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Energía, Enzimas Y El ATP - Coggle Diagram
Energía, Enzimas Y El ATP
El adenosín trifosfato (ATP) contiene energía biológicamente útil porque su estructura química almacena energía en los enlaces que la conforman:
El ATP está formado por una molécula de adenina, una ribosa y tres grupos fosfatos.
Los fosfatos tienen enlaces de alta energía entre ellos y con la ribosa.
Al romperse los enlaces anhidrido de los fosfatos, se libera una gran cantidad de energía.
La Primera Ley de la Termodinámica, también conocida como la Ley de Conservación de la Energía, establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.
Ejemplo: Ser humano (metabolismo)Sistema: Cuerpo humano
Proceso: Metabolismo
Energía inicial: Alimentos (energía química)
Energía final: Trabajo físico, calor y energía almacenadaEcuaciones:
- Energía inicial:
Ei = Energía química de los alimentos (ΔH) = 2000 kcal/día (aproximadamente)
- Proceso de metabolismo:
Glucosa + O2 → CO2 + H2O + ATP (energía química)
- Energía final:
Ef = Trabajo físico (W) + Calor (Q) + Energía almacenada (ΔH)
= 400 kcal/día (trabajo físico) + 800 kcal/día (calor) + 800 kcal/día (energía almacenada)
La Primera Ley de la Termodinámica se cumple en el ser humano, ya que la energía inicial (alimentos) se transforma en energía final (trabajo físico, calor y energía almacenada) sin que se cree ni se destruya energía. Solo se transforma de una forma a otra.
Nota: Los valores utilizados son aproximados y pueden variar dependiendo de factores como la edad, sexo, peso y nivel de actividad física.
Ejemplo: Planta verde ( fotosíntesis )Sistema: Planta verde
Proceso: Fotosíntesis
Energía inicial: Luz solar (energía radiante)
Energía final: Glucosa (energía química)Ecuaciones:
- Energía inicial:
Ei = Energía luminosa (Q) = 1000 J (aproximadamente)
- Proceso de fotosíntesis:
6 CO2 + 6 H2O + luz solar → C6H12O6 (glucosa) + 6 O2
- Energía final:
Ef = Energía química almacenada en la glucosa (ΔH) = 2800 J (aproximadamente)
La Primera Ley de la Termodinámica se cumple en la planta verde, ya que la energía inicial (luz solar) se transforma en energía final (glucosa) sin que se cree ni se destruya energía. Solo se transforma de una forma a otra.
La Segunda Ley de la Termodinámica establece que la entropía (desorden o aleatoriedad) de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.
Ejemplo: Planta verde (fotosíntesis)Sistema: Planta verde
Proceso: Fotosíntesis
Entropía inicial: Alta (luz solar dispersa)
Entropía final: Baja (glucosa y oxígeno organizados)Ecuaciones:
- Entropía inicial:
S_i = Entropía de la luz solar (Q) = 1000 J/K (aproximadamente)
- Proceso de fotosíntesis:
6 CO2 + 6 H2O + luz solar → C6H12O6 (glucosa) + 6 O2
- Entropía final:
S_f = Entropía de la glucosa y oxígeno (ΔS) = -200 J/K (aproximadamente)
La Segunda Ley de la Termodinámica se cumple en la planta verde, ya que la entropía total del universo aumenta, aunque la entropía del sistema (planta verde) disminuya temporalmente. Esto se debe a que la energía se organiza en formas más complejas, pero a costa de aumentar la entropía en el entorno.
Nota: Los valores utilizados son aproximados y pueden variar dependiendo de factores como la intensidad de la luz solar y la eficiencia de la fotosíntesis.
Ejemplo: Ser humano (metabolismo)Sistema: Cuerpo humano
Proceso: Metabolismo
Entropía inicial: Baja (alimentos organizados)
Entropía final: Alta (calor, dióxido de carbono y agua dispersos)Ecuaciones:
- Entropía inicial:
S_i = Entropía de los alimentos (ΔS) = -200 J/K (aproximadamente)
- Proceso de metabolismo:
Glucosa + O2 → CO2 + H2O + ATP (energía química)
- Entropía final:
S_f = Entropía del calor (Q) + Entropía del CO2 + Entropía del H2O
= 800 J/K + 400 J/K + 200 J/K = 1400 J/K (aproximadamente)
La Segunda Ley de la Termodinámica se cumple en el ser humano, ya que la entropía del sistema aumenta con el tiempo. Esto se debe a que la energía se dispersa en formas más aleatorias y desordenadas.
Las moléculas de adenosín difosfato (ADP) y adenosín trifosfato (ATP) son importantes para las células porque regulan la respiración celular y son fuente de energía para las reacciones bioquímicas
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Sí, es posible convertir ADP en ATP a través de la ecuación ADP + Pi ↔ ATP.
La conversión de adenosina trifosfato (ATP) a adenosina difosfato (ADP) se puede representar con la siguiente ecuación:
ATP → ADP + fosfato
El organelo de las células eucariotas donde se produce la mayor parte de las moléculas de trifosfato de adenosina (ATP) es la mitocondria:
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Las mitocondrias tienen su propio material genético, que difiere del material genético del núcleo.
Su función principal es producir energía química para activar las reacciones bioquímicas de la célula.
La energía química se almacena en la molécula de ATP.
El número de mitocondrias en una célula depende de su función. Por ejemplo, los miocitos cardíacos tienen más mitocondrias que las células epiteliales de la piel.
El proceso de producir ATP a partir de moléculas de combustible como los azúcares se llama respiración celular.
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