1. Primera ley de la termodinámica:Conservación de la energía
Esta ley establece que la energía no se puede crear o destruir, solo transformada de una forma a otra. En los sistemas biológicos, esto significa:
* Entrada de energía: Los organismos requieren una entrada constante de energía, típicamente en forma de alimentos, para mantener los procesos de vida. Esta energía se convierte en energía química almacenada en moléculas como ATP (trifosfato de adenosina).
* Transformación de energía: ATP se usa para alimentar varios procesos metabólicos como la contracción muscular, la síntesis de proteínas y la señalización celular. Estos procesos implican la transformación de energía, cambiando la energía de una forma a otra.
* Salida de energía: Las transformaciones energéticas no son perfectamente eficientes, lo que lleva a una liberación de energía como calor. Es por eso que nuestros cuerpos generan calor, que es esencial para mantener la temperatura corporal.
Ejemplo: Las plantas usan la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares a través de la fotosíntesis, almacenando la energía del sol en enlaces químicos. Estos azúcares son consumidos por animales, que los desglosan para liberar energía para sus propios procesos.
2. Segunda ley de la termodinámica:entropía
Esta ley establece que la entropía total (una medida de desorden o aleatoriedad) de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo. En los sistemas biológicos, esto significa:
* Los organismos no están aislados: Los organismos vivos no son sistemas aislados, constantemente intercambian energía y importan con su entorno.
* Mantenimiento del orden: A pesar de la tendencia a aumentar la entropía, los organismos vivos mantienen un alto grado de orden y complejidad. Esto requiere una entrada constante de energía para contrarrestar el aumento natural de la entropía.
* Gasto de energía: Mantener este orden tiene un costo:los organismos gastan energía para construir y mantener sus estructuras, llevar a cabo procesos metabólicos y reproducirse.
Ejemplo: Su cuerpo necesita gastar constantemente la energía para mantener un entorno interno estable, como regular la temperatura corporal, la reparación de células y el filtrado de desechos. Esto requiere un aporte continuo de energía de los alimentos.
En resumen:
* La Primera ley Enfatiza la necesidad de aportes de energía para mantener los procesos de vida.
* La Segunda Ley Destaca el desafío que enfrentan los organismos para mantener el orden y la complejidad en un universo que tiende al desorden, lo que requiere un gasto de energía constante.
Estas leyes son principios fundamentales que explican el flujo y la transformación de la energía en los sistemas biológicos, configurando en última instancia la forma en que la vida funciona y evoluciona.
