Cuestionario

1. Menciona la primera y segunda ley de la termodinámica.

Primera Ley de la Termodinámica:

La energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma de una clase en otra.

Una segunda versión del enunciado de la primera ley de la termodinámica es la siguiente:

La energía no se crea ni se destruye, solamente cambia de un estado cuántico a otro.

La expresión matemática de la primera ley de la termodinámica es la siguiente:

U = ΔQ – ΔW

En donde ΔU es el incremento en la energía interna de un sistema termodinámico dado, ΔQ es la cantidad de calor aplicado al sistema termodinámico, y ΔW es el cambio en la cantidad de trabajo realizado por el mismo sistema termodinámico.

La formula significa que el cambio de la energía interna de un sistema es igual al calor transferido desde ese sistema, descontando el trabajo hecho por ese sistema en su ambiente.

Segunda Ley de la Termodinámica:

En toda transformación de una forma de energía a otra forma de energía, una cantidad de energía siempre es dispersada hacia otros estados, generalmente en forma de calor.

La expresión matemática de la segunda ley de la termodinámica es la siguiente:

ΔS/Δt ≥ 0

En donde ΔS es el incremento de la entropía, y Δt es el tiempo durante el cual se realizó dicho incremento.

La formula denota que el cambio en la entropía de un sistema termodinámica siempre es más alta o igual que cero, y que el tiempo es la dimensión fundamental en la cual el sistema está realizando trabajo.

La formula nos permite deducir otras conceptualizaciones de la segunda ley, las cuales significan lo mismo, por ejemplo:

1. Ningún sistema puede transformar energía en formas útiles de energía con una eficiencia del 100 por ciento.

2. La energía no puede difundirse espontáneamente desde estados de baja densidad hacia otros estados de alta densidad.

3. El calor nunca es transferido espontáneamente desde sistemas fríos hacia sistemas calientes.

4. La entropía, considerada como la medida del desorden en un sistema termodinámico, se incrementa constantemente a través del tiempo.

2.-¿Qué es un sistema?

Es un conjunto de funciones, virtualmente referenciada sobre ejes, bien sean estos reales o abstractos. También suele definirse como un conjunto de elementos dinámicamente relacionados formando una actividad para alcanzar un objetivo operando sobre datos, energía y/o materia para proveer información.

3.- ¿A que se refiere el término Bioenergética?

Es el análisis cuantitativo de la forma en que los organismos adquieren y utilizan la energía, la bioenergética puede considerase una parte especial de la ciencia de las transformaciones energéticas denominada termodinámica.

4. ¿Que es la energía libre de Gibbs?

Es un potencial termodinámico, una función de estado extensiva con unidades de energía, teniendo equilibrio y de espontaneidad para una reacción.

5.- ¿Qué es un sistema termodinámico?

Un sistema termodinámico, es la parte del universo que elegimos para el estudio, tal como un recipiente de reacción, un organismo, una única célula bacteriana, el resto del universo se considera como el entorno, este debe tener unos límites definidos.

6. ¿Cúantos tipos de sistemas hay?

Los sistemas térmicos pueden ser aislados, cerrados o abiertos.

SISTEMA AISLADO: es aquel que no intercambia ni materia ni energía con sus alrededores.

SISTEMA CERRADO: es aquel que no intercambia energía (calor y trabajo).

SISTEMA ABIERTO: es aquel que intercambia energía y materia con sus alrededores.

7. ¿Qué es el ATP?

El intermediario, rico en energía, mas común y universal del metabolismo celular es el nucleótido adenosin trifosfato (ATP), que puede ceder su grupo fosfato terminal, de elevado contenido energético, aun gran numero de moléculas orgánicas aceptores (p. ejem. azucares, aminoácidos y nucleótidos). La reacción de fosforilacion aumenta el nivel de energía libre de la molécula aceptora, permitiendo que interaccionen exergo nicamente en reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas.

