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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECE FACULDADE DE VETERINÁRIA – FAVET Professor: Genário sobreira Santiago Aluno: Gustavo Bezerra Nobre do Vale Matrícula: 1532654 Data: 25/01/2021 Bioenergética: Parâmetros termodinâmicos / determinação da variação de energia livre padrão Como se sabe, a transformação da energia biológica é estudada na bioenergética e regida pelas leis da termodinâmica. As leis da termodinâmica se dividem em duas: A primeira lei é o princípio da conservação da energia (princípio de joule), que diz: “Para qualquer mudança física ou química, a quantidade total de energia no universo permanece constante” e “A energia pode mudar de forma ou ser transportada, mas não pode ser criada ou destruída”. Ou seja, a energia não é criada, ela é transformada, mas sempre continua constante. Seres vivos usam energia para realização de trabalho mecânico, químico, osmótico ou elétrico e para a manutenção de sua organização, reprodução e interação com o meio. Células vivas se comportam como transdutores de energia – convertem energia química em outro tipo necessário. A segunda lei diz: A desordem do universo sempre tende a aumentar “Em todos os processos naturais a entropia (grau de desorganização) do universo sempre tende a aumentar”. Portanto, organismos vivos preservam sua organização interna retirando energia livre do ambiente e retornando à sua vizinhança energia na forma calor, aumento do número de moléculas, sendo assim, a desorganização ou entropia do universo aumenta. Alguns parâmetros das leis da termodinâmica irão reger os processos de fluxo de energia entre o ambiente e os organismos vivos. A energia pode ser útil, no caso, livre, que pode realizar trabalho a temperatura e pressão constantes, ou o calor, uma forma de energia que realiza trabalho apenas através de uma mudança de temperatura ou pressão, existe um terceiro ‘tipo’ de energia, a entropia, que é, como citado anteriormente, a energia em estado de desordem. Os parâmetros são: • Energia livre de Gibbs (G), que expressará a quantidade de energia capaz de realizar trabalho durante uma reação a temperatura e pressão constante, este parâmetro é regido pela fórmula: ΔG = ΔH – T ΔS. 1. ΔG = variação na energia livre 2. ΔH = variação da entalpia 3. ΔS = variação da entropia • Variação da energia livre (G), aproxima-se de 0 ao atingir equilíbrio. 1. Quando a reação libera energia a variação tem sinal negativo (ΔG < 0) (exergônica) 2. Quando a reação absorve energia a variação tem sinal positivo (ΔG > 0) (endergônica) • Entalpia (H), é o conteúdo de calor de um sistema. Reflete o número e o tipo de ligações químicas nos reagentes e produtos. 1. Quando a reação libera calor, tem-se sinal negativo (ΔH < 0), a reação é exotérmica. 2. Quando a reação absorve calor, tem-se sinal positivo (ΔH > 0), a reação é endotérmica. • Entropia (S), é uma expressão do grau de desordem de um sistema. Quando os produtos de uma reação são menos complexos ou mais desordenados que os reagentes a reação ocorre com ganho de entropia. 1. ΔS > 0. Aumento da desordem 2. ΔS < 0. Diminuição da desordem Reações com valores de ΔG próximos de ZERO podem ser facilmente revertidas pela mudança nas concentrações de produtos e de reagentes
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