Bioenergetica - cuestionario de temas de biología completos PDF

Preview

Summary

cuestionario de temas de biología completos...

Description

Universidad Nacional Autónoma de México

Escuela Nacional Preparatoria 3 “Justo sierra” Biología VI

Cuestionario 9

Bioenergetica

Bioenergetica 1. ¿Qué es y que estudia la bioenergetica? R= La bioenergética, o termodinámica bioquímica, es el estudio de los cambios de energía que acompañan a reacciones bioquímicas. Los sistemas biológicos son, en esencia, isotérmicos, y usan energía química para impulsar procesos vivos. 2. Da el concepto de sistema desde el punto de vista de la Física y de la Biología. R= Un sistema físico es un agregado de objetos o entidades materiales entre cuyas partes existen una conexión o interacción o un modelo matemático de tipo causal. Y en biología Un sistema biológico es una red compleja de entidades biológicas relevantes. Por lo general, se usa para referirse a sistema de órganos y tejidos en el humano, tales como el sistema circulatorio o el sistema nervioso. 3. ¿Qué tipos de sistemas existen? y ¿Cuáles son las características de cada uno de ellos? R= En términos generales los sitemas se dividen en dos: Sistemas conceptuales o abstractos: Un sistema conceptual son todas las ideas, conceptos, signos, hipótesis, teorías o símbolos que se utilizan para crear un constructo, es decir, una entidad hipotética. Un ejemplo de sistema conceptual es la matemática, que a su vez está formada por varios componentes abstractos (álgebra, cálculo, etc.). Sistemas reales o materiales Son estructuras compuestas por elementos tangibles, sean de origen natural o artificial. Ejemplos de sistemas reales son el cuerpo humano o el hardware de una computadora. Y en los sistemas en biología: Un sistema biológico es una estructura o red conformada por una serie de componentes que cumplen funciones esenciales para mantener la sobrevivencia de dicho sistema. En el caso del ser humano, existen varios sistemas que ayudan a cumplir funciones vitales, 4. ¿Qué tipos de sistemas están presentes en los seres vivos y por qué? R= La unidad más pequeña que forma un organismo es la célula. Esta estructura se agrupa junto con otras células formando los tejidos que, a su vez, forman los órganos. Estos órganos interactúan entre ellos, llevando a cabo funciones de forma conjunta y formando los sistemas y aparatos del cuerpo humano. De la cuales están Grupo I: Sistemas somáticos Son aquellos sistemas que dan forma al cuerpo humano, lo protegen y realizan funciones biomecánicas. Grupo II: Sistemas viscerales Realizan las funciones vegetativas como, por ejemplo, el metabolismo, la reproducción, la digestión. Grupo III: Sistema circulatorio Se encarga del transporte de fluidos como la sangre y la linfa. Grupo IV: Sistema nervioso Regula los impulsos nerviosos. 5. ¿Qué es la energía? ¿Cómo la encontramos presente en los seres y vivos? y ¿Cuál es su función en estos? R= El término energía tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, surgir, transformar o poner en movimiento. La energía en los seres vivos se obtiene mediante una molécula llamada ATP (adenosín trifosfato) . El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada y se utiliza la energía para muchos propósitos; por ejemplo: caminar, correr, moverse,

