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El plegamiento de proteínas es el proceso ágil, termodinámicamente no espontáneo (reversible) por el cual una proteína soluble alcanza su composición tridimensional. Si una proteína no se pliega de manera correcta, la misma no va a ser servible y, por consiguiente, no va a ser capaz de consumar con su funcionalidad biológica (Guzman, 2018).

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El proceso de plegamiento de la cadena  implica un incremento en el orden del sistema. En términos de la entropía S, el proceso de plegamiento tiene asociado un cambio de entropía ΔS negativo, lo cual es termodinámicamente poco favorable(Olivares, 2004). Para que la estructura terciaria corresponda al estado termodinámicamente más favorable es necesario que este efecto entrópico sea compensado por una contribución negativa en el cambio de la energía interna ΔE del sistema, de forma que el cambio de la energía libre ΔF del sistema sea negativo dado que:

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El mecanismo de plegamiento puede plantearse como una cinética de primer orden de acuerdo a la reacción siguiente donde se tomaran en cuenta el estado inicial y final, es decir, la proteína nativa (N) y desnaturalizada (D), en la cual una especie A se transforma en una especie B (Olivares, 2004).

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Mediante la siguiente formula es posible calcular explícitamente los potenciales termodinámicos H y S, y, en consecuencia, la energía libre G para el proceso de desnaturalización de una proteína de dos estados y la temperatura en donde el cambio ΔG exhibe un valor que corresponde a la diferencia entre las energías del estado desnaturalizado y de formación de la estructura terciaria (Olivares, 2004).

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Es una reacción bioqupimica muy importante en la que el trifosfato adenosina (ATP) se convierte en difosfato de adenosina (ADP) y vicerversa (reacción reversible) (Ball, 2004).  Consiste en un proceso de reacción catabólica por el cual la energía química que se ha almacenado en los enlaces de fosfato de alta energía en el trifosfato de adenosina (ATP) se libera al dividir estos enlaces, por ejemplo en los músculos, al producir trabajo en forma de energía mecánica, el producto es adenosina difosfato (ADP) y un fosfato inorgánico, ortofosfato (Pi )(Lodish & Harvey, 2013).

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La glucosa es un carbohidrato, y es el azúcar simple más importante en el metabolismo humano, (Olmo,2022).

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La termodinámica es catalogada como la ciencía más importante dentro de toda la ingeniería y sin duda en los sistemas biológicos.
Dado que esta se encarga de describir los procesos que implican cambios de temperatura, transformación de la energía y las relaciones que mantienen el calor y trabajo dentro de un sistema (Jaramillo, O. 2007).

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Todos los procesos de la vida requieren energía. Las plantas transforman la energía lumínica del sol, en energía química, que se almacena en los enlaces de las moléculas sintetizadas durante la fotosíntesis

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Cuando se oxida en el cuerpo en el proceso llamado metabolismo, la glucosa produce dióxido de carbono, agua, y algunos compuestos de nitrógeno, y en el proceso, proporciona energía que puede ser utilizada por las células, (Olmo,2022).

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Ball, D. (2004). ACADEMIA. Obtenido de https://www.academia.edu/40000963/Fisicoquimica_Ball

Carpi, A. (2003). Reacciones Químicas | Chemistry. Visionlearning. https://www.visionlearning.com/es/library/Qumica/1/Reacciones-Qumicas/54/reading

Foundation. (2021, febrero 26). Reacciones Bioquímicas | CK-12 Foundation. CK-12. https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-conceptos-biologia/section/1.14/primary/lesson/reacciones-bioqu%c3%admicas/

Gliessman, S. (1998). Agroecología: Procesos ecológicos en agricultura sostenible. EUA: Sleeping Bear Press. http://luciaguzmanm.blogspot.com/2015/12/2.htmlhttp://luciaguzmanm.blogspot.com/2015/12/2.html

Guzman, D. (12 de febrero de 2018). Aplicaciones de la termodinámica en bioquímica . Obtenido de Scribd: https://es.scribd.com/document/371297598/Aplicaciones-de-La-Termodinamica-en-La-Bioquimica

Jaramillo, O. (2007). Termodinámica. Curso de Termodinámica. Universidad Nacional Autónoma de México. https://www.ier.unam.mx/~ojs/pub/Termodinamica/node1.html

Lodish, Harvey (2013). Molecular cell biology (7th edición). New York: W.H. Freeman and Co. pp. 52, 53. ISBN 9781464109812. OCLC 171110915

López, J. (2021, septiembre 24). Conceptos básicos de la fotosíntesis. PRO-MIX. https://www.pthorticulture.com/es/centro-de-formacion/conceptos-basicos-de-la-fotosintesis/

Olivares-Quiroz, L., & García-Colín Scherer, L. (2004). Plegamiento de las proteínas: Un problema interdisciplinario. Revista de la Sociedad Química de México, 48(1), 95-105.

Olmo. (2022). Glucosa. Sugars. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Organic/sugar.html#:~:text=Cuando%20se%20oxida%20en%20el,ser%20utilizada%20por%20las%20células.

Practicopedia. (2011, 15 noviembre). Cómo se desarrolla la fotosíntesis [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=KPFRz7pnprQ

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Es la reacción inversa de la reacción oxidativa/metabolismo de la glucosa.

