BLANCO CAP7 Nutricion 2do

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Antonio Blanco 
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7 Capitulo 
 
ELEMENTOS DE TERMODINÁMICA Y CINÉTICA BIOQUÍMICAS 
 
TERMODINÁMICA 
La termodinámica es la rama de la física que trata de la energía y sus transformaciones. Sus 
principios básicos son aplicables a los procesos biológicos. 
Primera ley: la energía total del universo permanece constante (aunque todas las formas de 
energía son interconvertibles, la energía no se crea ni se destruye) 
Segunda ley: la entropía del universo va en aumento (la entropía es asimilada con la 
aleatoriedad o el desorden) 
 
ENERGÍA 
Se define como la capacidad para realizar trabajo. Los diferentes tipos de energía son: química, 
térmica, mecánica, eléctrica, radiante, etc., pueden interconvertirse. El desarrollo y 
crecimiento de un organismo, así como la continua renovación de sus estructuras, implican un 
gran número de síntesis químicas solo posibles con aporte de energía; de igual modo, el 
mantenimiento de la temperatura corporal, el trabajo mecánico de músculos, cilias y flagelos, 
la generación de impulsos eléctricos en sistema nervioso, el transporte de sustancias contra 
gradiente a través de membranas, etc., son todos procesos que demandan energía. 
La fuente primaria de energía para todas las formas de vida es la radiación solar. Esta es 
captada y almacenada como energía química para organismos fotosintéticos y transferida a 
otros seres a través de la cadena nutricia de la biosfera. En organismos aeróbicos, la energía es 
generada principalmente por oxidación de sustancias incorporadas con los alimentos y 
transferida a compuestos que la retienen para ser utilizada en el momento necesario. 
 
CAMBIO DE ENERGÍA EN REACCIONES QUÍMICAS 
Se utiliza el termino sistema para designar a la porción de materia que deseamos estudiar, 
toda la otra materia será el medio o entorno del sistema. 
• Sistema abierto: intercambian tanto materia como energía con el ambiente (por ej. 
Las células y los organismos vivientes) 
• Sistema cerrado: solo intercambia materia con el entorno y pueden alcanzar un 
equilibrio termodinámico (por ej. Los principios de la termodinámica) 
El contenido total de energía del sistema antes de ocurrir alguna reacción es el estado inicial, 
mientras el contenido energético después de producido el cambio será el resultado final. 
Mientras el sistema cursa desde estado inicial a final, puede liberar energía al medio o tomarla 
de él. La forma más común de energía es el calor. Prácticamente todos los procesos químicos 
son acompañados por consumo o producción de calor. En el primer caso se denomina 
endotérmicos, en el segundo caso exotérmicos. 
Antonio Blanco 
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7 Capitulo 
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA: es posible determinar el cambio de energía en una 
reacción si se mide la ganancia o perdida de calor en el sistema en condiciones de temperatura 
y presión constantes. Esta medición puede llevarse a cabo mediante una bomba calorimétrica 
en la cual la energía liberada por la reacción calienta el volumen conocido de agua que rodea 
al calorímetro. El producto del aumento de l temperatura por el peso del agua da el calor 
desprendido, que generalmente se mide en calorías. 
Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar de 14.5 a 15.5°C la temperatura de 1 
gramo de agua. 
Cuando se oxida una sustancia se produce energía que puede liberarse al medio ambiente en 
forma de calor. La magnitud de este “calor de combustión” depende de la estructura 
molecular de la sustancia y el contenido de energía remanente en los productos formados. 
El calor de combustión es la máxima energía que se puede obtener de una sustancia por 
oxidación completa de los elementos constituyentes. 
El calor es el medio más simple por el cual la energía puede ser aplicada a la producción de 
trabajo. 
 
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA: permite comprender y determinar los cambios de 
energia producidos en una reaccion quimica, pero no puede predecir en que direccion 
transcurrira esta. 
 
ENERGÍA LIBRE 
En las condiciones en las cuales se desenvuelven los organismos vivientes, las reacciones 
químicas se realizan en un medio de temperatura y presión constantes. Sólo una fraccion de la 
energía liberada en los procesos bioquímicos es disponible para realizar trabajo en algún tipo, 
es la llamada energia libre. 
 
CINÉTICA QUÍMICA 
La cinética estudia la velocidad y mecanismos de las reacciones químicas. 
En una reacción química se rompen y/o se forman enlaces entre átomos; se modifican 
interacciones de elementos en las moléculas participantes. Las moléculas reactivas deben 
chocar entre si con energía suficiente y en orientación adecuada. De ellas depende la velocidad 
con la cual se produce una reacción. 
Orden de reacción 
Una reacción es de orden cero cuando su velocidad es constante independientemente de la 
concentración de reactivo. Es de primer orden cuando la velocidad es directamente 
proporcional a la concentración de reactivo. 
Se llama energía de activación la que debe suministrarse a los reactivos para que alcancen el 
estado de transición o estado activado, a partir del cual la reacción transcurre 
espontáneamente.