legislación Uffa no me acuerdo nada!!! Bueno… entonces sigamos con la diversion!!! A repasar nomas!!! Repasemos legislación Leyes de la termodinámica 1) La energía en el universo es cte 2) En cualquier cambio espontáneo la entropía TOTAL del universo siempre se incrementa 3) ….

Primera ley Antes que nada o mejor dicho de todo… Si la energía es cte=> Δ E = q - w O de otra forma…. Δ H = Δ E + Δ (p.v)‏ Y dado que en las células no hay variaciones significativas de volumen ni de presión entonces: Δ H = Δ E

Es decir que: H: refleja el contenido de calor de un sistema o dicho de otra forma: Cantidad de calor adsorbido por los alrededores si una reacción ocurre a p=cte y a w=0 Entonces ocurrirán: Reacciones exotérmicas: Δ H = - Reacciones endotérmicas: Δ H = +

Sigamos con las leyes: Se va la segunda!!! S: cuantifica estados posibles de un sistema todos ellos con igual energía Δ S = Δ H / T

Upsss!! Ya me perdi!!! ¿Para que era todo esto? Para poder predecir si una reacción es espontánea tal como esta planteada Analicemos “lo que hay” Los sistemas tienden a Mayor entropía Menor energía potencial… ej agua de los ríos Por otra parte si quiero usar la primera ley tengo que hay reacciones espontáneas con Δ H = - (agua mas sulfúrico en ese orden) o con Δ H = + (disolución de EDTA en agua)‏ Usemos la segunda ley entonces : Difícil de cuantificar la entropía

Entonces? Que uso para predecir el sentido de una reacción? Δ S o Δ H ? Entones vino Josiah Gibbs y dijo…. Vamos a inventar algo que me de plata… o que me haga famoso!!

A T=cte y en el equilibrio Y dijo Gibbs A T=cte y en el equilibrio Δ H - T . ΔS = 0 Y definió que Δ G = Δ H - T . ΔS (La unidad del ΔG son los "joules“)‏ Tres posibles valores de Δ G Δ G = + Δ G = 0 Δ G = - Profe no entendi nada!!!!

Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d Q [A]a [B]b Profe sigo sin entender!!!! Para una reacción aA + bB cC + dD Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d Q [A]a [B]b Profe sigo sin entender!!!! Buahhh!!! En el equilibrio Δ G = 0 0 = Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d Entonces Δ Go = - RT Ln Keq

Entonces La energía libre es …. Si!!! Eso que estas pensando … La máxima cantidad de energía disponible como trabajo util Y es fácil de medir … Como? 0 = Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d [A]a [B]b Entonces Δ Go = - RT Ln Keq Necesito el valor de Q y Δ Go

Energías libres Δ G: Energía libre en una condición X Δ Go: Energía libre en cond. Standard. 298 K, reactantes y productos inicialmente a 1 M o para gases a 1 atm, [H+] = 1 M Δ G´o: pH = 7, [H2O] =55,5M y su hay Mg+2 1 mM Criterio de espontaneidad Δ G: Los Δ G son aditivos Dicho de otra forma G mide la tendencia de un sistema para llegar al equilibrio

La energía libre de Gibbs es aditiva