sábado, 25 de abril de 2009

QUÍMICA Y OTRAS CIENCIAS

La Química está presente en todas las ciencias, esto lo demostramos con el tema"La Química y el arte" que se desarrollo en la muestra pedagógica por el área II.

RELACIÓN DE LA QUÍMICA, LOS POLÍMEROS Y LA MÚSICA


La química moderna ha sido fundamental en el desarrollo y evolución de los instrumentos musicales que hoy conocemos.
LA QUÍMICA Y LOS INSTRUMENTOS DE CUERDA…
Las cuerdas de Stradivarius debieron ser fabricadas a base de biopolímeros naturales, comúnmente conocidos como "tripa" por su procedencia de intestinos animales. Estos materiales naturales son difíciles de trabajar y duros de afinar puesto que, al igual que la madera, son sensibles a la humedad y además propensos a quebrarse. A pesar de que la tripa es aún usada en algunos instrumentos, las cuerdas metálicas las han sustituido considerablemente durante los últimos cien años. La química ha jugado un papel fundamental en esta evolución. Las primeras guitarras con cuerdas de aleación de hierro aparecieron en 1890, las de polímeros sintéticos como el nylon, lo hicieron en los años 30. En los noventa, llegaron las cuerdas metálicas recubiertas con un polímero y lo más actual ahora. Esto ha llevado a la fabricación de cuerdas mediante el uso de varias capas de polímeros naturales o bien sintéticos. Sin embargo, estas capas pueden llegar a afectar a la viveza de los sonidos debido a la pérdida de resonancia de las vibraciones, lo cual supone un gran deterioro en la calidad del sonido, especialmente en el caso de las guitarras. Este problema fue solucionado en los años 90 con el uso de politetrafuoretileno (PTFE).



QUÍMICA EN ACCIÓN I

PRÁCTICA COMPUESTOS ÓRGANICOS

Institución: ESCUELA PREPARATORIA “DR. JUAN PALOMO MARTÍNEZ” Clave: 1332
Asignatura: QUÍMICA IV AREA II Clave: 1612
Profesor Titular: DAVID NAHÓN VÁZQUEZ
Laboratorista: MARIA GUADALUPE CASTRO BUENDÍA
Grupo: 6010 Horario del Laboratorio: viernes 12.50---2.30
Práctica No. 5 Unidad: 3 Temática: Características de los compuestos químicos orgánicos
Nombre de la práctica: Características de los compuestos químicos orgánicos
Número de sesiones que se utilizarán para esta práctica: 1

MARCO TEÓRICO.
COMPUESTOS ORGÁNICOS
Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono y/o carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, y también nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. No son moléculas orgánicas los compuestos que contienen carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono.
Las moléculas pueden ser de dos tipos:
- Moléculas orgánicas naturales.
- Moléculas orgánicas artificiales.
El carbono es singularmente adecuado para este papel central, por el hecho de que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una gran variedad de cadenas fuertes y estables y de compuestos con forma de anillo. Las moléculas orgánicas derivan sus configuraciones tridimensionales primordialmente de sus esqueletos de carbono. Sin embargo, muchas de sus propiedades específicas dependen de grupos funcionales. Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan.
En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos. Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.
Los carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los sistemas vivos. Los más simples son los monosacáridos ("azúcares simples"). Los monosacáridos pueden combinarse para formar disacáridos ("dos azúcares") y polisacáridos (cadenas de muchos monosacáridos).
Los lípidos son moléculas hidrofóbicas que, como los carbohidratos, almacenan energía y son importantes componentes estructurales. Incluyen las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los glucolípidos, los esfingolípidos, las ceras, y esteroides como el colesterol.
Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptídicas. A partir de sólo veinte aminoácidos diferentes se puede sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple una función altamente específica en los sistemas vivos.
Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de los ácidos desoxirribonucleico (ADN) y ribonucleico (ARN), que transmiten y traducen la información genética. Los nucleótidos también desempeñan papeles centrales en los intercambios de energía que acompañan a las reacciones químicas dentro de los sistemas vivos. El principal portador de energía en la mayoría de las reacciones químicas que ocurren dentro de las células es un nucleótido que lleva tres fosfatos, el ATP.

