OLFATO

QUÍMICA DE LOS OLORES
Las sustancias odorantes son compuestos químicos volátiles transportados por el aire. Los objetos olorosos liberan a la atmósfera pequeñas moléculas que percibimos al inspirar. Estas moléculas alcanzan la mucosa olfativa, que consta de tres tipos característicos de células: las células olfativas sensoriales, las células de sostén y las células basales, que se dividen aproximadamente una vez al mes y reemplazan a las células olfativas moribundas. Los 20 o 30 millones de células olfativas humanas contienen, en su extremo anterior, una pequeña cabeza con cerca de 20 pequeños filamentos sensoriales (cilios). El moco nasal acuoso transporta las moléculas aromáticas a los cilios con ayuda de proteínas fijadoras; los cilios transforman las señales químicas de los distintos aromas en respuestas eléctricas.


TRANSDUCCION OLFATIVA
Cuando un objeto, emite un olor y nos llega a la nariz esto quiere decir que moléculas de dicho objeto se han desprendido de él y llegado, por difusión o arrastre, a nuestra nariz. Estas moléculas entran en la nariz debido a la aspiración que realizamos cuando respiramos. En este proceso, el aire que inhalamos arrastra a las moléculas que están en la vecindad de la nariz. La corriente de aire que entra da lugar a una corriente secundaria que pasa por el epitelio sensitivo (Figura 56). La cantidad de aire y por tanto la fracción de moléculas del objeto oloroso que se deposita en el epitelio es muy pequeña.

También llegan corrientes de aire desde la boca. La comida que tenemos en la boca también despide moléculas que son arrastradas hasta el epitelio sensitivo. Este hecho tiene como consecuencia que la sensación predominante al comer provenga no del gusto que se inicia en la lengua sino del olfato.

La sensación de oler se experimenta cuando las moléculas aromáticas llegan a la mucosa nasal, en donde se disuelven. Así, estas moléculas entran en contacto con los cilios (Figura 57).

Hasta hoy en día no se ha podido determinar con certeza el mecanismo por medio del cual se inicia el proceso a través de los receptores nerviosos que nos dan la sensación de oler. Mencionaremos algunas ideas que se han expuesto y que parecen tener algunos elementos que pueden ser verdaderos.

En primer lugar, en general, somos muy sensibles a una cantidad extraordinariamente grande de olores distintos. A primera vista podríamos pensar que hay un nervio olfatorio sensible a cada olor posible. Sin embargo, hasta hoy en día no se han encontrado estas diferencias en los cilios nasales.

En muchos casos resulta que la presencia de un átomo particular en la molécula de la sustancia olorosa es la que le da su olor peculiar. Como ilustración podemos mencionar el caso del agua, cuya molécula tiene un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, H2O. Si se sustituye el átomo de oxígeno por uno de azufre se obtiene el sulfito de hidrógeno, H2S. Esta última sustancia despide el olor de huevos podridos. Otro ejemplo es el del bióxido de carbono que tiene un átomo de carbón y dos de oxígeno. Su fórmula química es CO2. Este gas no tiene olor. Si ahora reemplazamos los oxígenos por átomos de azufre obtenemos el disulfuto de carbono, cuya fórmula química es CS2. Resulta que el olor de este último compuesto nos es repelente. Vemos que la sustitución de un átomo de oxígeno por uno de azufre lleva a cambios notablemente desagradables en el olor de las sustancias

GUSTO

LA LENGUA Y SU RECEPTORES GUSTATIVOS
Los receptores gustativos están en los botones gustativos, los cuales se hallan principalmente en la lengua, aunque también hay en el paladar blando, la faringe y la laringe.
Cada botón gustativo tiene varios tipos de células, uno de los cuales hace sinapsis con dendritas de neuronas que constituyen la primera porción de la vía gustativa.
Los botones gustativos están localizados en prominencias de la lengua llamadas papilas, que le dan el aspecto rugoso a la cara superior de la lengua. Las papilas pueden ser:
1- circunvaladas: grandes y formando una V invertida en la parte posterior de la len-gua;
2- fungiformes: con forma de hongo dispersas en toda la superficie lingual
3- filiformes: puntiagudas y distribuidas en toda la lengua.
Una vez disuelto en la saliva, un compuesto se pone en contacto con los receptores gustativos y se genera un potencial de receptor que estimula la secreción del neurotransmisor. Luego se generan im-pulsos nerviosos. Las células gustativas pueden responder a más de un sabor, pero los receptores de cier-tas partes de la lengua son más sensibles que otros a determinados sabores. Por ejemplo: los de la punta de la lengua responden a estímulos dulces y salados; los de la porción posterior a compuestos amargos, y los de las caras laterales a las sustancias ácidas.
Las fibras gustativas se extienden desde los botones gustativos hasta tres nervios craneales. Los impulsos generados en los dos tercios anteriores de la lengua se transmiten a través del nervio facial (VII); los del tercio posterior van por el glosofaríngeo (IX), y los de la garganta y epiglotis por el vago (X). Estos impulsos llegan al bulbo raquídeo, y de allí se proyectan al sistema límbico e hipotálamo, y otros al tálamo. Luego las fibras gustativas llegan al área gustativa del lóbulo parietal de la corteza cerebral, lo que origina la percepción conciente del gusto.



TRANDUCCION DE SABORES

VISIÓN

LUZ VISIBLE
La luz blanca se separa en sus colores componentes cuando pasa a través de un prisma, el "célebre fenómeno de los colores", como lo llamaba Newton. La luz visible es sólo una pequeña porción del vasto espectro electromagnético. De acuerdo con el llamado modelo corpuscular de la luz, un haz de luz está compuesto por pequeños paquetes de energía, denominados actualmente cuantos de luz o fotones §.

La energía de un fotón no es la misma para todos los tipos de luz, sino que, en realidad, es inversamente proporcional a la longitud de onda: cuanto mayor sea la longitud de onda, menor será la energía. Los fotones de luz violeta, por ejemplo, tienen casi el doble de energía que los fotones de luz roja, que es la longitud de onda visible más larga. Para el ojo humano, el espectro visible va desde la luz violeta -cuyos rayos de longitudes de onda más cortos son de 380 nanómetros- a la luz roja, cuyos rayos visibles de mayor longitud son de 750 nanómetros


EL OJO Y LAS CELULAS FOTORECEPTORAS
Los ojos han aparecido independientemente varias veces en el curso de la historia evolutiva. Entre los sistemas de fotorreceptores modernos más desarrollados se encuentra el ojo compuesto de los artrópodos, el ojo del pulpo y el ojo de los vertebrados.


