Capítulo 9: Sistemas de reacción
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En el mundo real, los sistemas simples de reacción química son raros. Los experimentos de laboratorio de química generalmente implican mezclar productos químicos puros juntos en cantidades bien definidas bajo condiciones fuertemente controladas. En la naturaleza, las cosas están más desordenadas. Por lo general, hay una serie de especies químicas presentes, y esto conduce a reacciones competitivas. Los sistemas de laboratorio son sistemas efectivamente cerrados, y los resultados se analizan solo después de que la reacción haya alcanzado el equilibrio. Los sistemas reales, por otro lado, suelen ser abiertos y rara vez alcanzan el equilibrio. Esto es particularmente cierto para los sistemas vivos, que tienden a morir si alcanzan el equilibrio o se encierran. De hecho, la mayoría de los sistemas reales están sujetos a frecuentes perturbaciones a corto y largo plazo. Aprendimos en el último capítulo que las perturbaciones (agregar o quitar un producto o un reactivo) conducen a cambios compensatorios y el sistema responde, como lo describe el principio de Le Chatelier. En el contexto de un sistema más complejo, este comportamiento simple puede producir resultados bastante dramáticos. La vida es un ejemplo de tal sistema que ha sobrevivido en sus diversas formas ininterrumpidas por más de\(3.5\times 10^{9}\) años.
En este capítulo, examinamos una gama de sistemas complejos y consideramos cómo los sistemas vivos mantienen la concentración de especies químicas importantes a un nivel razonable (por ejemplo, al amortiguar el\(\mathrm{pH}\)); cómo utilizan las diferencias en las concentraciones de especies químicas para impulsar procesos celulares (como el pensamiento); y cómo las reacciones que liberan energía (al formar compuestos más estables con enlaces más fuertes) pueden acoplarse a reacciones que requieren energía para que ocurran.