✅ Flujo de materia y energía en los seres vivos

Sebastián J. Méndez
1 Aug 202023:09

Summary

TLDREste vídeo explora la vida desde una perspectiva científica, destacando cómo los organismos vivos crecen y se transforman. Se discute la ley de conservación de la masa, la interacción de los sistemas abiertos, cerrados y aislados, y cómo los seres vivos, como el árbol jacarandá, intercambian materia y energía con el entorno. Se explica la fotosíntesis y la respiración como procesos esenciales, y cómo la energía se transforma y disipa en el ecosistema. Además, se menciona la termodinámica y cómo los seres vivos generan orden a pesar de la entropía, con referencia a la obra de Erwin Schrödinger.

Takeaways

  • 🌳 El vídeo comienza con la definición de un organismo vivo y muestra cómo una semilla de jacarandá puede crecer en un árbol grande.
  • 🔬 Antoine Lavoisier formuló la ley de la conservación de la masa, la cual establece que la materia no se crea ni se destruye.
  • 🌱 Los organismos vivos, como el árbol jacarandá, crecen y se transforman utilizando la materia del entorno, en este caso, el dióxido de carbono de la atmósfera.
  • 🌿 Seres vivos y sistemas abiertos: Todos los seres vivos son sistemas abiertos que intercambian materia y energía con su entorno.
  • 🍃 La fotosíntesis es el proceso mediante el cual los vegetales toman dióxido de carbono y lo convierten en compuestos orgánicos, como glucosa, con la energía del sol.
  • 🔬 La respiración celular es un proceso catabólico que libera energía al degradar compuestos orgánicos, como la glucosa, en dióxido de carbono y agua.
  • ♻️ Los seres vivos mantienen un ciclo continuo de ganancia y pérdida de materia y energía, donde la fotosíntesis y la respiración son procesos clave.
  • 🌐 La biosfera, como un sistema abierto, incluye a todos los organismos vivos que intercambian materia y energía, formando redes tróficas y ciclos biogeoquímicos.
  • 🔋 La energía en los seres vivos proviene principalmente de la transformación de la energía solar durante la fotosíntesis y se utiliza en procesos biológicos.
  • 🔥 La segunda ley de la termodinámica y el concepto de entropía juegan un papel crucial en la descripción de cómo los organismos vivos generan orden a partir del desorden y disipan energía.

Q & A

  • ¿Qué principio define que los organismos vivos nacen, crecen, se reproducen y mueren?

    -Los organismos vivos son definidos por su capacidad de nacer, crecer, reproducirse y morir, lo cual es un ciclo básico de la vida.

  • ¿Cómo se relaciona el crecimiento de un árbol con la ley de la conservación de la masa?

    -El crecimiento de un árbol, desde una semilla a un árbol de varios cientos de kilos, demuestra la ley de la conservación de la masa, que establece que la cantidad de materia se mantiene constante en cualquier transformación.

  • ¿Qué tipos de sistemas se mencionan en el guion y cómo se relacionan con los organismos vivos?

    -Se mencionan tres tipos de sistemas: abierto, cerrado y aislado. Los organismos vivos son considerados sistemas abiertos porque intercambian materia y energía con su entorno.

  • ¿Qué es el anabolismo y cómo se relaciona con la fotosíntesis?

    -El anabolismo es el conjunto de procesos por los cuales se forman moléculas complejas a partir de moléculas más simples. La fotosíntesis es un ejemplo de anabolismo, donde los vegetales usan dióxido de carbono y agua para producir sustancias orgánicas.

  • ¿Cómo se producen los compuestos orgánicos en los seres vivos autótrofos?

    -Los seres vivos autótrofos, como las plantas, producen sus propios compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos mediante procesos como la fotosíntesis.

  • ¿Qué es la biomasa y cómo se relaciona con la materia orgánica en la biosfera?

    -La biomasa se refiere a la masa total de los organismos vivos en un área. En la biosfera, la biomasa se forma a partir de la materia orgánica ganada a través de la fotosíntesis y la interacción con redes tróficas.

  • ¿Cuál es la principal fuente de pérdida de materia en la biosfera?