Tanto para las aves como para los mamíferos primates, el ojo aporta la mayor parte de la información necesaria sobre el ambiente. La capa externa transparente del ojo es la córnea, detrás de la cual se encuentra el cristalino. La imagen es enfocada sobre la retina § sensible a la luz por la córnea y por cambios de conformación del cristalino producidos por los músculos ciliares. La luz pasa a través del globo ocular a la retina, que contiene células fotorreceptoras densamente compactadas: los bastones § y los conos §. Los bastones, que son más sensibles a la luz que los conos, son responsables de la visión nocturna; los conos proveen mayor resolución que los bastones y son responsables de la visión en color. Las aves y los primates tienen áreas de la retina especializadas en la visión aguda conocida como fóvea §.

La fotorrecepción depende de la estimulación de pigmentos § sensibles a la luz en los fotorreceptores; estos pigmentos están formados por moléculas resultantes de la unión entre el retinal y la proteína opsina. La estimulación provoca cambios en la permeabilidad de la membrana de los fotorreceptores, alterando su liberación de neurotransmisores a las células bipolares con las que hacen sinapsis y, por lo tanto, alterando la liberación de neurotransmisores de las células bipolares a las células ganglionares. Los cambios en el patrón de descarga de los potenciales de acción por las células ganglionares, cuyos axones forman el nervio § óptico, llevan la información al cerebro.



El ojo humano está compuesto de tres capas de tejido que forman una esfera llena de fluido. La capa externa, la esclerótica cumple una función protector. aLa porción anterior, la córnea, es transparente. La capa media, la coroides, contiene vasos sanguíneos. Su porción anterior se modifica y forma el cuerpo ciliar, el ligamento suspensor y el iris. El cuerpo ciliar es un círculo de músculo liso desde el cual se extienden los ligamentos suspensores que mantienen al cristalino en posición. La parte coloreada del ojo, el iris, es una estructura circular unida al cuerpo ciliar. La pupila es un orificio en el centro del iris, cuyo tamaño es regulado por el control de los músculos circulares. La capa más interna del ojo, la retina, contiene las células fotorreceptoras: los bastones y los conos. La fóvea, cerca del centro de la retina, es la zona de mayor agudeza visual. Sólo la parte frontal del ojo está expuesta; el resto del globo ocular se encuentra inserto y protegido por la cuenca ósea del cráneo.

La luz debe atravesar varias capas de células para alcanzar a los fotorreceptores (los bastones y los conos) que tapizan el interior del ojo. Las señales que envían las células fotorreceptoras estimuladas por la luz son transmitidas luego, a través de las células bipolares, a las células ganglionares, cuyos axones convergen y se transforman en el nervio óptico. Otras neuronas de la retina, participan también en las complicadas vías de transmisión.

En la retina ocurre un considerable procesamiento de la información antes de ser transmitida al cerebro. Muchos bastones convergen hacia una célula bipolar y, a su vez, varias células bipolares alimentan a cada célula ganglionar. Por lo tanto, desde los bastones no se transmite una representación punto a punto, como ocurre con una cámara de televisión, sino que en la retina misma ya hay un procesamiento de la información.


FOTOQUIMICA DE LA VISIÓN

En los fotorreceptores se produce una transducción foto-quimio-eléctrica que da lugar a que en la terminal sináptica se libere mayor o menor cantidad de NT en relación con la magnitud del potencial receptor.


La estimulación de los fotorreceptores se inicia por la absorción de la luz por el pigmento visual y el efecto fotoquímico correspondiente; ello lleva consigo cambios de permeabilidad iónica y génesis de potencial receptor que, desde el segmento externo, pasa al segmento interno y se transmite a la región sináptica donde, mediada por un transmisor, la señal alcanza otras neuronas retinianas (bipolares y horizontales).


Los fotorreceptores son distintos al resto de receptores sensoriales pues no detectan impulsos nerviosos típicos; sin embargo, en los bastones y conos, al ser alcanzados por la luz, se establecen unas ciertas condiciones físico-químicas que van a desencadenar el impulso de otras células nerviosas. Donde si se detectan los impulsos nerviosos es en el nervio óptico, por fibras nerviosas de las células ganglionares.


Sin lugar a equivocarnos, la fotoquímica de la visión es el mecanismo más complicado y preciso de los sentidos. Este complejo mecanismo lo estudiamos en tres apartados: ciclo del pigmento visual, generación del potencial receptor y adaptación a la luz y oscuridad.

VISIÓN A COLOR

Los pigmentos visuales son proteínas complejas; pero se ha visto que la parte del pigmento que absorbe la luz (porción cromatófora) es una sustancia muy parecida a la vitamina A, se trata del aldehído de la vitamina A (retinal) en sus formas cis y trans. Los pigmentos visuales de la membrana fotosensible de bastones y conos son diferentes. En los bastones se encuentra la rodopsina y en los conos hay yodopsina. Para explicar los mecanismos fotoquímicos de la visión nos referiremos a los bastones por estar mejor estudiados (Fig. 4-7).



La rodopsina, proteína de la membrana de los discos de los bastones, tiene dos componentes, una proteína llamada opsina y un pigmento llamado retinal (11-cis-retinal). En presencia de luz, la rodopsina, en una billonésima de segundo, comienza a descomponerse, a través de varias formas intermedias hacia el 11-trans-retinal, más estable, con escisión de la parte proteica, lo que provoca pérdida de color de la molécula (blanqueamiento) y esto significa que no genera potencial receptor.


La rodopsina se sintetiza en ausencia relativa de luz y su síntesis implica la actuación de una enzima con aporte de energía metabólica para la reducción de todo el trans-retinal a cis-retinal. Después, este cis-retinal se recombina con la opsina para formar de nuevo rodopsina.


PERCEPCIÓN

Toda el área espacial a partir de la cual puede formarse la imagen visual completa del ojo, se conoce como "campo de visión". En todos los animales domésticos, aún cuando sus ojos estén situados lateralmente, existe un área en la que se superponen centralmente los campos visuales (área de visión binocular).


