Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-135

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¿CÓMO FLUYE LA ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS? 103
100 unidades de energía
química (concentrada)
75 unidades de � 25 unidades de energía
energía térmica cinética (movimiento)
gasolina
Combustión
en el motor
FIGURA 6-2 Las conversiones de energía dan como resultado
una pérdida de energía útil
piensa en los ejemplos que acabamos de revisar. El 75% de la
energía almacenada en la gasolina que no se consumió en
mover el automóvil se convirtió en energía térmica (FIGURA
6-2). El calor es una forma de energía menos útil porque tan
sólo incrementa el movimiento aleatorio de las moléculas en
el auto, la carretera y el aire.
modinámica. Por desgracia, la Tierra no constituye un sistema
cerrado, de manera que la vida como la conocemos depende
de una constante infusión de energía proveniente de una
fuente que se encuentra a 150 millones de kilómetros de dis-
tancia.
Los seres vivos utilizan la energía de la luz solar 
para crear las condiciones de baja entropía de la vida
Si pensamos en la segunda ley de la termodinámica, nos pre-
guntamos cómo es que después de todo la vida puede existir.
Si todas las reacciones químicas, incluso las que se efectúan
dentro de las células vivas, hacen que aumente la cantidad de
energía inutilizable, y si la materia tiende hacia mayor aleato-
riedad y desorden, ¿cómo pueden los organismos acumular la
energía utilizable y las moléculas tan ordenadas que caracte-
rizan a los seres vivos? La respuesta es que las reacciones
nucleares que se efectúan en el Sol producen energía en for-
ma de luz solar, que es un proceso que también ocasiona
enormes incrementos en la entropía como calor. En la Tierra
los seres vivos utilizan un suministro continuo de energía
solar para sintetizar moléculas complejas y mantener estruc-
turas ordenadas: para “luchar contra el desorden”. Los sistemas
altamente organizados, bajos en entropía, que caracterizan la
vida no violan la segunda ley de la termodinámica, ya que se
logran mediante un flujo continuo de energía utilizable del
Sol. Las reacciones solares que proveen la energía utilizable
aquí en la Tierra causan una considerable pérdida de tal ener-
gía proveniente del Sol, el cual a final de cuentas se extingui-
rá. Puesto que la energía solar que permite la vida en la Tierra
tiene un enorme incremento neto en la entropía solar, la vida
no viola la segunda ley de la termodinámica.
6.2 ¿CÓMO FLUYE LA ENERGÍA 
EN LAS REACCIONES QUÍMICAS?
Una reacción química es un proceso que forma o rompe enla-
ces químicos que mantienen unidos a los átomos. Las reacciones
químicas convierten un conjunto de sustancias químicas, los
reactivos, en otro conjunto, los productos. Todas las reaccio-
nes químicas requieren un suministro (neto) general de energía,
o bien, producen una liberación neta de ella. Una reacción es
exergónica (en griego “energía que sale”, con el prefijo “exo—”
que significa “afuera”) si libera energía; es decir, si los reacti-
vos contienen más energía que los productos. Las reacciones
exergónicas emiten algo de su energía en forma de calor.
�
liberación
de energía
�
reactivos
productos
De la misma manera, la energía térmica que los corredores
liberan al aire cuando “queman” alimentos en sus cuerpos no
se aprovecha para correr más rápidamente ni más lejos. Así,
la segunda ley nos indica que ningún proceso de conversión
de energía, ni siquiera los que se efectúan en el cuerpo, es 
100% eficiente en el empleo de energía para obtener un
resultado específico.
La segunda ley de la termodinámica también nos dice algo
acerca de la organización de la materia. La energía útil suele
almacenarse como materia muy ordenada, y siempre que la
energía se usa dentro de un sistema cerrado, hay un incre-
mento general en la aleatoriedad y en el desorden de la mate-
ria. Todos experimentamos esto en nuestras casas. Sin
esfuerzos claros y organizados que demanden energía, se acu-
mulan los platos sucios; los libros, los diarios y la ropa se
amontonan desordenadamente en el piso; y las mantas de la
cama permanecen revueltas.
En el caso de la energía química los ocho átomos de car-
bono de una sola molécula de gasolina tienen una ordenación
mucho más regular, que los átomos de carbono de las ocho
moléculas individuales de dióxido de carbono que se mueven
aleatoriamente y las nueve moléculas de agua que se forman
al quemarse la gasolina. Lo mismo sucede con las moléculas
de glucógeno almacenadas en los músculos de un corredor,
que se convierten de cadenas de moléculas de azúcar alta-
mente organizadas en dióxido de carbono y agua más simples
cuando son utilizadas por los músculos. Esta tendencia hacia
una pérdida de complejidad, orden y energía útil, así como
hacia un aumento en la aleatoriedad, el desorden y la energía
menos útil, se denomina entropía. Para contrarrestar ésta se
requiere que la energía ingrese a un sistema desde una fuen-
te externa.
Cuando el célebre científico de Yale George Evelyn
Hutchinson dijo: “El desorden se extiende por el Universo, y
la vida es lo único que lucha contra él”, estaba haciendo una
elocuente referencia a la entropía y a la segunda ley de la ter-