jueves, 30 de agosto de 2018

TERMODINÁMICA DE LOS SERES VIVOS

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“La vida es la expresión de miles de reacciones químicas que tienen lugar continuamente en el interior de los organismos vivos. Como esas reacciones son propias de los seres vivos se les denomina con más propiedad reacciones bioquímicas. Hay que recordar que una reacción consta de uno o varios reactivos que se combinan para transformarse en uno o varios productos.

Por una parte, las que se producen espontáneamente, es decir, aquellas en las que los reactivos dan lugar a unos determinados productos de forma espontánea. Por otra parte, están aquellas que nos son espontáneas. Casualmente, las más importantes reacciones bioquímicas, esenciales para la vida, no son espontáneas. Por ejemplo, la síntesis de proteínas.

De forma científica se dice que una reacción es espontánea cuando el incremento de su energía libre estándar es negativo. Por el contrario, en las reacciones no espontáneas, el incremento de energía libre es positivo. Esto se puede entender mejor si se dice que una reacción es espontánea porque pasa de poseer unos reactivos altamente energéticos a unos productos de menor poder energético y los reactivos han perdido una energía que ha sido transferida a otro sistema: de ahí el valor negativo de su energía libre.



La energía libre o energía libre de Gibbs se representa por el símbolo G. El incremento de energía libre se representa por ∆G y se mide en julios (J) o kilojulios (kJ). Más concretamente en kJ/mol.

Para calcular la variación de energía libre estándar (∆Gº) en una reacción hay que acudir a las tablas existentes donde se hallan los ∆Gº de formación de los reactivos y productos medidas en condiciones estándar (298K de temperatura, equivalente a 25ºC; y 1 atm de presión). Pues bien, como las reacciones bioquímicas que necesitamos los seres vivos suelen no ser espontáneas (∆Gº > O), deben acoplarse a otras que sean energéticamente favorable.


En Bioquímica se denominan a estas reacciones asociadas: reacciones acopladas. Por ejemplo, la formación del di péptido alanilglicina, a partir de dos aminoácidos como la alamina y la glicina, es una reacción no espontánea, cuyo balance energético.” (JIMENEZ, 2013)


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“Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética, pero su intensidad depende de la temperatura y de la longitud de onda considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm, abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagnético.
La materia en un estado condensado (sólido o líquido) emite un espectro de radiación continuo. La frecuencia de onda emitida por radiación térmica es una densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura.

Un cuerpo negro hace referencia a un objeto opaco que emite radiación térmica. Un cuerpo negro perfecto es aquel que absorbe toda la luz incidente y no refleja nada. A temperatura ambiente, un objeto de este tipo debería ser perfectamente negro (de ahí procede el término cuerpo negro.).
Sin embargo, si se calienta a una temperatura alta, un cuerpo negro comenzará a brillar produciendo radiación térmica.

Para el caso de un cuerpo negro, la función de densidad de probabilidad de la frecuencia de onda emitida está dada por la ley de radiación térmica de Planck, la ley de Wien da la frecuencia de radiación emitida más probable y la ley de Stefan-Boltzmann da el total de energía emitida por unidad de tiempo y superficie emisora (esta energía depende de la cuarta potencia de la temperatura absoluta).

A temperatura ambiente, vemos los cuerpos por la luz que reflejan, dado que por sí mismos no emiten luz. Si no se hace incidir luz sobre ellos, si no se los ilumina, no podemos verlos. A temperaturas más altas, vemos los cuerpos debido a la luz que emiten, pues en este caso son luminosos por mismos. Así, es posible determinar la temperatura de un cuerpo de acuerdo a su color, pues un cuerpo que es capaz de emitir luz se encuentra a altas temperaturas.

Los cuerpos calientes emiten una radiación electromagnética cuya distribución de frecuencias sólo depende de su temperatura Y cuánto más caliente está, más alta es la media de las frecuencias emitidas.

De este modo, cuando un objeto está caliente emite frecuencias infrarrojas y se puede ver en la oscuridad con un visor de infrarrojos. Si sube más la temperatura, la radiación se ve

claramente, porque a partir de cierta temperatura la radiación emitida empieza a estar en la parte baja de la banda visible, es decir en el rojo.

Por eso cuando un objeto está muy caliente se pone rojo y decimos que está al "rojo vivo".


Y cuando se calienta aún más emite radiación en toda la banda visible, en consecuencia se pone blanco y decimos que está al "rojo blanco".

La radiación emitida absorbe parte del calor del cuerpo y "la radia" al espacio circundante, de tal forma que el calor se trasmite por el espacio y es capaz de calentar otros objetos a distancia aunque no haya ningún medio físico entre ellos.

La relación entre la temperatura de un cuerpo y el espectro de frecuencias de su radiación emitida se utiliza en los pirómetros.”(ECURED, 2014)

EVAPORACION Y SUDOR

“La evaporación es el proceso por el cual las moléculas en estado líquido (por ejemplo, el agua) se hacen gaseosas espontáneamente (ej.: vapor de agua). Es lo opuesto a la condensación. Generalmente, la evaporación puede verse por la desaparición gradual del líquido cuando se expone a un volumen significativo de gas.

Por término medio, las moléculas no tienen bastante energía para escaparse del líquido, porque de lo contrario el líquido se convertiría en vapor rápidamente. Cuando las moléculas chocan, se transfieren la energía de una a otra en grados variantes según el modo en que chocan. Los líquidos que no parecen

evaporarse visiblemente a una temperatura dada en un gas determinado (p.ej., el aceite de cocina a temperatura ambiente) poseen moléculas que no tienden a transferirse la energía de una a otra como para darle "la velocidad de escape" (la energía calórica) necesaria para convertirse en vapor. Sin embargo, estos líquidos se evaporan, pero el proceso es mucho más lento y considerablemente menos visible.