En el gato y algunos perros (Fig. 4-8A) una parte muy grande de cada campo se superpone sobre el otro; en el conejo (Fig. 4-8B), sólo se superpone una pequeña área nasal de cada campo. Como es lógico, donde estas dos áreas se solapan, las impresiones de las imágenes han de superponerse perfectamente en la corteza cerebral; en caso contrario, existirá visión doble, con la consiguiente confusión en el individuo.


Este área de imagen superpuesta forma una zona de visión binocular simultánea que está íntimamente relacionada con la percepción de la profundidad y el sentido de la posición (cuando se mira un objeto con los dos ojos se obtiene una mayor impresión de profundidad que cuando se mira con uno sólo). El mayor tamaño de la áreas de visión binocular en especies como por ej., el gato y el perro es lo que les da capacidad para saltar con seguridad sobre una presa que se mueve con rapidez. Por otro lado, la situación más abierta de los ojos de los herbívoros (vaca, caballo), los capacita para gozar de un amplio campo de visión lateral monocular (visión panorámica), incluso para extender la visión alrededor de ellos con ligeros movimientos de la cabeza; sin embargo, en contraposición, presentan un área ciega anterior sin visión lateral ni binocular (así por ej., el torero para evitar ser visto por el toro se aproxima a él para colocarse en el área ciega del animal). El conejo tiene incluso un pequeño campo de visión binocular por detrás de él cuando eleva su cabeza.


La posición de los ojos en la cabeza está muy relacionada con los hábitos vitales del animal y con los factores ambientales. Se halla también relacionada en algunos animales con la eficacia del sentido del olfato. Así, los animales con los ojos a ambos lados de la cabeza y con largos hocicos (por ej., cerdo, algunas razas de perros, etc.) a menudo, tienen una detección olfativa más eficaz, mientras que aquellos animales con los ojos situados más frontalmente y con hocicos más cortos dependen más de la visión que del olfato en sus cacerías. Existen, por supuesto, excepciones. Otro factor implicado en el campo de visión de un animal, junto a la posición de los ojos en la cabeza, es la prominencia de los mismos. Efectivamente, hemos de considerar que muchos animales con ojos situados lateralmente, los tienen también prominentes, mientras que el gato y otro tipo de depredadores similares no presentan el mismo grado de prominencia

FOTOBIOLOGIA

FOTOBIOLOGÍA
Rama de la biología que ESTUDIA todo lo relacionado con la LUZ y la iluminación

FENOMENO FOTOQUIMICO
REACCIONES en las que la activación de los reactivos se produce como consecuencia de la absorción de RADACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Excita únicamente un solo tipo de moléculas, ES MUCHO MÁS SELECTIVA

PIGMENTOS ANTENA Y CAPATACIÓN DE LUZ
Para que la energía de la luz pueda ser usada por los seres vivos, primero ha de ser absorbida. Una sustancia que absorbe la luz se denomina pigmento
Algunos pigmentos absorben la luz en todas las longitudes de onda y por lo tanto tienen un color negro. Otros sólo absorben ciertas longitudes de onda y reflejan o transmiten las longitudes de onda que no absorben.

Por ejemplo, la clorofila, el pigmento que hace que las hojas sean verdes, absorbe la luz en el espectro violeta y azul y también en el rojo. Puesto que transmite y refleja la luz verde, su aspecto es verde.

Los diversos grupos de organismos fotosintéticos usan varios tipos de pigmentos en la fotosíntesis

La molécula de clorofila está formada por una cabeza tetrapirrólica con un átomo de magnesio en su centro, y una cola de fitol (alcohol de cadena larga).


En los eucariotas fotosintéticos (plantas y algas), la clorofila a es el pigmento implicado directamente en la transformación de la energía de la luz en energía química

CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES
En el fotosistema I (FS I) la molécula reactiva de clorofila a se denomina P700, ya que uno de los máximos, en la curva de absorción es en los 700 nm, longitud de onda ligeramente mayor que el pico normal de la clorofila a. P700 no es una clorofila diferente, sino que está formado por dos moléculas de clorofila a que están unidas. Estas propiedades diferentes se deben a la asociación con una proteína en la membrana del tilacoide y a su posición con respecto a otras moléculas. Este FS I se localiza, casi exclusivamente, en las lamelas estromales y en la periferia de los grana.

El Fotosistema II (FS II) también contiene una molécula de clorofila a reactiva, denominada P680, que absorbe preferentemente a 680 nm y se localiza, preferentemente, en las lamelas granales (grana). Es decir, los dos tipos de fotosistemas se encuentran espacialmente separados en las membranas tilacoidales.


La energía absorbida (1 fotón) por el FS I es transferida por el complejo antena hasta su centro de reacción lo provoca la pérdida de un electrón del P700, que queda entonces en un estado inestable, con un “hueco” electrónico que será “rellenado” por un electrón procedente del FS II. El electrón perdido por el P700 pasa a una cadena de transportadores presente en la membrana tilacoidal que se van reduciendo (al aceptar el electrón) y oxidando (al transferirlo) sucesivamente, con un nivel energético menor en cada paso. Luego de varios compuestos intermedios poco conocidos (muchos de ellos ferrosulfoproteínas sin grupo hemo: FX, FB, FA), el electrón pasa a la ferredoxina, y por último a la ferredoxin NADP+ oxidorreductasa que reduce al NADP+ (forma oxidada del NADPH), según la siguiente reacción:

NADP+ + 2 e¯ + H+ .Ö NADPH
Como se observa, para que se produzca esta reacción hace falta un protón, que procede del espacio intratilacoidal, y dos electrones, cedidos por el P700, razón por la cual el flujo electrónico del FS I deberá tener lugar dos veces para reducir cada molécula de NADP+, es decir, deberán ser absorbidos 2 fotones por el FS I para que se liberen 2 electrones.

El FS I funciona así como un fuerte reductor, capaz de producir NADPH, que será utilizado en las reacciones de la fase oscura para reducir el CO2 a carbono orgánico.