La molécula de ATP consta de un grupo adenosin, formado por la base pirimidina adenina y el residuo carbohidratado de cinco carbonos ribosa, y de tres grupos fosfato unido. La mayor parte de la energía libre de la molécula reside en la repulsión electrostática mutua de las tres unidades de fosfato, por sus átomos de fosforo cargados positivamente y sus átomos de oxigeno cargados negativamente.

8.- En que consiste un  proceso de oxido-reducción.

Un gran número de reacciones químicas transcurre con la pérdida formal de electrones de un átomo y la ganancia de ellos por otro. La ganancia de electrones recibe el nombre de reducción y la pérdida de electrones oxidación. El proceso global se denomina oxido-reducción o reacción redox. La especie que suministra electrones es el agente reductor (especie que se oxida) y la que los gana es el agente oxidante (especie que se reduce). Estos hechos muestran que las reacciones redox se asemejan a las ácido-base según la definición de Brönsted, pero en lugar de transferirse protones desde un ácido a una base, en el caso de la oxido-reducción se transfieren electrones desde el agente reductor al oxidante.

9.- ¿De que manera es absorbida la luz a través de los fotosistemas?

La luz es absorbida por los pigmentos de la antena de fotosistemas II y I. La energía absorbida se transfiere a las clorofilas del Centro de Reacción, P 680 en el fotosistema II, P 700 en el fotosistema I. Absorción de 1 fotón de luz por el fotosistema II elimina 1 electrón de P 680. Con su carga positiva resultante, P 680 es lo suficientemente electronegativo que se puede quitar 1 electrón de una molécula de agua.Cuando estos pasos se han producido 4 veces, lo que requiere 2 moléculas de agua, 1 molécula de oxígeno y 4 de protones (H +) son liberados. Los electrones son transferidos (a través de plastoquinona - PQ en la figura) a la citocromo b 6 / f complejas en las que proporcionan la energía para quimiosmosis. La activación de P 700 en el fotosistema que le permite recoger los electrones del citocromo b 6 / f complejos (por medio de plastocianina - PC en la figura) y elevarlas a un potencial redox suficientemente alto para que, después de pasar por la ferredoxina, que pueden reducir NADP + a NADPH.

|0.- ¿Como se lleva acabo la cadena de transporte de electrones fotosintéticos.?

En la fosforilación oxidativa, los electrones son transferidos desde un donador de electrones de alta energía a un aceptor a través de una cadena de transporte de electrones. En la fotofosforilación, la energía de la luz solar es usada para crear un donador de electrones altamente energético y un aceptor de esos electrones. Los electrones son transferidos desde el donador hasta el aceptor por una cadena de transporte totalmente diferente a la observada en las mitocondrias. La cadena de transporte de electrones fotosintética tiene varias similitudes con la cadena oxidativa. Tienen transportadores móviles, transportadores liposolubles y móviles, transportadores hidrosolubles y bombas de protones, que se encargan de generar el gradiente electroquímico.

11.-Cuales son las funciones de la cadena respiratoria?

1. Se encarga de transportar electrones. Los electrones se transportan desde moléculas poco oxidantes hasta el oxígeno que es la molécula más oxidante de la cadena. Las moléculas que inician este transporte de electrones son NADH Y FADH, es decir son las moléculas menos oxidantes de la cadena. Una vez que los electrones son entregados al oxígeno, se forma Agua.

2. Debido a que la cadena sólo transporta electrones, los protones son bombeados hacia fuera de la mitocondria, lo que crea un gradiente de protones con una carga muy positiva afuera de la mitocondria y una carga muy negativa adentro. Este gradiente obliga a los protones a volver a entrar a la mitocondria y en el paso hacia adentro pasan por una enzima que forma un túnel de protones llamada ATP sintasa que con la fuerza de entrada de los protones, forma ATP.

12.- En que consiste el potencial de membrana?