La evaporación es una parte esencial del ciclo del agua. La energía solar provoca la evaporación del agua de los océanos, lagos, humedad del suelo y otras fuentes de agua. En hidrología, la evaporación y la transpiración (que implica la evaporación dentro del estoma de la planta) reciben el nombre conjunto de evapotranspiración.
“(DANIELA GECON MORENO, 2015).

SUDOR


“La sensación de calor en nuestro cuerpo se manifiesta por la producción de sudor. El sudor es una secreción que se produce en las glándulas ecrinas distribuidas por todo el cuerpo que desembocan en los poros de la piel. El sudor se mezcla en la superficie de la piel con el sebo o grasa procedente de las glándulas sebáceas para dar lugar al manto hidrolipídico o emulsión epicutánea, responsable del buen funcionamiento y suavidad de la piel, así como del mantenimiento de una temperatura corporal constante, evitando una posible deshidratación. Por otro lado, popularmente se considera que 
través del sudor el organismo puede eliminar muchas toxinas, así como algunas sustancias medicamentosas.

En la composición del sudor encontramos básicamente agua en un 95% y una serie de sustancias, electrolitos que constituyen el factor de hidratación natural (FHN) responsable de la hidratación cutánea. Además, en el sudor también encontramos ácido urocánico+, que es un filtro natural que ayuda a protegernos de la radiación solar.

El sudor es una secreción a veces molesta pero muy importante para el mantenimiento de la temperatura corporal del organismo.
Antes de utilizar antitranspirantes, lea detenidamente las instrucciones y consulte a su farmacéutico.” (DANIELA GECON MORENO, 2015)

REGULACIÓN DEL CALOR EN LOS ANIMALES


“La regulación de los animales está dada por la temperatura del ambiente y la eficacia del hipotálamo por lograr mantener la temperatura interna constante en el animal, así mismo el animal debe tener reservas de grasas para quemarlas cuando sea necesario y así el lograr producir calor y mantener la temperatura adecuada:


1. Regulación de la temperatura:


La temperatura con que la sangre llega al hipotálamo será el principal determinante de la respuesta corporal a los cambios climáticos. El hipotálamo tiene un doble sistema de regulación de la temperatura. Así, la porción anterior o rostral, compuesta por centros parasimpáticos, es la encargada de disipar el calor, mientras que en la posterior con centros simpáticos, conserva y mantiene la temperatura corporal. Cuando se origina un daño en la región posterior en animales de experimentación, la respuesta que se obtiene es: hipotermia prolongada e incapacidad para reaccionar al frío. Parece ser, también, que la poiquilotermia relativa es el resultado de lesiones en la porción posterior del hipotálamo. Lesiones localizadas en la región anterior o rostral incapacitan al animal de experimentación para perder calor.” (DANIELA GECON MORENO, 2015)


TERMOREGULACION


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“La termorregulación o regulación de la temperatura es la capacidad que tiene un organismo biológico para modificar su temperatura dentro de ciertos límites, incluso cuando la temperatura circundante es muy diferente. El término se utiliza para
describir los procesos que mantienen el equilibrio entre ganancia y pérdida de calor. Si se añade o quita una determinada cantidad de calor a un objeto, su temperatura aumenta o disminuye, respectivamente, en una cantidad que depende de su capacidad calorífica específica con un ambiente.

En el estado estacionario, la tasa a la cual se produce calor (termogénesis) se equilibra por la tasa a la que el calor se disipa al ambiente (termólisis). En caso de desequilibrio entre termogénesis y termólisis se produce un cambio en la tasa de almacenamiento de calor

corporal y consecuentemente un cambio en el contenido de calor del cuerpo y en la temperatura corporal.
Los organismos termorreguladores u homeotermos mantienen la temperatura corporal esencialmente constante en un amplio rango de condiciones ambientales. Por otra parte, los termo conformistas o poiquilotermos son organismos cuya temperatura corporal varía con las condiciones ambientales. Según la forma de obtención del calor, los organismos se clasifican en endotermos y ectotermos.” (WIKIPEWDIA, 2018)


BIBLIOGRAFIA:

ALVARADO, J. (22 de 02 de 2017). SISTEMAS BIOFISICOS MECANICOS . Obtenido de http://biofisicatutorial.blogspot.com/2017/02/electrodiagnostico-y-la-electroterapia.html
ALVARADO, J. (21 de 02 de 2017). UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. Obtenido de SISTEMAS BIOFISICOS MECANICOS: http://biofisicatutorial.blogspot.com/2017/02/formas-quimicas-en-que-se-transporta-el.html
AMORES, L. A. (25 de 09 de 2015). UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. Obtenido de BIOFISICA: http://basesdebiofisica.blogspot.com/2015/09/leyes-de-la-velocidad-y-presion-volumen.html
FLORES BALSECA, C. F. (2014). ELEMENTOS DE LA FISICA NUCLEAR. En C. F. BALSECA, SEPARATAS DE BIOFISICA (págs. 98-100). GUAYAQUIL.
FLORES BALSECA, C. F. (2014). RADIACIONES IONIZANTES. En C. F. BALSECA, SEPARATAS DE BIOFISICA (págs. 102-103). GUAYAQUIL.
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