Por otra parte, cuando la energía luminosa (un fotón) incide sobre el fotosistema II y es transferida en último término hasta la molécula P680 de clorofila a, de su centro de reacción, provoca que un electrón de la molécula P680 sea impulsado a un nivel energético superior, quedando P680 en un estado inestable. El electrón se transfiere luego a una primera molécula aceptora de electrones, la feofitina, que capta electrones con un nivel electrónico superior al que puede tener la clorofila a. A continuación el electrón desciende por una cadena de transporte electrónico formada por transportadores de nivel energético sucesivamente menor: plastoquinona (PQ), citocromo bf (cit bf), y plastocianina (PC). De este último compuesto, el electrón pasa a ocupar el “hueco” electrónico del P700, que de esta manera recupera su estado normal y queda listo para volver a absorber energía y reiniciar el proceso. En el caso del P680, su “hueco” electrónico será ocupado por un electrón procedente de la oxidación del agua


El P680 se comporta como un fuerte oxidante que, en su estado inestable es capaz de inducir la oxidación del agua (fotólisis del agua), en la que se desprende oxígeno (O2) como puede verse en la siguiente reacción:

2 H2O O2 + 4 H+ + 4 e¯


A través de ciertos transportadores poco conocidos, los electrones liberados aquí pasan a ocupar el hueco electrónico del P680, que queda así listo para volver a absorber energía. Los protones que se liberan pasan a acumularse en el espacio intratilacoidal, de donde proceden los H+ necesarios para reducir al NADP+.

Durante el transporte de electrones entre el FS II y el FS I, concretamente cuando pasan desde la PQ a los cit bf, se libera energía que sirve para bombear protones desde el estroma hacia el espacio intratilacoidal (lumen). Esto hace que este espacio se vaya acidificando como consecuencia (1) de la acumulación de los protones que pierde el agua al oxidarse y (2) con los protones que se transfieren desde el estroma. La concentración de protones es este compartimiento pasa a ser mucho mayor que en el estroma, y se genera de esta manera un potencial de membrana. Se establece, por lo tanto, un gradiente de protones a través de la membrana tilacoidal.



Los complejos de ATP sintetasa, dispuestos en la membrana tilacoidal proporcionan un canal por el cual los protones pueden fluir a favor del gradiente, de nuevo hacia el estromaAl hacerlo, la energía potencial del gradiente conduce a la síntesis de ATP a partir del ADP y fosfato, en un proceso quimiostático característico de la fase luminosa denominado fotofosforilación no cíclica. Por cada molécula de ATP formada, dos electrones deben viajar por la cadena de transporte electrónico, desde el FS II al FS I.

Resumiendo, durante la fotofosforilación no cíclica, otros tres procesos se están produciendo simultáneamente

La molécula de clorofila P680, habiendo perdido dos electrones, busca ávidamente repuestos. Los encuentra en la molécula de agua, a la cual se le arrancan los dos electrones y luego se parte en protones y oxígeno.

Una dosis adicional de energía luminosa es captada por la molécula reactiva de clorofila (P700) del FS I. La molécula se oxida y los electrones son lanzados a un aceptor de electrones primario, a partir del cual descienden hacia el NADP+. Dos electrones y un protón se combinan con el NADP+ para formar NADPH.

Los electrones separados de la molécula P700 del FS I son sustituidos por los electrones que fueron captados por el aceptor primario de electrones del FS II y que han descendido por la cadena de transporte electrónico


ANALISIS COMPARATIVO Y EVOLUTIVO DE RESPIRACION Y LA FOTOSINTESIS
FOTOSÍNTESIS RESPIRACIÓN AEROBIA
Materias primas CO2, H2O C6H12O6, O2
Productos finales C6H12O6, O2 CO2, H2O
Sitios implicados (en células eucarióticas) Cloroplastos Citosol (glucólisis); mitocondrias
Principal compuesto de transferencia de electrones NADP+ a NADPH NAD+ a NADH+
Ubicación en la cadena de transporte de electrones Membrana tilacoidal Membrana mitocondrial interna
Fuente de electrones para la cadena de transporte En la fosforilacion no cíclica: H2O (experimenta fotolisis para liberar electrones, protones y oxigeno) Fuente inmediata: NADH, FADH2
Fuente original: glucosa u otro carbohidrato
Aceptor final de electrones para la cadena de transporte En la fosforilacion no cíclica: NADP+ (se reduce a NADPH) O2 (se reduce a H2O)

TRANSPORTE DE MEMBRANAS

Conceptos de permeabilidad y potencial de membrana
La función de la membrana es la de proteger el interior de la célula frente al líquido extracelular que tiene una composición diferente y de permitir la entrada de nutrientes, iones o otros materiales específicos. También se intercomunica con otras células a través de las hormonas, neurotransmisores, enzimas, anticuerpos, etc.
El gradiente electroquímico es debido a que el número de iones (partículas cargadas) del líquido extracelular es muy diferente del del citosol. En el líquido extracelular los iones más importantes son el Na+ y el Cl-, mientras que en el interior de la célula predomina el K+ y fosfatos orgánicos aniónicos. Como resultado de esto, existe una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrama (potencial de membrana) que se mide en voltios. El voltage en las células vivas es de -20 a -200 mV (milivoltios), representando el signo negativo que el interior es más negativo que el exterior. En algunas condiciones especiales, algunas células pueden tener un potencial de membrana positivo


PERMEABILIDAD SELECTIVA
La membrana plasmática regula la entrada y salida de materiales, permitiendo la entrada de unos y restingiendo el paso de otros. Esta propiedad se llama permeabilidad selectiva
La membrana es permeable cuando permite el paso, más o menos fácil, de una sustancia. La permeabilidad de la membrana depende de varios factores relacionados con las propiedades físico-químicas de la sustancia:

Solubilidad en los lípidos: Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en la membrana dado que esta está compuesta en su mayor parte por fosfolípidos.
Tamaño: la mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la membrana. Sólo un pequeño número de moleculas no polares de pequeño tamaño pueden atravesar la capa de fosfolípidos
Carga: Las moleculas cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana. Sin embargo, algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales proteícos o con la ayuda de una proteína transportadora.

SISTEMAS DE TRANSPORTE :
También depende la permeabilidad de una membrana de la naturaleza de las proteínas de membrana existentes:
CANALES
Canales: algunas proteínas forman canales llenos de agua por donde pueden pasar sustancias polares o cargadas eléctricamente que no atraviesan la capa de fosfolípidos.
ACARREADORAS
Transportadoras: otras proteínas se unen a la sustancia de un lado de la membrana y la llevan del otro lado donde la liberan.
En general, estos canales y proteínas transportadoras muy altamente selectivas permitiendo el paso a un única sustancia.