    -La principal fuente de pérdida de materia en la biosfera es la degradación de los organismos después de su muerte, donde los descomponedores liberan compuestos orgánicos de nuevo al sistema.

  • ¿Cómo se relaciona la respiración con la respiración celular y el catabolismo?

    -La respiración es el proceso por el cual los organismos intercambian gases con el ambiente, mientras que la respiración celular es el proceso en el que se degradan compuestos orgánicos para producir energía, ejemplificando el catabolismo.

  • ¿Qué es la eficiencia energética y cómo se relaciona con la termodinámica?

    -La eficiencia energética se refiere a la cantidad de energía que se puede utilizar en comparación con la energía total disponible. La termodinámica establece las leyes que gobiernan la transformación y disipación de energía, lo que afecta la eficiencia energética.

  • ¿Qué aportó Erwin Schrödinger a la comprensión de la vida en relación con la termodinámica?

    -Erwin Schrödinger propuso la idea de que los seres vivos pueden generar orden a partir de desorden y orden a partir de orden, lo que desafió las leyes de la termodinámica que previamente se consideraban aplicables solo a sistemas no vivos.

Outlines

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🌳 Crecimiento y Conservación de la Materia

Este párrafo introduce el concepto de organismos vivos y su capacidad de crecimiento, reproducción y muerte. Se utiliza el ejemplo de una semilla de jacarandá para ilustrar cómo una pequeña semilla puede crecer en un árbol grande, planteando la pregunta de dónde obtiene la materia para este crecimiento. Se menciona la ley de la conservación de la masa, formulada por Antoine Lavoisier, que establece que la materia no se crea ni se destruye, sino que se mantiene constante en todo cambio. Esto lleva a la reflexión sobre cómo los árboles y, por extensión, todos los seres vivos, obtienen la materia para su crecimiento a partir de su entorno.

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🌿 Sistemas Biológicos y Procesos de Intercambio

Se describen los diferentes tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados, y se explica que los seres vivos son sistemas abiertos, intercambiando materia y energía con su entorno. El árbol se utiliza como ejemplo de un sistema abierto que toma materia del ambiente y la transforma en su propia materia, creciendo y renovando tejidos. Se introduce la idea de que los organismos vivos están formados por compuestos orgánicos, y se explica que los autótrofos, como las plantas, pueden producir sus propios compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, utilizando el proceso de la fotosíntesis. Se menciona el anabolismo, que es la formación de moléculas complejas a partir de moléculas más simples, y se describe cómo la fotosíntesis es un ejemplo de anabolismo en plantas.

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🌱 Intercambio de Materia en la Biosfera

Este párrafo habla sobre la biosfera como un sistema abierto que incluye a todos los organismos vivos del planeta, y cómo estos intercambian materia y energía. Se discute la fotosíntesis como la principal fuente de ganancia de materia orgánica en la biosfera, y cómo los compuestos orgánicos son esenciales para la vida. También se menciona la respiración y la degradación de compuestos orgánicos por parte de los descomponedores, lo que aporta a la pérdida de materia en la biosfera. Se concluye que, a pesar de la ganancia de materia a través de la fotosíntesis, la biomasa del planeta no crece indefinidamente debido a que también hay una pérdida de materia, principalmente a través de la respiración.

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🔥 Energía y Procesos Biológicos

Se explica cómo la energía es esencial para los procesos biológicos y cómo se relaciona con la materia. Se introducen las leyes de la termodinámica y cómo aplican a los seres vivos, destacando que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma. Se discute cómo la energía solar es capturada por los organismos fotosintéticos y convertida en energía química, lo que permite la síntesis de compuestos orgánicos complejos. Se menciona que los procesos anabólicos requieren energía y que los procesos católicos liberan energía, como en la respiración celular, que es similar a la combustión pero ocurre en etapas controladas dentro de la célula.

