Bioenergetica

Bioenergetica – l'energia della vita

Nella cellula vivente avvengono migliaia di reazioni. Essa svolge delle reazioni che producono energia e allo stesso tempo, con l'energia prodotta, crea reazioni per il suo funzionamento. Il metabolismo rappresenta la totalità delle reazioni chimiche di un organismo. Si distinguono delle reazioni cataboliche, che hanno lo scopo di demolire grosse molecole provenienti dall'esterno in semplici composti, e delle reazioni anaboliche che vanno a costruire le grosse molecole utili alla cellula partendo da quelle semplici.

Forme di energia

L'energia è la capacità di produrre cambiamenti. Essa esiste in varie forme, alcune delle quali possono compiere un lavoro. L'energia esiste in diverse forme: può essere gravitazionale (es. nuotatore che si tuffa dal trampolino), essere implicata in un processo di diffusione (cioè un cambiamento di fase energetica) o in una reazione chimica (ad es. se aggiungiamo H₂O ad un sale, i suoi ioni si liberano).

Le leggi delle trasformazioni energetiche

Tutte le reazioni si descrivono mediante le leggi della termodinamica. La termodinamica è lo studio delle trasformazioni energetiche. Un sistema si dice isolato se non scambia né materia né energia con l’esterno; si dice chiuso se invece può scambiare con l’ambiente circostante sia energia che materia. Gli organismi viventi operano in un sistema aperto. Per universo si intende tutto ciò che ci circonda in grado di fornire/ricevere materia e/o energia.

Termodinamica

Essa ci consente di sapere, sulla carta, in che direzione procede la reazione ed ha un limite: si interessa solo dello stato iniziale e finale della reazione (non importa come ci si arriva). Non serve sapere quale è la via presa per la reazione.

1^° legge della termodinamica

Secondo essa l'energia dell'universo è costante, dunque si può trasformare da una forma ad un'altra, ma non si può creare né distruggere. Questa legge è chiamata anche principio di conservazione dell'energia.

2^° legge della termodinamica

Man mano che avviene la trasformazione di una forma di energia in un’altra, si perde dell’energia in gioco che non si riesce a recuperare poiché sotto forma di calore. Questa energia persa viene descritta dall’entropia: essa quantifica lo stato di disordine di un sistema in seguito a una trasformazione energetica (se questo valore è elevato, è stata persa molta energia). Lo scambio energetico è possibile, ma l’energia che viene scambiata è sempre meno utilizzabile, perde valore. In tutti i sistemi naturali l’entropia aumenta.

Ordine e disordine biologico