Bibliografia:
http://www.cobach-elr.com/academias/quimicas/biologia/biologia/curtis/libro/c6b.htm

ENERGIA MITOCONDRIAL

HIPOTESIS QUIMIOSMÓTICA
La teoría quimiosmótica enunciada por Peter Mitchell, explica cómo la energía derivada del transporte de electrones por la cadena de transporte de electrones se utiliza para producir ATP a partir de ADP y Pi. La bomba de protones: el transporte de electrones está acoplado al transporte de H+ a través de la membrana interna mitocondrial desde el espacio intermembranal. Este proceso crea simultáneamente a través de la membrana interna mitocondrial un gradiente eléctrico (con más cargas positivas en el exterior de la membrana que en la matriz mitocondrial) y un gradiente de pH (el exterior de la membrana está a un pH más ácido que el interior). La energía generada por este gradiente es suficiente para realizar la síntesis de ATP.

De acuerdo con la teoría quimiosmótica, los protones son bombeados hacia afuera de la matriz mitocondrial, a medida que los electrones descienden a lo largo de la cadena de transporte electrónico, que se encuentra en la membrana mitocondrial interna. El movimiento de protones a favor del gradiente electroquímico, a medida que pasan a través del complejo de la ATP sintetasa §, suministra la energía por medio de la cual se regenera el ATP a partir del ADP y el fosfato inorgánico. El número exacto de protones bombeados fuera de la matriz, a medida que cada par de electrones desciende a lo largo de esta cadena, aún debe ser determinado, al igual que el número que debe fluir a través de la ATP sintetasa § por cada molécula de ATP que se forma. Se estima que la membrana interna de una mitocondria, en la célula hepática, tiene mas de 10.000 copias de cadenas transportadoras de electrones y complejos ATP sintetasa.


ESTRUCTURA Y FUNCION DE LA CADENA RESPIRATORIA

El flujo de electrones en las reacciones de oxido-reducción es responsable, directa o indirectamente de todo el trabajo realizado en los organismos vivientes. En los organismos no fotosintéticos, las fuentes de electrones son compuestos reducidos (los alimentos); en los organismos fotosintéticos, el donador inicial de electrones es una especie química excitada por la absorción de la luz solar. El flujo de los electrones en el metabolismo es un proceso complejo, los electrones se mueven a partir de varios metabolitos intermedios a acarreadores de electrones especializados en las reacciones catalizadas por enzimas. Posteriormente, los acarreadores donan los electrones a aceptores con elevadas afinidades por los electrones, este último proceso, genera energía. Las células contienen una variedad de transductores de energía, los cuales convierten la energía del flujo de electrones en trabajo.



El transporte de electrones, es la fuente principal de energía para las actividades celulares, libera grandes cantidades de energía libre, la mayor parte de la cual se almacena en forma de ATP en la fosforilación oxidativa. Las enzimas que catalizan el este proceso, son generalmente más complejas tanto estructuralmente como en su mecanismo catalítico que las enzimas de las otras vías metabólicas, y por tanto son menos conocidas. La mayoría están en la membrana interna mitocondrial, por lo cual es complicada su extracción y purificación. Tampoco es bien conocido cómo la liberación de energía libre que se produce durante el transporte de electrones se conserva y transforma en la energía del enlace fosfato durante la fosforilación oxidativa y las síntesis del ATP. Por lo anterior, estas enzimas son un modelo de estudio muy atractivo.







Todos los siguientes procesos: el transporte de electrones, la energía libre de la transferencia de electrones del NADH y FADH2 al O2 vía centros redox unidos a proteínas, está acoplada a la síntesis de ATP.






FOSFORILACION OXIDATIVA Y SINTESIS DE ATP

La respiración § se desarrolla en dos etapas: el ciclo de Krebs y el transporte terminal de electrones . En el curso de la respiración, las moléculas de tres carbonos de ácido pirúvico producido por la glucólisis § son degradadas a grupos acetilo de dos carbonos, que luego entran al ciclo de Krebs. En una serie de reacciones en el ciclo de Krebs, el grupo acetilo de dos carbonos es oxidado completamente a dióxido de carbono. En el curso de la oxidación de cada grupo acetilo se reducen cuatro aceptores de electrones § (tres NAD+ y un FAD) y se forma otra molécula de ATP .
En el ciclo de Krebs. los carbonos donados por el grupo acetilo se oxidan a dióxido de carbono y los electrones pasan a los transportadores de electrones. Lo mismo que en la glucólisis, en cada paso interviene una enzima § específica. La coenzima A es el nexo entre la oxidación del ácido pirúvico y el ciclo de Krebs. A modo de resumen: en el ciclo de Krebs se producen una molécula de ATP, tres moléculas de NADH y una molécula de FADH2 que representan la producción de energía de este ciclo. Se necesitan dos vueltas del ciclo para completar la oxidación de una molécula de glucosa. Así, el rendimiento energético total del ciclo de Krebs para una molécula de glucosa es dos moléculas de ATP, seis moléculas de NADH y dos moléculas de FADH.

La etapa final de la respiración es el transporte terminal de electrones , que involucra a una cadena de transportadores de electrones y enzimas § embutidas en la membrana interna de la mitocondria . A lo largo de esta serie de ransportadores de electrones, los electrones de alta energía transportados por el NADH de la glucólisis y por el NADH y el FADH2 del ciclo de Krebs van "cuesta abajo" hasta el oxígeno. En tres puntos de su pasaje a lo largo de toda la cadena de transporte de electrones, se desprenden grandes cantidades de energía libre que impulsan el bombeo de protones § (iones H+) hacia el exterior de la matriz § mitocondrial. Esto crea un gradiente electroquímico a través de la membrana interna de la mitocondria. Cuando los protones pasan a través del complejo de ATP sintetasa §, a medida que vuelven a fluir a favor del gradiente electroquímico al interior de la matriz, la energía liberada se utiliza para formar moléculas de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. Este mecanismo, en virtud del cual se lleva a cabo la fosforilación oxidativa , se conoce como acoplamiento quimiosmótico.


INHIBIDORES Y DESACOPLANTES
Hay seis tipos de venenos que afectan la función mitocondrial:

1. Inhibidores de la cadena que bloquean la cadena respiratoria.

La rotenona, toxina de una planta, utilizada por indios amazónicos como veneno, también ha sido usada como insecticida.