respirar, crecer, madurar los tejidos, producir leche materna y mantener los tejidos sanos 6. En Biología como se expresa la energía. R= La energía se define como la capacidadde realizar trabajo, de producir movimiento, de generar cambio. Es inherente a todos los sistemas físicos, y la vida en todas sus formas, se basa en la conversión, uso, almacenamiento y transferencia de energía. Energía mecánica: es la producida por la materia en movimiento. 7. Define que es la energía cinética, la energía potencial y la energía química. Da 2 ejemplos de cada tipo de energía que se encuentre presente en los seres vivos. R= Energía cinética: La energía cinética, en su definición más breve, es la energía que posee un cuerpo a causa de su movimiento. Se trata de la capacidad o trabajo que permite que un objeto pase de estar en reposo, o quieto, a moverse a una determinada velocidad por ejemplo la energía renovables como la térmica y eólica . Energía potencial: La energía potencial es uno de los dos tipos principales de energía, y es la energía que almacena un objeto y que depende de su posición con respecto a otros objetos, o de que exista un campo de fuerzas dentro de él, además de otros factores por ejemplo el movimiento de un columpio o la de un pendulo. y Energía química: La energía química es la energía potencial que tiene una sustancia en sus enlaces químicos. Mediante una reacción química, como puede ser la combustión, esa sustancia se puede convertir en otra, liberando esa energía potencial y generando, normalmente, calor durante ese proceso (energía termal). Por ejemplo: el uso de la energía química para proporcionarnos el calor, y luego la electricidad, que necesitábamos. 8. ¿Qué es la termodinamica y que estudia esta? R= La termodinámica es la parte de la física que estudia las transferencias de calor, la conversión de la energía y la capacidad de los sistemas para producir trabajo. Las leyes de la termodinámica explican los comportamientos globales de los sistemas macroscópicos en situaciones de equilibrio. 9. ¿Cuál es la primera ley de la termodinámica? y ¿La segunda ley? R= Primera ley: “La energía total de un sistema aislado ni se crea ni se destruye, permanece constante”. Y la segunda ley: La segunda ley de la termodinámica regula la dirección en que se han de llevar a cabo los procesos termodinámicos y, por tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario. Por ejemplo, la transferencia de calor se puede producir de un cuerpo caliente a otro frío, pero no a la inversa. 10. establece la primera y segunda leyes de la termodinámica, y analizar las implicaciones de esas leyes en relación con los organismos. R= La 1ra Ley de la termodinámica se pone de manifiesto, a partir de la relación que se establece entre la energía química aportada por los alimentos y la energía que se transforma en calor y trabajo, lo que se expresa en el peso corporal, el crecimiento y desarrollo. La 2da Ley de la termodinámica postula que todo proceso espontáneo resulta en un incremento neto de entropía o desorden, del sistema más sus alrededores. Esto se pone de manifiesto por ejemplo, en el metabolismo.

11. ¿Qué es la entropía y cuál es su símbolo? R= se le conoce asi, en el área de termodinámica, la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para realizar trabajo y que, en consecuencia, se pierde. Así, en un sistema

aislado, siempre una pequeña cantidad de energía se disipará fuera del sistema. Se representa con la letra ‘’S’’. 12. En qué procesos biológicos podemos encontrar el principio de la entropía. R= se usa este principio para la formación y estabilidad del tejido biológico. La entropía es un impulsor clave del alineamiento celular para el ensamblaje y la función del tejido vivo, toda una revelación para la medicina regenerativa porque permite la fusión de la termodinámica con la biología y la mecánica computacional 13. Algunas veces la vida se describe como una batalla constante contra la segunda ley de la termodinámica. ¿Qué hacen los organismos para triunfar en esta batalla sin violar la segunda ley? R= Propuesto de otra manera, un sistema aislado tenderá siempre al desorden. Un organismo vivo es un sistema abierto, capaz de intercambiar tanto materia como energía con su entorno. Para esto los organismos han optado por adaptarse y sobrevivir a los diferentes entornos. 14. ¿Qué es el metabolismo y cuáles son sus fases? R= El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células del cuerpo para convertir los alimentos en energía. Nuestro cuerpo necesita esta energía para todo lo que hacemos, desde movernos hasta pensar o crecer. Las fases que tiene este proceso son El catabolismo es la fase desasimilativa y el anabolismo es la asimilativa. Ambas fases, son contrarias y sin embargo interdependientes. En las reacciones anabólicas se absorbe y se aprovecha la energía que es liberada (transferida) por las catabólicas. 15. Explica de que manera se encuentra relacionado el metabolismo con la energía. R= El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células del cuerpo. El metabolismo transforma la energía que contienen los alimentos que ingerimos en el combustible que necesitamos para todo lo que hacemos, desde movernos hasta pensar o crecer. 16. ¿Qué es la entalpía y como encontramos esta en los seres vivos? R= La entalpía es una magnitud termodinámica que equivale a la suma de la energía interna del cuerpo más la multiplicación del volumen del mismo por la presión exterior. Esta magnitud se simboliza con una H mayúscula. Y es la cantidad de energía puesta en juego que encontramos durante una reacción química en condiciones de presión constante. 17. ¿Qué es la energía libre de Gibbs y qué fenómenos físicos se encuentran relacionados con esta? R= La energía libre de Gibbs es la cantidad máxima de trabajo de no expansión que se puede extraer de un sistema cerrado termodinámicamente (uno que puede intercambiar calor y trabajo con su entorno, pero no materia).algunos de los fenómenos que se relacionan son como temperatura y presión constantes. 18. Analizar cómo los cambios de energía libre en una reacción están relacionados con los cambios de entropía y de entalpía. R= Que describe una reacción química que libera energía en forma de calor, luz, etc. Las reacciones exergónicas son una forma de procesos exergónicos en general o procesos espontáneos y son lo contrario de las reacciones endergónicas. 19. ¿Cuál es el único tipo de energía que puede realizar el trabajo celular? R= solo El ATP es el transportador energético de los procesos celulares, que necesitan aportes energéticos. 20. ¿Qué es una reacción endergónica y una exergónica? ¿Cómo se encuentran relacionadas estas reacciones con la energía libre de Gibbs? R= es una reacción