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🌐 Termodinámica y Vida

Este párrafo explora cómo los seres vivos, a pesar de ser sistemas abiertos, incrementan su orden interno a expensas de aumentar el desorden en su entorno, lo que se alinea con la segunda ley de la termodinámica. Se menciona el concepto de entropía y cómo los organismos vivos pueden ser vistos como sistemas que almacenan energía útil, la cual se transforma hacia un estado de mayor entropía. Se hace referencia a las ideas de Erwin Schrödinger sobre la generación de orden en los seres vivos y cómo estos mantienen su vida a través de un intercambio constante de materia y energía con su entorno, lo que resulta en una disipación de energía que aumenta la entropía global.

Mindmap

Keywords

💡Organismos vivos

Los organismos vivos son seres que presentan características como el nacimiento, el crecimiento, la reproducción y la muerte. En el guion, se utiliza el ejemplo de una semilla de jacarandá para ilustrar cómo un organismo vivo puede crecer de unos pocos gramos a convertirse en un árbol de varios cientos de kilos, demostrando el crecimiento y la transformación de la materia en la vida.

💡Ley de la conservación de la masa

Esta ley, enunciada por Antoine Lavoisier, establece que la materia no se crea ni se destruye en una reacción química, sino que su cantidad total se mantiene constante. En el video, se utiliza para cuestionar cómo un árbol puede aumentar su masa a partir de una semilla pequeña, sugiriendo que la materia del árbol proviene de su entorno.

💡Sistemas abiertos, cerrados y aislados

Los sistemas abiertos, cerrados y aislados son conceptos de termodinámica que definen cómo interactúan los sistemas con su entorno en términos de intercambio de materia y energía. En el guion, se mencionan estos sistemas para explicar cómo los organismos vivos, como un árbol, interactúan con su entorno, siendo sistemas abiertos que intercambian materia y energía.

💡Compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos son moléculas que contienen carbono y son fundamentales para la vida, formando la base de la materia viva. En el video, se menciona que todos los seres vivos están formados por estos compuestos, que incluyen elementos como el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno, y son esenciales para la estructura y las funciones vitales.

💡Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la luz solar en energía química, utilizando dióxido de carbono y agua para producir glucosa y oxígeno. En el guion, la fotosíntesis se describe como un ejemplo de anabolismo, donde se forman moléculas complejas a partir de moléculas más simples, y es crucial para la ganancia de materia orgánica en la biosfera.

💡Anabolismo

El anabolismo es el conjunto de procesos biológicos que construyen moléculas complejas a partir de moléculas más simples, requiriendo energía. En el video, se relaciona con la fotosíntesis y la síntesis de compuestos orgánicos en los vegetales, mostrando cómo los organismos vivos construyen su estructura a partir de componentes simples.

💡Catabolismo

El catabolismo es el proceso biológico que rompe moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía. En el guion, se utiliza la respiración celular como ejemplo de catabolismo, donde la glucosa se degrada para producir energía, dióxido de carbono y agua, mostrando cómo los organismos vivos liberan energía almacenada en compuestos orgánicos.

💡Redes tróficas

Las redes tróficas son las relaciones alimenticias entre los organismos en un ecosistema, incluyendo productores, consumidores y descomponedores. En el video, se mencionan para explicar cómo la materia orgánica se distribuye y se transforma a través de la biosfera, desde la producción en la fotosíntesis hasta su devolución al ambiente mediante la respiración y la descomposición.

💡Termodinámica

La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía y su transformación. En el guion, se aplican las leyes de la termodinámica para entender cómo los organismos vivos, como sistemas abiertos, intercambian energía con su entorno y cómo la energía se transforma y disipa en procesos biológicos.

💡Entropía

La entropía es una medida de la desorden en un sistema y es un concepto clave en la termodinámica. En el video, se discute cómo los organismos vivos aumentan su orden interno (disminuyen su entropía) a costa de aumentar el desorden (entropía) en su entorno, al transformar y devolver energía al medio.

Highlights

Definición de organismos vivos como aquellos que nacen, crecen, se reproducen y mueren.

La ley de la conservación de la masa establece que la cantidad de materia se mantiene constante en una transformación.

Los seres vivos son considerados sistemas abiertos que intercambian materia y energía con el ambiente.

Los organismos vivos están formados por compuestos orgánicos con carbono como elemento central.

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual los vegetales producen compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos.