OBJETIVOS.
Que el alumno identifique algunas de las características presentadas por los compuestos químicos orgánicos (Compuestos de carbono), para que establezca las diferencias existentes entre éstos y los compuesto orgánicos.

HIPÓTESIS.
a) ¿Con base a que comportamiento las sustancias pueden clasificarse como compuestos orgánicos?
De acuerdo a las que pueden ser sintetizadas por el ser humano, como las biomoléculas o las sustancias que no existen en la naturaleza y que han sido inventadas por el hombre.
b) ¿Cuáles son las características de los compuestos que permiten que se consideren compuestos orgánicos?
Ser disolventes orgánicos no polares como el éter, alcohol, gasolina, benceno, etcétera.
c) Algunas de las determinaciones que nos permiten identificar a un compuesto orgánico pueden ser:
Forman enlace covalente, liberan energía cuando se oxidan, se descomponen fácilmente con el calor, presentan baja solubilidad en agua pero elevada solubilidad en disolvente orgánicos no polares (éter, alcohol, gasolina, benceno, etcétera), poseen alta volatilidad, sus reacciones son lentas y rara vez cuantitativas, no conducen electricidad cuando están disueltos.


MATERIAL, EQUIPO Y SUSTANCIAS.
-1 soporte metálico
-1 anillo metálico
-1 tela metálica con centro de asbesto
-1 mechero Bunsen
-2 cápsulas de porcelana
-4 tubos de ensayo
-1 gradilla
-1 pinza para tubo de ensayo
-1 gradilla
-1 pinza para tubo de ensayo
-1 circuito eléctrico
-2 vasos de precipitado de 125 ml
-2 tubos de ensayo grandes
-1 tapón monohoradado para el tubo de ensayo
-1 tubo de desprendimiento
-1 balanza granataria
-Parafina sólida
-Cloruro de sodio
-Ácido benzoico
-Disolvente orgánico (benceno, etanol, tetracloruro de carbono, etc.)
-Agua destilada
-Disolución de azúcar de mesa al 1%
-Disolución de cloruro de sodio al 1%
-Óxido de cobre (II), CuO
-Harina de trigo o maíz

PROCEDIMIENTO.
EXPERIMENTO 1.
Coloca aproximadamente 1 g de parafina en una cápsula de porcelana, colócala sobre la tela metálica y calienta suavemente, toma el tiempo que tarda en fundirse.
En la otra cápsula de porcelana, coloca aproximadamente 1 g de sal de cocina; la cápsula se coloca sobre la tela metálica y se calienta suavemente. Toma el tiempo que tarda en fundirse.
Anota las observaciones realizadas en ambos caso.

EXPERIMENTO 2.
En un tubo de ensayo coloca 0,5 g de ácido benzoico y en otro tubo coloca 0,5 g de sal de cocina; agrega a cada tubo 5 ml de agua y agita vigorosamente. Observa lo que ocurre.
Repite el experimento pero ahora utiliza el disolvente orgánico. Observa lo que ocurre.

EXPERIMENTO 3.
En uno de los vasos de precipitados coloca 20 ml de la disolución de azúcar y en el otro coloca 20ml de la disolución de cloruro de sodio; conecta el circuito eléctrico e introduce en cada vaso las láminas de cobre previamente lijadas; observa lo que ocurre y establece las diferencias.