El potencial de membrana se refiere a los cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana que separa dos disoluciones de diferente concentración, como la membrana celular que separa el interior y el exterior de una célula. Duran menos de 1 milisegundo. Cuando se habla de potenciales de membrana, se debería de hablar del "potencial de difusión" o "potencial de unión líquida". Dicha diferencia de potencial esta generada por una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. Los potenciales de membrana son la base de la propagación del impulso nervioso.

13.- ¿Qué función tiene un aproteina desacoplante?

Las proteínas desacoplantes (UCP, Uncoupling Carrier Protein) son miembros de la superfamilia de proteínas transportadoras de la mitocondria.

Se encuentran en la membrana interna de la mitocondria y actúan en la cadena respiratoria desacoplando la síntesis de ATP, produciendo en su defecto liberación de calor.

Estas proteínas pesan » 32 kDa, están formadas por » 300 aminoácidos, distribuidos en tres dominios transmembrana repetidos y conectados a través de seis hélices.

Se conocen hasta el momento cinco UCP: UCP1, UCP2, UCP3, UCP4 y UCP5 Cada una de ellas predomina en distintos tejidos y se les atribuyen diversas funciones.

UCP3, predomina en músculo esquelético. Su función se relaciona con la disminución de especies químicas con oxígeno reactivo, regulación de síntesis de ATP y regulación de la oxidación de ácidos grasos. Se activa, al igual que UCP2 ante el ayuno, la alimentación hipergrasa, por la leptina y hormonas tiroideas.1 Presenta dos isoformas: UCP3L y UCP3S (Long y Short respectivamente), la UCP3S carece del sexto dominio transmembrana y posiblemente su función desacoplante este alterada, la función precisa de las dos isoformas aun se desconoce.4 UCP2 y UCP3 tienen una homología con UCP1 de » 55 %.

14.- ¿Qué sos los radicales libres?

Los radicales libres son átomos o grupos de átomos que tienen un electrón (e-) desapareado en capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos. Estos radicales recorren nuestro organismo intentando robar un electrón de las moléculas estables, con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica.

15.- A qué se refiere el término fotobiología.

La fotobiología estudia los diversos efectos de la radiación solar sobre los diversos ecosistemas y organismos.El sol provee, en forma de radiación electromagnética, la fuente de energía para el funcionamiento de todos los ecosistemas terrestres y acuáticos, basados en la producción de materia orgánica a través del proceso de fotosíntesis. La radiación solar, por lo tanto, es determinante para regular los ciclos naturales (estaciones, día-noche) así como otros factores (estratificación de los árboles, distribución vertical en la columna de agua, etc.). Sin embargo, esta misma radiación que hace posible la vida sobre la tierra puede ser perjudicial en ciertas circunstancias, especialmente una parte de esta radiación, la llamada radiación ultravioleta (RUV, 280-400 nm). Los organismos que fotosintetizan son los primeros en ser afectados, ya que ellos reciben la radiación solar y representan el primer punto de la red trófica.

16. ¿Cómo es que podemos percibir imagenes a través de los ojos?

La fotoquímica de la visión comienza los fotorreceptores (conos y bastones) que se activan cuando la luz da lugar a una modificación química de las moléculas del pigmento contenido en el interior de las laminillas membranosas de los segmentos externos de las células receptoras.

Los bastones contienen un pigmento púrpura denominado rodopsina (una combinación de rojo y azul) debido a que transmite la luz en regiones rojas y azul del espectro, al tiempo en el que absorbe la energía luminosa en la región verde.

 

 

17. ¿Qué función tienen los conos y los bastones?