química en donde el incremento de energía libre es positivo. Bajo condiciones de temperatura y presión constantes, esto quiere decir que el incremento en la energía libre de Gibbs estándar debe ser positivo. Para una reacción en estado estándar. Y las reacciones exergónicas son una forma de procesos exergónicos en general o procesos espontáneos y son lo contrario de las reacciones endergónicas. la energía libre de productos y reactivos es la mismo, por lo tanto, no hay fuerza directriz para que la reacción ocurra en un determinado sentido. Y El punto central y característico de este tipo de reacciones termodinámicas exergonicas es el descenso de la energía libre de Gibbs en los productos respecto a los reactivos, lo cual se traduce en espontaneidad. 21. Menciona 4 reacciones endergónicas y 4 exergónicas que se presenten en los seres vivos. R= Ejemplos de reacciones endergónicas: síntesis de proteínas, fostolisis de agua, fotosíntesis y la división celular. Ejemplos de reacciones exergónicas: repiracion celular, glucolisis, degradación de glucogeno, y reacciones enzimaticas 22. ¿En qué compuesto químico todas las células vivas, almacenan la energía temporalmente? R= El nucleótido adenosín trifosfato (ATP) es el compuesto principal que almacena y transporta la energía libre y lo hace a través de la creación y ruptura de enlaces ricos en energía. Se llama energía de enlace a la energía libre de Gibbs que se desprende al hidrolizar una molécula de ácido fosfórico del ATP. 23. Dé un ejemplo generalizado de una reacción acoplada que implica ATP, diferenciando entre reacciones exergónicas y endergónicas. R= una reacción acoplada que involucra ATP puede funcionar por medio de fosforilación, al dividir una reacción en dos pasos energéticamente favorables conectados por un intermediario fosforilado (que lleva un fosfato). Esta estrategia es utilizada en muchas rutas metabólicas en la célula, y proporciona una manera para que la energía liberada al convertir ATP en ADP se use para promover otras reacciones. Esto muestra cómo la hidrólisis de ATP puede acoplarse a una reacción de biosíntesis. Sin embargo, la hidrólisis de ATP también puede acoplarse a diferentes tipos de reacciones celulares, como los cambios conformacionales de las proteínas que transportan otras moléculas hacia el interior o el exterior de la célula. 24. ¿Qué tipo de energía necesitan tanto las reacciones endergónicas y exergónicas y por qué? R= Reacción Endergónica. Cuando ocurre la adición de energía por medio de una fuente externa, como si el sistema absorbiese energía del ambiente. Y como si existiese un consumo de energía. Reacción Exergónica: Cuando ocurre la liberación o producción de energía. Y es una reacción química donde la variación de la energía libre de Gibbs es negativa. Para introducción al tema revisa el capitulo 7 y 8 del libro de Solomon Berg Martin y los tutoriales de bioenergetica. https://issuu.com/cengagelatam/docs/biologia_9a_ed_solomon

REFERENCIAS:

Significados. 2020. Significado De Sistema. [online] Disponible en: [Recuperado 23 November 2020].

Biblioteca de Investigaciones. 2020. Sistemas Y Aparatos Del Cuerpo Humano. [online] Available at: [Recuperado el 23 November 2020]. Thales.cica.es. 2020. Bioenerg �A. [online] Disponible en: [Recuperado el 23 November 2020]. Dspace.espol.edu.ec. 2020. [online] Disponible en:

[Recuperado el 23 November 2020]. 2020. [online] Disponible en: [Recuperado el 23 November 2020]. Dspace.espol.edu.ec. 2020. [online] Disponible en:

[Recuperado el 23 November 2020]. Dspace.espol.edu.ec. 2020. [online] Disponible en:

[Recuperado el 23 November 2020]....