Actúa a inhibiendo el complejo I. Inhibe la reoxidación del NADH, no afecta la del FADH2. Inhibe la oxidación del malato, que es dependiente del NAD+, no así la del succinato. El succinato entra en el segundo punto de entrada a la cadena, posterior al del NAD+.

El amital (barbitúrico) inhibe al complejo I, afecta las oxidaciones dependientes del NAD+.

La antimicina A (Antibiótico).

Actúa a inhibiendo el complejo III. Inhibe la reoxidación del NADH y del FADH2.

El cianuro bloquea el paso de electrones del citocromo a3 al oxígeno.

Estos inhibidores detienen el paso de electrones de modo que no hay bombeo de protones. Sin gradiente de protones, no hay síntesis de ATP.

2. Inhibidores de la fosforilación oxidativa, venenos que inhiben la ATP-sintasa.

La oligomicina, un antibiótico producido por Streptomyces, inhibe a la ATPasa al unirse a la subunidad Fo e interferir en el transporte de H+ a través de Fo, inhibe por lo tanto la síntesis de ATP.

Diciclohexilcarbodiimida (DCCD), un reactivo soluble en lípidos, también inhibe el transporte de protones por Fo al reaccionar con un residuo de glutámico en una de las subunidades de Fo de mamíferos.

En estas condiciones el gradiente de protones que se produce es mayor que lo normal, sin embargo la energía potencial de éste no puede ser utilizada para producir ATP.

3. Venenos que hacen permeable la membrana mitocondrial interna a los protones. Estos agentes eliminan la relación obligada entre la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa que se observa en mitocondria intacto.

Estos venenos, como el 2,4 dinitrofenol (DNP), el carbonilcianuro-p-trifluorometoxi-hidrazona (FCCP) y el carbonilcianuro-m-clorofenilhidrazona (CCCP) desacoplan la fosforilación oxidativa de la cadena respiratoria, se conocen como agentes desacopladores.


Son compuestos liposolubles y ácidos débiles. Las formas disociadas presentan carga negativa altamente deslocalizada, de modo que el campo eléctrico de los aniones es muy débil, ello permite que difundan libremente a través de un medio no polar como las membranas fosfolipídicas. Este comportamiento no es usual, la gran mayoría de iones con carga son excluidos de un ambiente no polar.

La forma protonada, sin carga eléctrica de estos compuestos, pasa a través de la membrana interna mitocondrial intacta, descargando así el gradiente de pH. En la matriz, a pH más bajo, el ácido débil se disocia, la forma disociada pasa la membrana interna, destruyendo el potencial de membrana. Este proceso se puede repetir, de modo que una pequeña cantidad del agente desacoplante puede catalizar el paso de una cantidad enorme de protones y hacer un corto circuito en la cadena respiratoria.

En resumen, permitiendo el paso de protones a través de la membrana, se disipa el gradiente de protones, no hay bombeo de protones a través de la ATP-sintasa con producción de ATP.

Los agentes desacoplantes son todos sintéticos, sin embargo en el mitocondria del tejido adiposo pardo una proteína desacopladora (termogenina) participa en el delicado control de la termogénesis.



4. Inhibidores de transporte (atractalósido) que previenen ya sea la salida del ATP o la entrada de material combustible a través de la membrana mitocondrial interna.




5. Ionósforos (valinomicina, nigericina) que permiten el paso a través de la membrana a compuestos que normalmente están impedidos.

6. Inhibidores del ciclo de Krebs (arsenito) que bloquean una o más enzimas del ciclo de Krebs.


MEDICION DEL CONSUMO DE OXÍGENO





Respirómetros a presión constante


El principio de funcionamiento de los respirómetros a presión constante se basa en la fijación en medio acuoso alcalino del CO2 liberado por los organismos, y la consecuente disminución del volumen gaseoso de la cámara donde aquel se encuentra, debido al consumo del O2. Estos respirómetros funcionan a presión constante, pues continuamente se nivela la presión interna con la presión externa, a través de un líquido cuyo desplazamiento sobre una pipeta graduada, de disposición horizontal, equivale al volumen de oxígeno consumido. El dispositivo se sumerge en un baño de agua a fin de mantener estable la temperatura.


Respirómetros a volúmen constante


Un método tradicionalmente utilizado para la medición de la tasa de consumo de oxígeno a volúmen constante es el método de Warburg, que basicamente consiste en un recipiente con la muestra biológica, unido a un manómetro Durante la medición, las conexiones externas del recipiente mencionado (reaction-vessel en la Figura) permanecen cerradas, registrándose el cambio de presión en el manómetro (por la diferencia en la altura del líquido manométrico en ambas ramas del manómetro). Una versión aún utilizada de este método esta dado por el sistema de respirómetros múltiples ideado por Gilson en el cuál la diferencia de presión producida durante la medición se mide sobre una perilla micrométrica luego de restituir la altura de la columna de líquido manométrico a su valor original. En todos los casos el CO2 es fijado en medio alcalino (hidróxido de sodio concentrado, o similar).


En primer lugar, se calcula el volumen de O2 presente en la cámara y medido por el electrodo, de acuerdo con el siguiente algoritmo:

µl O2= Lectura en ppm (mg/l) x Vol.O2 en 1 mg (ml/mg) x VC (l)

donde:

Vol. O2 en 1 mg (a 760 mmHg y 273 ºK)= 22,4 ml / 32 mg (1 mol) = 0,7 ml/mg

VC= volumen neto de la cámara de medición.

La tasa de consumo de oxígeno se calcula luego como la pendiente de la regresión de los µl O2 remanentes en cada respirómetro en función del tiempo De esta manera la tasa de consumo queda expresada, por ejemplo, en µl O2/min . Es necesario multiplicar luego la pendiente obtenida de la regresión µl O2 versus tiempo por –1.