La respiración celular es un ejemplo de catabolismo, donde se degradan moléculas complejas en moléculas más simples.

La biosfera es un sistema abierto que involucra intercambios de materia y energía entre todos los seres vivos.

La respiración y la fotosíntesis son procesos que contribuyen a la ganancia y pérdida de dióxido de carbono en la biosfera.

La energía en los seres vivos proviene de la transformación de la energía lumínica del sol en energía química.

La segunda ley de la termodinámica establece que la energía se disipa hacia un estado de mayor equilibrio y entropía.

Los seres vivos pueden ser vistos como sistemas que almacenan energía útil y la transforman hacia un estado de mayor entropía.

La teoría de Erwin Schrödinger sobre la vida introduce la idea de la generación de orden a partir de desorden en los seres vivos.

La estructura del ADN fue descrita por Watson y Crick, cumpliendo con las condiciones anticipadas por Schrödinger para la información biológica.

Los organismos vivos ganan orden interno a través de la generación de desorden en su ambiente, aumentando la entropía.

El concepto de holismo en biología se refiere a la suma de todas las reacciones en los organismos, considerando la energía ganancia o pérdida.

Transcripts

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si estás viendo este vídeo no tengo

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dudas que te trata de un organismo vivo

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y claro hemos definido desde siempre a

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los organismos vivos como aquellos que

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nacen crecen se reproducen y mueren y

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dije crecen a veces mucho fíjate lo que

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tengo en mi mano es una vaina con

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semillas de un árbol llamado jacarandá

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si la abrimos deberíamos encontrar sus

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semillas pesan sólo unos gramos y con el

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tiempo podrán convertirse en un árbol de

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varios cientos de kilos

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este es el árbol y puede crecer mucho

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más en el siglo 18

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el químico francés antoine a la voz y us

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formuló la ley de la conservación de la

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masa a partir de la cual sabemos que en

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toda operación la materia no se crea ni

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se destruye que antes y después de

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cualquier transformación la cantidad de

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materia se mantiene constante yo

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entonces me pregunto si la materia no se

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puede crear

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de dote saca este árbol la materia para

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formar esos cientos de kilos de madera

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si esta semilla tuviera el destino de

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convertirse en un gran árbol esos

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cientos de kilos de madera hoy son

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cientos de kilos de que otra cosa donde

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están quédate porque te lo cuento

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i

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[Música]

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a todos los seres vivos podemos

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considerarlos como un conjunto

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organizados de elementos que interactúan

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formando lo que llamaremos un sistema

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este árbol es un sistema consideremos

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los tres tipos de sistema el sistema

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abierto donde se intercambia materia y

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energía con el medio el sistema cerrado

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que intercambia solo energía con el

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medio no materia y el sistema aislado

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que no intercambia ni materia ni energía

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con el medio recuerda esa clasificación

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la necesitaremos más adelante

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vos yo este árbol todos los seres vivos

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somos sistemas abiertos porque

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intercambiamos materia y energía con el

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ambiente

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este árbol toma materia del ambiente y

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la transforma en parte de su propia

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materia de esa manera puede no sólo

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crecer sino también renovar tejidos como

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cuando reemplace sus hojas caídas con lo

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cual para rastrear el origen de la

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materia que lo forma necesitamos

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analizar qué elementos se incorpora y

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transforma pero antes

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recordemos esto todos los organismos

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vivos estamos formados por compuestos

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orgánicos

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esto es compuestos donde el carbono

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forma la estructura central acompañado

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por oxígeno hidrógeno y habitualmente

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nitrógeno fósforo y otros elementos

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todos los seres vivos que requerimos de

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otros seres vivos para nuestra

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alimentación

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los llamados éter o trozos requerimos

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los compuestos orgánicos que aportan

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esos alimentos solo los seres vivos que

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llamamos autótrofos pueden producir sus

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propios compuestos orgánicos a partir de

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compuestos inorgánicos que no están

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formados por cadenas de carbono utilizan

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para ello principalmente un proceso bien

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conocido lo estás pensando claro me

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estoy refiriendo a la fotosíntesis

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durante la fotosíntesis el vegetal

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incorpora dióxido de carbono del aire y