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Reacción de Oxidación de la Glucosa

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Si la glucosa se quema en el aire o se metaboliza en nuestras células: por cada 180.15 g de glucosa que reacciona con el oxigeno, se desprenden 2799 kJ de energía  (Ball, 2004).

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El cambio de entalpia de esta reacción es ΔH= - 2799 kJ por mol de glucosa oxidada.

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Esencialmente, nuestras células solo son miles de químicos hechos de elementos como el carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y sulfuro con las combinaciones correctas. Y estos químicos se combinan a través de reacciones químicas (Carpi, 2003).

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El cambio de entalpia es el cambio negativo de la entalpía en el proceso original, ΔH= + 2799 kJ por mol de glucosa producida  (Vall, 2004).

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El ciclo de vida comienza gracias a las plantas, puesto que es el sustento alimenticio de los seres vivos y la biodiversidad que habita el planeta (Lopez, 2021) .

Desde tiempos remotos, gran cantidad de las medicinas que utilizamos proviene directamente de las plantas. Muchos químicos se extraen de ellas y se utilizan en la producción de una amplia variedad de fármacos (Lopez, 2021) .

Gracias a la fotosíntesis, el oxígeno consumido en la respiración y la combustión puede reemplazarse.

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La operación o funcionamiento de la segunda ley se puede visualizar claramente en un ecosistema natural: la energía emitida por el sol es capturada por las plantas  y convertida en energía almacenada por los procesos fotosintéticos (Gliessman, 1998).

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En una reacción química, la cantidad de cada elemento no cambia; se halla la misma cantidad de elementos en los productos como hubo en los reactantes.

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Esto pasa porque la materia siempre se conserva. La conservación de la materia se refleja en la ecuación química de la reacción. El mismo número de átomos de cada elemento aparece a cada lado de la flecha (Foundation, 2021).

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Dentro de los sitemas biologicos ocurren estos procesos innumerables veces, por ejemplo: cuando nos alimentamos adquirimos energía, cuando hacemos ejercicio gastamos esa energia y emitimos calor, cuando estamos expuestos a temperaturas elevadas o muy bajas nuestro cuerpo recurre a la "homeostasís" que a su vez se rige bajo normal de termodinámica para su regulación.

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En esta reacción el fosfato se refiere a cualquiera de los diversos iones de fosfato inorgánico como H2PO4^-, HPO4^2- o PO4^3-, lo cuál depende de las condicion

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Los enlaces de trifosfato de adenosina (ATP) se pueden romper a través de la adición de agua, liberando uno o dos grupos de fosfato en un proceso exegónico llamado hidrólisis. Esta reacción libera la energía en los enlaces para su uso en la célula, por ejemplo, para sintetizar proteínas de aminoácidos (Lodish & Harvey, 2013).

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Esto representa una gran cantidad de energía, lo suficiente para elevar la temperatura de 80.0 kg de agua más de 8 ᵒC.

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El volumen molar de la glucosa es de alrededor de 115 ml, lo cual ilustra que nuestras células emplean una forma muy compacta de energía  (Ball, 2004).

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Utiliza la energía luminosa capturada por ciertos pigmentos y la sintetiza en materia orgánica a partir de materia inorgánica. Tiene dos fases
-Fase luminosa
-Fase oscura

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Consisten en un transporte de electrones a través de una cadena de transportadores, es un proceso endergónico, y no tendría lugar si no se le suministra energía. En otra instancia es importante destacar que en esta Fase es donde mas se presencia la ley de la termodinámica expuesta.

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El término metabolismo hace referencia a todas las transferencias de energía entre un ser vivo y el exterior y también en el interior del ser vivo.
Para un ejemplo de esto:
Metabolismo basal (TMB): ritmo al que un ser vivo consume energía estando en reposo.

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Estas reacciones ocurren en las celulas de los organismos vivos (Ball, 2004).

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El primer paso en la descomposición de la glucosa en todas las células es la glucolisis.

La producción de piruvato, es el punto de partida de todos los demás procesos en la respiración celular.

En las células donde está presente el oxígeno (respiración aeróbica), estos procesos han sido modelados en el ciclo TCA o Krebs.

Una parte importante en la utilización de la energía de oxidación de la glucosa, es la conversión de ADP en ATP, con la molécula ATP rica en energía, utilizándose posteriormente como la moneda de energía en la célula,(Olmo,2022).

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Tienen lugar en el estroma y en ellas la energía química del ATP y NADPH obtenidos durante la fase luminosa es utilizada para fijar el CO2 y las sales minerales en forma de materia orgánica.

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En la reaccción ATP -> ADP, se libera -24.3 kJ por mol de ATP reactivo, es decir es una reacción exótermica

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Debido a que estas reacciones ocurren en las celulas(no en fase gaseosa) sus condiciones son diferentes(Ball, 2004).

Asi estado estandar bioquímico incluye el requisito de que una solución acuosa sea neutra (pH=7)(Ball, 2004).

Se emplea el indice primo ' para indicar que la función de estado es de una reacción en el estado estándar bioquímico (Ball, 2004).