ATP

ATP como fuente de energía en los sistemas biológicos

EL ADENOSINTRIFOSFATO (ATP) se conoce como la «moneda energética» de la célula, ya que los enlaces entre los fosfatos son muy ricos en energía. Cuando se rompen estos enlaces se desprende gran cantidad de energía. De la misma manera, si en un proceso metabólico (por ejemplo, en la glucólisis) se desprende energía, ésta es captada en forma de ATP para su posterior utilización

La contracción muscular (esquelética) sólo es posible utilizando la energía que es liberada al descomponerse el ATP (Adenosín trifosfato) bajo la acción de una enzima (ATPasa). En presencia de la ATPasa el ATP se descompone en ADP (Adenosín difosfato) más P (Fósforo) más ENERGIA (de esta última, una parte se utiliza al realizar trabajo y otra parte variable en su magnitud se pierde en forma de calor).
Las reservas de ATP en los músculos, apenas alcanzan para unas cuantas contracciones. Estas reservas deben ser mantenidas por generación continua de ATP, fenómeno que ocurre gracias a la combustión de los alimentos en presencia de oxígeno. En trabajos un poco más prolongados el músculo dispone de otro fosfato rico en energía (Creatinfosfato), que al desdoblarse libera Energía y reconstituye el ADP en ATP.
Esa energía almacenada (como ATP y Creatinfosfato) puede compararse por analogía con la batería de un automóvil, ella alcanza para iniciar el trabajo muscular, pudiendo realizarse con esa energía almacenada trabajo durante 5 a 8 segundos. Esto puede ser suficiente para actividades deportivas como lanzamiento de disco, de martillo, salto alto, salto largo, etc., pero no para actividades musculares que duran más allá del tiempo mencionado, a menos de que este sistema (o reserva energética) sea nuevamente llenado

Las moléculas complejas tienen un alto contenido en energía potencial que al degradarlas se desprende. Esto es termodinámicamente favorable. Si las reacciones de degradación no están acopladas a otras la energía se pierde en forma de calor, lo que no es útil (los seres vivos son isotérmicos). Se transporta la energía desde donde se produce hasta donde se necesita acoplando los procesos. Las reacciones favorables producen el intermediario que luego las desfavorables usan. Para que el metabolismo sea versátil el intermediario ha de ser único, el ATP.

ESTRUCTURA

Es un nucleósido trifosfato derivado de la adenina. a pH fisiológico tiene una carga negativa en cada grupo fosfato. Los grupos fosfato se unen mediante enlaces fosfoanhidrilo. Si en lugar de tres tiene dos fosfatos es ADP y si tiene uno es AMP.

HIDROLISIS DE ATP Y ENEGÍA LIBRE

Cuando el grupo fosfato terminal (PO43-) simbolizado por P, es hidrolizado por la adición
de la molécula de agua, la reacción general libera energía, la cual es usada por la célula como
combustible para realizar sus funciones. La enzima que cataliza la hidrólisis de ATP se denomina
ATPasa. La remoción del grupo fosfato terminal deja una molécula llamada adenosindifosfato
(ADP).

Las células utilizan de manera constante la energía proporcionada por el catabolismo del
ATP en ADP. Cuando la provisión de ATP debe limitarse, la enzima sintetasa cataliza la adición deun grupo fosfato en el ADP, y se reconstruye el ATP.

El cambio de Energía libre.G o' = -7,3 Kcal/mol --> muy exergónica (elG de una célula viva está en - 12 Kcal/mol)

HIDROLISIS DE ATP ACOPLADA A LAS REACCIONES BIOQUIMICAS NO ESPONTÁNEAS

En la sintesis de proteínas se necesita la hisrolisis de ATP como vemos a continuación:

NADH Y FADH como fuentes de poder reductor

Oxidación del sustrato nutriente: reacciones catalizadas por enzimas deshidrogenasas que eliminan electrones. Como las proteínas están formadas por aminoácidos que no tiene ninguna cadena lateral adecuada para el transporte electrónico, los enzimas necesitan un cofactor para el transporte. Son dos dinucloeótidos, el NAD+ y el FAD. Una vez recogidos los electrones dan lugar a la forma reducida del cofactor, NADH y FADH2. En esta etapa se sintetiza ATP

Los cofactores son oxidados por el O2que recoge los electrones y se reduce a H2O. Los cofactores se reoxidan, NAD+ y FAD y se vuelven a usar. Se sintetiza mucho más ATP que en la etapa anterior.
Como el trabajo es continuo pero el aporte de energía no lo es, el ATP ni se almacena ni se transporta, sino que se produce cuando ser necesita. Cuando sobra energía se aumentan las reservas energéticas.

REACCIONES DE OXIDACION Y REDUCCION

OXIDACION Y REDUCCION
Cuando los grupos fosfatos se transfieren al ADP para formar ATP, se está almacenando energía. Otra forma es transferir electrones (e-), las reacciones se denominan de oxidorreducción o reacciones redox.
La ganancia de uno o más e- por un átomo, ión o molécula --> REDUCCIÓN
la pérdida de uno o más e- por un átomo, ión o molécula --> OXIDACIÓN
Hay que tener en cuanta que una molécula se oxida o se reduce no solamente cuando intercambia e-, sino también cuando intercambia átomos de Hidrógeno (no iones H), ya que involucra transferencia de electrones: H = H+ + e- . Por ello una oxidación siempre ocurre simultáneamente con una reducción. Cuando un material se oxida, los e- perdidos se transfieren a otro material, reduciéndolo.
Oxidación: es un incremento algebraico del número de oxidación y corresponde a la perdida de electrones. También se denomina oxidación la pérdida de hidrógeno o ganancia de oxígeno
Reducción: es la disminución algebraica del número de oxidación y corresponde a la ganancia de electrones. Igualmente se define como la pérdida de oxígeno y ganancia de hidrógeno.

POTENCIAL REDOX
es aquella en la cual ocurre una transferencia de electrones.)
Para que se produzca una corriente eléctrica es necesario que se establezca una diferencia de potencial entre los dos electrodos de una pila galvánica. A cada uno de los pares redox conformados a partir de las correspondientes reacciones de oxidorreducción, se le asigna un determinado potencial, el potencial redox, a partir del cual puede obtenerse una medida de la fuerza oxidante o reductora de una sustancia. No es posible, sin embargo, efectuar medidas aisladas de los potenciales de los pares. Dado que solamente pueden medirse diferencias de potencial, debe determinarse de forma arbitraria el punto cero de la escala de potenciales. Para ello se considera el denominado electrodo normal de hidrógeno, que responde a la siguiente definición: El electrodo o semielemento normal de hidrógeno esta formado por una disolución de HCI 1M, con H+ 1M, a través de la cual pasa una corriente de hidrogeno gaseoso y en la que se halla sumergido un electrodo de platino. En este sistema redox se establece el par:
2H+ + 2e- H2 (Polo Positivo)
H2 2H+ + 2e- (Polo Negativo)
Según el sistema de representación de las pilas galvánicas, el electrodo normal de hidrogeno será:
(Pt) H2 / H+ (1M)
A este electrodo se le da un valor arbitrario de cero voltios. La medida del potencial o fuerza electromotriz de un par redox cualquiera frente al electrodo normal de hidrogeno permite establecer una escala relativa de potenciales.
El desarrollo de las reacciones de oxidación y reducción se ha establecido por convención que los electrodos negativos son aquellos en que los que se produce un desprendimiento de electrones, es decir, una oxidación. Así pues, el potencial de los pares en el que el reductor sea mas fuerte que el hidrogeno tomara signo negativo y el de aquellos pares cuyos oxidantes sean mas fuertes que el ion H+ , será de signo positivo. Para poder establecer comparaciones entre los diversos pares se define el potencial de un elemento en una disolución 1M de sus iones, al que se denomina potencia normal E°