EXPERIMENTO 4.
Coloca 0,3 g de CuO y 0,3 g de muestra problema en un tubo de en sayo.
Tapa el tubo con el tapón monohoradado e introduce por el orificio el tubo de desprendimiento.
Fija el tubo de ensayo al soporte universal.
En otro tubo de ensayo coloca 5 ml de agua de cal. Toma el tubo con las pinzas para tubo de ensayo y sumerge el extremo del tubo de desprendimiento en el agua de cal.
Calienta suavemente al inicio con el mechero el tubo con la muestra problema, posteriormente se calienta vigorosamente. Observa lo que ocurre.
La prueba es positiva para el hidrógeno si se forma agua en las paredes del tubo y positiva para el carbono si el burbujeo en el agua de cal produce enturbiamiento.

DISPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS.
Todas las disoluciones pueden desecharse al vertedero directamente y los residuos pueden colocarse en el bote de basura.

CUESTIONARIO.
EXPERIMENTO 1.
¿Cuál fue el tiempo que tarda la parafina para fundirse? 47.8 segundos, y el tiempo que tardó la sal de cocina ¿Cuál fue? + 15 segundos Y no se funde
¿A qué atribuyes la semejanza o la diferencia en los tiempos? A que la sal es un compuesto orgánico artificial y una de sus características es que no se funden con el calor y la parafina es compuesto orgánica y su característica es que se funde a una cierta temperatura.

Parafina
47.8 segundos ; Se fundió

Sal
+ 15 minutos; No se fundió

EXPERIMENTO 2.
1.¿Qué ocurrió con el ácido benzoico y la sal de cocina en contacto con el agua? La sal y el ácido benzoico no se disuelven; la sal y el agua se disuelven.

2.¿Qué ocurrió con el ácido benzoico y la sal de cocina en contacto con el disolvente orgánico? Se disuelven

Explica las diferencias entre el disolvente orgánico y el agua como disolventes.

Disolvente orgánico
Disolvente orgánico no polar
Volátil

Agua
Covalente
Puente de hidrógeno
Polar

Explica algunas diferencias entre el ácido benzoico y el cloruro de sodio.

Ácido benzoico
Sólido
Incoloro
Olor característico
Tiene un grupo carboxílico
Tiene un anillos fenilico
Poco soluble en agua fría
Tiene buena solubilidad en agua caliente y en disolventes orgánicos
Conservador

Cloruro de sodio
Sólido
Incoloro
Presenta enlace iónico
Haluro, sal inorgánica

EXPERIMENTO 3.
¿Qué ocurre con el foco en la disolución de azúcar? No enciende
¿Qué ocurre con el foco en la disolución de sal de cocina? Se enciende
¿Qué diferencias se establecen con esté experimento? La sal es un electrolito, se forma un enlace iónico y estas conducen electricidad


EXPERIMENTO 4.
¿Qué gas se desprende durante la reacción de la muestra problema de CuO? H2O
¿Qué indica la formación de agua en las paredes del tubo? Indica la presencia de hidrógeno y carbono
¿Qué reacción se lleva a cabo con el agua de cal? Endotérmica

CONCLUSIONES.
a) ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Si ¿Por qué? Pudimos distinguir las características de un compuesto orgánico y un compuesto orgánico artificial.
b) ¿Se cumplieron las hipótesis propuestas? Si
c) De acuerdo con los experimentos realizados, cuando se realiza la combustión de cualquier compuesto orgánico ¿qué produce? Hidrógeno y Carbono
d) Elabora un cuadro en donde se muestren las principales diferencias entre los compuestos orgánicos y los inorgánicos.

COMPUESTOS ORGÁNICOS
Contienen carbono; casi siempre hidrógeno; frecuentemente oxígeno, nitrógeno, azufre, halógenos y fósforos.
Enlace covalente.
Presentan isomería.
Presentan bajos puntos de ebullición y fusión.
No conducen electricidad cuando están disueltos.
Sus reacciones son lentas y cuantitativas, forman subproductos.
Los átomos de carbono pueden formar largas cadenas uniéndose entre sí.
Sus partículas fundamentales son las moléculas.
Poseen alta volatilidad.
Presentan baja solubilidad agua, pero solubilidad en disolvente orgánicos no polares.
Forman estructuras complejas de alto peso molecular.
Se descomponen fácilmente con el calor.
Las atracciones entre los compuestos son el puente de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals
COMPUESTOS INORGÁNICOS
Son sustancias que no existen en la naturaleza.
Fabricados por el hombre.
Un ejemplo de ello son los plásticos.
El ácido carbónico es un compuesto inorgánico.
Los enlaces suelen se iónicos y covalentes.