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lo utiliza para producir sustancias

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orgánicas claro junto con el agua

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absorbida por las raíces

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a la fotosíntesis la podemos resumir de

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esta manera por cada seis moléculas de

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dióxido de carbono y seis moléculas de

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agua se forma una molécula de glucosa y

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se liberan seis moléculas de oxígeno a

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la atmósfera al conjunto de procesos

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como este donde se forman moléculas

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complejas a partir de moléculas más

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simples lo llamaremos anabolismo

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la fotosíntesis es un buen ejemplo de

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anabolismo incluso podemos citar otros

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procesos anabólicos en vegetales que se

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seguirán a partir de algunos metabolitos

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o sea productos de la fotosíntesis como

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la síntesis de otras moléculas orgánicas

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por ejemplo el almidón o los ácidos

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grasos todo a partir del dióxido de

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carbono incorporado del aire y el agua

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absorbida por las raíces hay algo más

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las raíces absorben también sales

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minerales y sales de nitrógeno

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estas últimas necesarias para la

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síntesis de aminoácidos y luego

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proteínas en otros procesos también

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anabólicos pero entonces si los

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compuestos orgánicos que forman las

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estructuras vivientes son principalmente

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cadenas de carbono ese carbono surge a

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partir de la fijación de dióxido de

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carbono de la atmósfera

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en definitiva si nos preguntamos

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está todo el carbono que formará la

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estructura principal del gran árbol a

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partir de una pequeña semilla la

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respuesta será en la atmósfera a nuestro

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alrededor

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ahora cambiemos la escala consideremos a

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todos los organismos vivos que existen

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en el planeta bacterias plantas hongos

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animales como los llamamos biosfera y si

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corresponde a un sistema abierto

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biosfera significa esfera de vida donde

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se llevan a cabo los intercambios de

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materia y energía entre los seres vivos

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como vimos esos intercambios forman las

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llamadas redes tróficas que incluyen

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productores y consumidores como también

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descomponedores la fotosíntesis

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representa la principal ganancia de

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materia del sistema biosfera ganancia de

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compuestos orgánicos a partir del

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dióxido de carbono de la atmósfera

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fijado por la fotosíntesis

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esto significa la entrada de materia

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orgánica a incorporarse a la biomasa del

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planeta y ponerse a disposición de las

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redes tróficas las sales de nitrógeno y

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las sales minerales también pueden

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considerarse pero una escala mucho menor

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pero si la ecuación terminará acá la

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biomasa del planeta debería crecer y

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crecer y crecer y esto no sucede

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evidentemente así como tenemos ganancia

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de materia por un lado deberíamos

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encontrar una pérdida de materia por

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otro donde creen que podemos encontrar

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esa pérdida de materia cuando los

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organismos mueren gran parte de los

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compuestos orgánicos que lo forman

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vuelven al sistema a partir de los

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organismos descomponedores con lo cual

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debemos encontrar otro mecanismo

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dijimos que la ganancia de materia al

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sistema biosfera proviene principalmente

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del dióxido de carbono de la atmósfera

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pues bien la pérdida de materia

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corresponderá entonces a la devolución

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que hagamos de dióxido de carbono en la

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atmósfera de evolución que hacemos todos

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los seres vivos a través de nuestra

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respiración y si todos los seres vivos

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respiramos intercambiamos gases de la

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respiración con la atmósfera pero no

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todos lo hacemos de la misma manera los

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mamíferos aves reptiles y anfibios

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adultos lo hacemos utilizando conductos

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y órganos internos llamados pulmones los

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peces utilizan branquias muchos

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invertebrados tienen orificios en su

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cuerpo que conducen a espacios llamados

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sacos aéreos las plantas lo hacen a

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través de poros en las hojas llamados

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hostigó los rodeados por células

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oclusivas llamadas esto más sin embargo

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a nivel celular esos gases se

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intervienen de manera similar en todos

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los organismos es lo que llamamos

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respiración celular

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consiste básicamente en la degradación

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de compuestos orgánicos como la glucosa

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con la participación de oxígeno teniendo

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en cuenta que estos compuestos orgánicos