Existen 120 millones de conos y 7 millones de bastones en la especie humana, tienen características morfológicas similares, pero son diferentes funcionalmente. En ambos tipos celulares se distinguen tres regiones comunes claramente diferenciadas: el segmento externo, el segmento interno y el terminal sináptico. Los bastones son más sensibles a la luz que los conos, se encuentran por toda la retina y son más importantes para la percepción de la luz. Son receptores de baja frecuencia (380 a 600 nm de longitud de onda). Los conos no son tan sensibles a la luz, son funcionalmente más importantes cuando la intensidad luminosa es alta, (receptores de alta frecuencia, 450 a 780 nm). Los conos son también los únicos responsables de la visión del color.

 

18.-¿ Cuáles son los 4 principales sabores que podemos percibir?

•  Dulce.
• Acido
• Salado
• Amargo

19. ¿De qué depende el sentido del gusto?

El sentido del gusto depende de la estimulación de los llamados "botones gustativos", las cuales se sitúan preferentemente en la lengua, aunque algunas se encuentran en el paladar; su sensibilidad es variable. Los nervios (principalmente faciales) conectados con las papilas gustativas transmiten impulsos al centro nervioso situado en el bulbo raquídeo (continuación de la médula allí donde empieza la columna vertebral); de aquí, los impulsos se transmiten a las caras superior e interna del lóbulo parietal, en íntima relación con el área del cerebro relacionada con el olfato. A partir de los estudios psicológicos, se piensa en general que existen cuando menos cuatro sensaciones sápidas primarias: ácido, salado, dulce y amargo; pero sabemos que una persona puede percibir cientos o miles de sabores diferentes. Se supone que se trata de combinaciones de las cuatro sensaciones primarias, de la misma manera que todos los colores del espectro son combinaciones de tres sensaciones coloreadas primarias. Sin embargo, podría existir otra clase o subclase de sensaciones primarias, menos evidentes.

20. ¿Cómo es que podemos percibir diferentes aromas?

Hay unos veinte tipos distintos de receptores, cada uno de los cuales se encarga de una clase determinada de moléculas de olor. Estas células establecerán sinapsis con las neuronas de los bulbos olfatorios, que mandarán las señales al cerebro. La nariz humana distingue entre más de 10.000 aromas diferentes. El olfato es el sentido más fuerte al nacer. Las sustancias son compuestos químicos volátiles transportados por el aire. El olfato es el sentido encargado de detectar y procesar los olores. Es un quimiorreceptor en el que actúan como estimulante las partículas aromáticas u odoríferas desprendidas de los cuerpos volátiles, que ingresan por el epitelio olfativo ubicado en la nariz, y son procesadas por el sistema olfativo.

Estos compuestos liberan en la atmósfera pequeñas moléculas que percibimos al inspirar. Estas moléculas alcanzan la mucosa olfativa, que consta de tres tipos característicos de células: las células olfativas sensoriales, las células de sostén y las células basales, que se dividen aproximadamente una vez al mes para remplazar. Los 20 o 30 millones de células olfativas humanas contienen, en su extremo anterior, una pequeña cabeza con cerca de 20 pequeños filamentos sensoriales (cilios). El moco nasal acuoso transporta las moléculas aromáticas a los cilios con ayuda de proteínas fijadoras; los cilios transforman las señales químicas de los distintos aromas en respuestas eléctricas. Las prolongaciones nerviosas de las células olfativas alcanzan el bulbo olfativo a través de micro-orificios del cráneo; el bulbo es una porción anterior del cerebro, que se ocupa de la percepción de los olores. Estas prolongaciones nerviosas terminan en los glomérulos, pequeñas terminaciones de células olfativas de forma esférica donde se procesan las señales aromáticas que luego son conducidas por células receptoras especiales. La información llega primero al sistema límbico y al hipotálamo, regiones cerebrales; responsables de las emociones, sentimientos, instintos e impulsos, tales regiones almacenan también los contenidos de la memoria y regulan la liberación de hormonas. Por este motivo, los olores pueden modificar directamente nuestro comportamiento y las funciones corporales. Sólo más tarde parte de la información olorosa alcanza la corteza cerebral y se torna consciente