Las leyes de la termodinámica muestran que la energía en los seres vivos proviene del sol, fluyendo de las plantas a los animales. La fotosíntesis y otras actividades vitales aumentan la entropía. Los seres vivos compensan la entropía positiva al absorber entropía negativa. Son estructuras disipativas lejos del equilibrio.

Las reacciones bioquímicas ocurren espontáneamente cuando la energía libre de Gibbs <0. Derivamos la fórmula de la función de Gibbs y discutimos casos de reacciones endotérmicas y exotérmicas, aumento y disminución de entropía.

ATP, o trifosfato de adenosina, es la fuente inmediata de energía para procesos biológicos. Está en constante ciclo entre la hidrólisis y la síntesis, y se reutiliza una y otra vez en el metabolismo. Por lo tanto, el ATP también se denomina moneda de energía o moneda 💰.

Los factores que afectan a la actividad enzimática son: temperatura, pH, activador, inhibidor, concentración de sustrato y concentración de enzima. Las enzimas no siempre están activas al mismo nivel.

La mayoría de las enzimas son proteínas, y los factores que alteran la estructura de las proteínas pueden afectar la actividad enzimática. Estos incluyen la temperatura, el pH, la congelación y la concentración.

Las sustancias que disminuyen la actividad enzimática se llaman inhibidores (inhibidor no competitivo, inhibidor competitivo, inhibidor irreversible, inhibidor reversible), mientras que las sustancias que aumentan la actividad enzimática se llaman activadores.

El catabolismo o la vía de descomposición descompone orgánulos o macromoléculas biológicas para producir energía. La respiración celular aeróbica produce ATP mediante reacciones redox. Su eficiencia es de aproximadamente el 40%. La energía de activación estabiliza la materia orgánica a temperatura ambiente.

Hay 3 pasos en la respiración aeróbica de la glucosa: glucólisis, ciclo del ácido cítrico, cadena de transporte de electrones (fosforilación oxidativa y quimiósmosis). La cadena de transporte de electrones está acoplada a la síntesis de ATP mediante la energía almacenada temporalmente en el gradiente de protones.

Existen 5 respiraciones anaeróbicas comunes: la desnitrificación o reducción de nitrato, la oxidación anaeróbica de amonio o Anammox, la respiración de sulfuros y azufre, la respiración de bicarbonato y la respiración de hierro por bacterias reductoras de hierro. ¿Cuál es el papel de la respiración anaeróbica en los ecosistemas?

La fermentación del ácido láctico y la fermentación alcohólica utilizan materia orgánica como aceptores de electrones para extraer electrones del NADH. La fermentación heteroláctica produce ácido láctico, alcohol y dióxido de carbono.

La fermentación homoláctica se utiliza para la conservación y saborización de alimentos y bebidas. También presentamos el proceso de fermentación láctica. Es también la unidad básica del PLA biodegradable que se utiliza en implantes médicos y envases alimentarios.

Un viaje de exploración y descubrimiento de la fotosíntesis de las plantas. Desde la antigüedad hasta los tiempos modernos. Siglo 18: fotosíntesis purifica el aire. Siglo 19: cloroplastos, conservación de energía, almidón, ecuaciones químicas. Siglo 20: reacciones de luz, reacciones oscuras, ciclo C3, NADPH e hipótesis quimiosmótica.

Fotoautótrofos obtienen su comida de fotosíntesis, que ocurre en cloroplastos. Ellos también son comida para heterótrofos. Fórmula de fotosíntesis, productos, reactivos. Ellos son divididos en reacciones oscuras y reacciones de luz.

El ciclo de Calvin para la fijación biológica de carbono también se denomina reacción oscura, vía C3, reacción independiente de la luz, ciclo de reducción del carbono fotosintético (PCR). El dióxido de carbono es fijado por una pentosa. Luego, son reducidos a triosa por ATP, NADPH. Finalmente, se sintetizan nuevas pentosas nuevamente para el siguiente ciclo.

La Fotorespiración también es conocida como Vía del Glicolato, Ciclo C2. En la fotosíntesis de las plantas C3, el 30-50% del sacárido se descompone durante la fotorespiración. Protege a las plantas del daño por químicos de alta energía excesiva.

Planta C3 vs planta C4, vía C3 vs ciclo C4, vía de Hatch-Slack. El ciclo de Calvin más simple o ciclo C3 puede utilizar directamente el CO₂. La fotosíntesis C4 es más eficiente pero consume más ATP. La vía C4 asigna la fijación de carbono en diferentes tipos de células.

El ciclo CAM también se llama Metabolismo Ácido de las Crasuláceas. Aunque la fotosíntesis ocurre en la misma célula, el tiempo se divide entre el día y la noche. Las plantas CAM se dividen en plantas desérticas, plantas acuáticas y epifitas. CAM obligatorio 🌵 y CAM facultativo 🍍 son 2 vías comunes.