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son cadenas de carbono lo que se obtiene

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como sobrante son compuestos de un solo

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átomo de carbono el dióxido de carbono

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la respiración celular se puede resumir

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de la siguiente manera una molécula de

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glucosa se degrada junto a 6 moléculas

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de oxígeno dando como resultado 6

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moléculas de agua y 6 moléculas de

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dióxido de carbono

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fíjense que en este caso tenemos ruptura

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de moléculas complejas y formación de

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moléculas más simples por esta razón la

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respiración celular es un buen ejemplo

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de catabolismo en definitiva devolvemos

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a la atmósfera el mismo dióxido de

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carbono que anteriormente había sido

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fijado en compuestos orgánicos por la

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fotosíntesis comemos aquello que alguna

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vez fue expirado por un organismo vivo o

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por nosotros mismos así funciona

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pero dijimos que los seres vivos somos

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sistemas abiertos se acuerdan

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intercambiamos no sólo material sino

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también energía

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y se van a llevar una sorpresa busquemos

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la definición de energía aquí esta es la

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capacidad que tiene la materia de

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producir trabajo en forma de movimiento

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luz calor etcétera en otras palabras es

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aquello que la materia posee y que

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permite realizar alguna transformación

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con fines prácticos vamos a considerar a

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la materia y la energía como entidades

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bien diferenciadas al menos en lo que

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respecta a funciones relacionadas con

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procesos biológicos perdón alberto para

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entender cómo se aplica el concepto de

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energía a los seres vivos primero

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repasemos las leyes de la termodinámica

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primera de la termodinámica la energía

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no se crea y se destruye la energía se

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transforma se aplica al principio de

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conservación de la energía

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entonces si volvemos al sistema biosfera

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la energía que permite que todos los

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seres vivos del planeta se muevan

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respiren coman crezcan se relaciones se

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reproduzcan vivan ha sido transformada

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de alguna otra fuente de energía externa

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al sistema estamos buscando la ganancia

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de energía del sistema biosfera

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al igual que con la materia a la

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ganancia de energía la buscaremos en los

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organismos fotosintética dores como este

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árbol en cuyas hojas principalmente se

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lleva a cabo la fotosíntesis lo que

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vemos son las células de la hoja en cuyo

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interior encontramos esas estructuras

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verdes los cloroplastos y son verdes

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porque contienen un pigmento llamado

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clorofila de ese color de estos

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orgánulos depende que la planta vos yo y

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todos los seres vivos podamos vivir es a

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este nivel donde se lleva a cabo la

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primera transformación de energía para

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incorporarla a los procesos biológicos

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tras una serie de reacciones complejas

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que analizaremos más adelante la planta

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en este caso convierte la energía

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lumínica del sol en energía química de

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los compuestos orgánicos en otras

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palabras para poder fijar el dióxido de

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carbono y formar moléculas más complejas

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se necesita

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energía que quedará representada en los

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enlaces entre los átomos de carbono si

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repasamos la fórmula abreviada de la

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fotosíntesis ésta debemos incorporar la

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participación del sol como fuente de la

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energía necesaria para poder formar

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moléculas complejas a partir de

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moléculas simples

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en general los procesos anabólicos

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suelen requerir de energía para ser

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posibles por eso decimos que son

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reacciones en de armónicas que

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incorporan energía una vez que la

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energía lumínica ha sido transformada en

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energía química y fijada en los enlaces

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de carbono queda disponible para el

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resto del sistema biosfera a partir de

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las redes tróficas de la alimentación

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de esta manera deducimos que está en el

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sol a través de la fotosíntesis la

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fuente para la ganancia de energía del

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sistema biosfera la energía que utilizas

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para moverte y en general para vivir

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alguna vez fue la energía originada en

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las reacciones nucleares

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del sol

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y la pérdida de energía de la materia

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dijimos que lo obtenemos de la atmósfera

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y la devolvemos a la atmósfera

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entonces devolvemos la energía al sol