RADiCALES LIBRES
Radicales libres son especies químicas que tienen un electrón no pareado, y pueden, por ello, ser considerados como fragmentos muy reactivos de moléculas. Según este concepto, en la bioquímica de los radicales libres, los reactantes más importantes de la célula están constituidos por el oxigeno y sus radicales derivados, así como por los metales de transición, como el hierro en los estados de óxido-reducción férrico y ferroso, así como el cobre en los de cuproso y cúprico.Se denominan especies reactivas a moléculas más complejas que pueden tener oxígeno o no en la parte reactiva, en ocasiones pueden ser más reactivas que los mismos radicales libres.Algunos radicales libres y especies reactivas son: oxígeno molecular, radical hidroxilo, radical anión superóxido, radical orgánico, radical alcoxilo, radical peroxilo, radical fenoxilo, radical nitroanión, radical nitroxilo, radical tiilo, radical perhidroxilo, peróxido de hidrógeno, singulete de oxígeno etc

BIBLIOGRAFIA
http://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/Oxido_reduccion.htm
http://www.fisicanet.com.ar/quimica/bioquimica/ap10_adn.php
http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/met1.htm#ATP:%20Reacciones%20acopladas%20y%20transferencia%20de%20energ%C3%ADa

Intro a la bioenergía(Continuacion)

Constante de equilibrio: constante que equivale al producto de las concentraciones de las sustancias formadas en una reacción química reversible en la que se ha alcanzado el equilibrio, dividido entre el producto de las concentraciones de las sustancias que reaccionan, elevada cada una a un exponente igual al coeficiente que precede a su respectiva fórmula en la ecuación química ajustada.
Los cambios de fase a la temperatura de transición, ocurren en un estado de equilibrio entre las dos fases, de modo que el calor involucrado en ese proceso, representa el calor reversible del cambio.Cada vez que en un sistema ocurra un proceso irreversible el calor involucrado deb ser menor que el cambio de entropía multiplicado por la temperatura al acual ocurre el proceso. En un proceso reversible (igualdad a 0) el calor involucrado es igual al cambio de entropía multiplicado por la temperatura del proceso.
La condición de un máximo de entropía como criterio de equilibrio en sistemas aislados de sus alrededores es útil, pero cuando consideramos sistemas que no están aislados debemos tomar en cuenta el cambio en entropía del sistema y el del ambiente. Como la mayoría de los sistemas de interés para el Químico no están aislados, es difícil evaluar el cambio total en entropía. No se podrá usar la entropía entonces como criterio de espontaneidad. Surge entonces una nueva propiedad termodinámica: Energia Libre de Gibbs, (G).
Una de las aplicaciones importantes de las reacciones químicas es la producción de energía en forma de trabajo útil, donde útil significa que estamos excluyendo el trabajo hecho por un cambio en volumen contra una presión externa (trabajo PV). Por ejemplo, en la combustión de petróleo, se libera calor que se utiliza para generar vapor que puede producir trabajo mecánico o el trabajo eléctrico que se puede obtener de una celda electroquímica, estos son ejemplos de trabajo útil. La energía libre de Gibbs lleva ese nombre porque es la parte de la energía de un sistema que se puede convertir libremente en trabajo útil a temperatura y presión constante. El problema es controlar la enegía útil y transformarla a trabajo sin que se pierda en calor. Solo reacciones espontáneas para las cuales la energía libre de Gibbs disminuye durante la reacción pueden hacer trabajo útil. Según disminuye la energía libre, la capacidad de hacer trabajo va disminuyendo hasta que el sistema llega a equilibrio. El trabajo biologico implica una transformacion de los componenetes biologicos para lograr cualquier tipo de trabajo , como en la respiracion , la fotosintesis etc .

Sacado de : http://www.mitecnologico.com/Main/LaConstanteDeEquilibrio
http://www1.uprh.edu/inieves/macrotema/termodinamica.htm

Intro a la bioenergía

Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia, cualquier región del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo y aislarlo (mentalmente) de todo lo demás, lo cual se convierte entonces en el entorno del sistema.
Las propiedades termodinámicas de un sistema vienen dadas por los atributos físicos macroscópicos observables del sistema, mediante la observación directa o mediante algún instrumento de medida.
Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo
estado representa la totalidad de las propiedades macroscópicas asociadas con un sistema
El primer principio de la termodinámica : La primera ley de la termodinámica afirma que la energía total de cualquier sistema aislado se conserva.
Para sistemas cerrados, el intercambio de energía sistema-entorno sólo puede ocurrir en dos formas: calor y trabajo
Trabajo en termodinámica siempre representa un intercambio de energía entre un sistema y su entorno.
Calor al igual que el trabajo, se considera en termodinámica como energía en tránsito a través de la frontera que separa a un sistema de su entorno. Sin embargo, a diferencia del trabajo, la transferencia de calor se origina por una diferencia de temperatura entre el sistema y su entorno y el simple contacto es el único requisito para que el calor sea transferido por conducción. No se considera el calor que se almacena en un sistema

El segundo principio de la termodinámica : La energía total no permite caracterizar por completo un sistema macroscópico, puesto que las partículas del sistema pueden estar en diferentes distribuciones de niveles de energía, siendo igual la cantidad de energía total. Es necesaria una magnitud que pueda representar, a nivel macroscópico, el grado de orden existente entre las partículas del sistema.

SACADO DE http://www.biopsychology.org/apuntes/termodin/termodin.htm