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pues no veamos cuando degradamos la

play14:02

glucosa durante la respiración celular

play14:04

liberamos la energía contenida en los

play14:07

enlaces de carbono

play14:09

por eso decimos que los procesos

play14:12

católicos

play14:13

suelen significar reacciones exergo

play14:16

nicas que liberan energía

play14:20

de esta manera a la fórmula abreviada de

play14:23

la respiración celular que está le

play14:26

debemos agregar la liberación de energía

play14:29

así

play14:30

[Música]

play14:32

fíjense qué curioso desde el punto de

play14:35

vista químico la respiración celular se

play14:38

asemeja mucho a otros procesos bien

play14:41

conocidos como la combustión

play14:45

durante el proceso de combustión lo que

play14:49

tenemos es una reacción espontánea de

play14:52

oxidación de compuestos orgánicos esto

play14:55

es un compuesto orgánico como leña

play14:58

carbón nafta gas natural en presencia de

play15:03

oxígeno reacciona liberando el gas

play15:05

dióxido de carbono y vapor de agua y

play15:09

grandes cantidades de energía lumínica y

play15:13

calórica

play15:17

ahora comparen la fórmula de la

play15:20

respiración celular con la de la

play15:21

combustión con la diferencia que en la

play15:25

respiración celular

play15:26

la reacción se lleva a cabo tras

play15:28

múltiples etapas con una liberación

play15:31

controlada de energía en el interior de

play15:35

la célula esa energía liberada se puede

play15:38

utilizar en muchos sentidos para

play15:41

sintetizar otras moléculas para

play15:43

trasladar sustancias para mover cilios y

play15:46

flagelos para la comunicación celular

play15:49

para la división celular por ejemplo

play15:52

pero no toda la energía es capaz de ser

play15:56

aprovechada y utilizada esta idea surgió

play16:00

como parte de los estudios que se

play16:01

hicieron en la industria para calcular

play16:04

el aprovechamiento de energía que

play16:05

existía en las máquinas térmicas una

play16:08

forma de energía el calor se disipa y no

play16:12

es completamente transformable en otras

play16:15

formas de energía cuando se utiliza

play16:18

energía para conducir un proceso

play16:20

inevitablemente perdemos una

play16:23

en forma de calor

play16:26

de aquí se desprende el concepto de por

play16:29

ejemplo eficiencia energética aplicable

play16:32

a la tecnología esta lámpara es más

play16:35

eficiente que esta otra y a su vez que

play16:39

está porque reduce la transformación de

play16:42

energía eléctrica a energía calórica que

play16:45

se disiparía y se desaprovecharía

play16:48

entonces hay energía que si se destruye

play16:52

no y para entenderlo mejor nos valemos

play16:56

de la segunda ley de la termodinámica

play16:59

segunda ley de la termodinámica existen

play17:03

un gradiente que determina la dirección

play17:06

hacia la cual se desplaza un sistema que

play17:10

esté fuera de equilibrio

play17:12

al hacerlo se disipa

play17:16

la energía disipada no puede ser

play17:19

aprovechada por otros procesos está

play17:22

segunda ley determina dos cosas la

play17:26

primera tiene que ver con la dirección

play17:29

que puede llevar un proceso de

play17:32

transformación de energía esto es hacia

play17:35

un estado de mayor equilibrio una roca

play17:39

siempre rodará hacia abajo en la que el

play17:43

calor siempre fluye de un cuerpo a mayor

play17:46

temperatura hacia uno a menor

play17:48

temperatura estamos considerando que

play17:53

para que haya transformación de energía

play17:54

en un sistema se requiere la existencia

play17:57

de un desnivel o gradiente que determina

play18:01

el sentido de esa transformación y nunca

play18:04

a la inversa la segunda se relaciona con

play18:08

la condición en la que se encuentra esa

play18:10

energía útil o disipada

play18:14

en estos procesos notamos una

play18:16

transformación de la energía hasta que

play18:18

toda la energía útil contenida en el

play18:21

sistema se haya disipado entonces la

play18:25

energía no se destruye pero parte de

play18:29

ella se disipa en el siglo 19 un físico

play18:33

alemán llamado rudolf clasius estudio de

play18:36

este comportamiento e introdujo un

play18:38

factor que conocemos como entropía

play18:41

concluyó que la condición de equilibrio

play18:44

de un sistema es el estado más probable

play18:46

esto es el de mayor desorden o de mayor

play18:50

entropía

play18:51

en otras palabras donde la mayor

play18:53

proporción de energía útil se haya

play18:55

disipado en términos termodinámicos

play18:58

podríamos considerar a los organismos

play19:00

vivos como almacenamiento de energía

play19:03

útil para que se lleven a cabo los

play19:05

procesos procesos que transforman

play19:08

energía hacia un estado de mayor

play19:11

entropía

play19:13

ahora volvamos a la semilla de jacarandá

play19:16

se acuerdan

play19:22

[Música]

play19:24

la posibilidad que a partir de estas

play19:26

semillas se forme un ser vivo de gran

play19:29

complejidad y contenido de información

play19:32

incorporando moléculas simples y

play19:34

transformándolas en complejas ha sido

play19:37

considerado por mucho tiempo como

play19:40

altamente improbable desde el punto de

play19:43

vista termodinámico por eso durante

play19:46

mucho tiempo se restringieron las leyes

play19:49

de la termodinámica a la naturaleza

play19:51

exceptuando los seres vivos la solución

play19:55

llegó a mediados del siglo 20 con el

play19:57

físico

play19:58

erwin schrödinger conjugando conceptos

play20:01

de la física la química y por supuesto

play20:04

la biología

play20:07

con la publicación de su libro que es la

play20:10

vida

play20:10

reding él propuso la idea de la

play20:12

existencia de dos procesos en los seres

play20:15

vivos la generación de orden a partir de

play20:18

orden y la generación de orden a partir

play20:21

de desorden con generación de orden a

play20:25

partir de orden

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reding er se refiere a la capacidad de

play20:28

los organismos de producir réplicas de

play20:30

sí mismos e incluso de generar

play20:32

variaciones heredables sur' edinger

play20:35

consideraba también la existencia de un

play20:36

micro código en algún sustrato físico

play20:40

que almacenaba la información con la que

play20:42

regía el gran orden que reina en la

play20:45

materia viva es increíble que una década

play20:48

más tarde watson y crick hayan descripto

play20:52

la estructura del adn molécula que reúne

play20:55

muchas de las condiciones anticipadas

play20:58

por su edinger

play20:59

para entender la otra idea de su edinger

play21:02

generación de orden a partir de desorden

play21:05

debemos recordar que los seres vivos

play21:07

somos sistemas abiertos en constante

play21:10

intercambio de materia y energía con el

play21:12

medio por lo tanto para comprender los

play21:16

balances energéticos que existen en

play21:19

estos sistemas abiertos se debe

play21:21

considerar un sistema más amplio el

play21:24

sistema biológico debe considerarse

play21:27

junto con su entorno un sistema

play21:30

biológico se mantiene vivo tomando

play21:32

energía del ambiente y procesándola a

play21:35

través de una compleja maquinaria

play21:37

química

play21:39

durante estos procesos se devuelve al

play21:42

entorno energía disipada principalmente

play21:46

calor y otras formas que rápidamente se

play21:49

disipan en el ambiente aumentando la

play21:52

entropía

play21:55

así los organismos vivos ganan orden

play21:58

interno a expensas de generar desorden

play22:02

en su ambiente y si consideramos a todos

play22:05

los seres vivos la biosfera encontramos

play22:09

la pérdida de energía que buscábamos

play22:11

gran parte de la energía química

play22:14

contenida en los enlaces de carbono de

play22:16

los compuestos orgánicos con los que nos

play22:18

alimentamos vuelve al ambiente como

play22:21

energía disipada incapaz de generar

play22:25

nuevas transformaciones

play22:29

en definitiva la suma de todas estas

play22:32

reacciones tanto anabólicas como

play22:34

catabólicas dadas en el interior de cada

play22:38

célula de cada organismo viviente con

play22:40

una ganancia o pérdida de energía es lo

play22:44

que consideramos como

play22:47

ftab holismo un concepto amplio que

play22:50

merece ser profundizado pero eso lo

play22:54

dejamos para futuros encuentros chao

play23:02

[Música]

play23:06

bueno

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