BIBLIOGRAFÍA.
David Nahon “Química 2” Vázquez Esfinge ed.

QUÍMICA & SALUD

GRIPE PORCINA


La influenza porcina (gripe porcina) es una enfermedad respiratoria de los cerdos causada por el virus de la influenza tipo A, el cual provoca brotes comunes de influenza entre estos animales. Los virus de la influenza porcina enferman gravemente a los cerdos pero las tasas de mortalidad son bajas. Estos virus pueden propagarse entre los cerdos durante todo el año, pero la mayoría de los brotes infecciosos ocurren en los meses finales del otoño e invierno, al igual que los brotes en las personas. El virus de la influenza porcina clásico (virus de la influenza H1N1 tipo A) fue aislado por primera vez de un cerdo en 1930.

La influenza porcina es provocada por un virus genéticamente diferente al de la influenza estacional que conocemos y que ha circulado en los inviernos durante los últimos años.
Para entender bien qué significa este virus, hay que saber que existen tres tipos de virus de la influenza, el A, B y C. Los dos últimos son exclusivos de los humanos, pero el primero afecta tanto a animales como humanos.
Aunque el virus de la influenza porcina provoca brotes comunes entre los cerdos sin afectarlos mayormente, y no perjudica en general a los seres humanos, han existido casos particulares en que ello ha ocurrido.
Esto puede suceder, debido a que como todos los virus, el de la influenza porcina muta constantemente y desde ahí pueden surgir nuevas variaciones. Este sería el caso de lo que ha ocurrido en México, y por el cual la Organización Mundial de la Salud ha mostrado gran preocupación.

¿Cómo se puede prevenir la Influenza?
Medidas generales:
1.- Abrigarse y evitar cambios bruscos de temperatura.
2.- Consumir frutas y verduras ricas en vitamina A y C como zanahoria, papaya, guayaba, naranja, mandarina, lima, limón y piña entre otros.
3.- Lavarse las manos con frecuencia en especial después de tener contacto con personas enfermas.
4.- Evitar exposición a contaminantes ambientales y no fumar en lugares cerrados y cerca de niños, ancianos y personas enfermas.
5.- Evitar lugares de alta concentración poblacional cines, teatros, bares, autobuses, metro, etc.
6.- Cubrir nariz y boca con pañuelos desechables al toser o estornudar y lavarse las manos para proteger a las demás personas.
7.- Utilizar cubrebocas, tirar el pañuelo desechable en una bolsa de plástico y estornudar sobre el ángulo interno del codo.
8.- No saludar de forma directa (de beso o mano) para no contagiar a otras personas.
9.- Los niños enfermos deben evitar contacto con ancianos o personas con enfermedades crónicas.
10.- Lavar los utensilios de las personas enfermas después de comer con agua caliente y jabón para matar los microbios.
11.- Mantenerse alejado de multitudes y sitios públicos.
Este es el cuadro clínico que la Influenza presenta, de acuerdo con la Secretaría de Salud:
-Fiebre (generalmente más de 39Cº)
-Dolor de cabeza
-Dolor muscular intenso
-Cansancio intenso
-Tos seca
-Ardor y/o dolor de garganta
-Congestión nasal
-En los niños se puede presentar nausea, vómito y diarrea más frecuentemente que en los adultos
-Es frecuente que se confunda al Catarro Común con la Influenza


Ante la presencia de Influenza la Secretaría de Salud recomienda:
1.- No automedicarse y evitar el uso de aspirinas o medicamentos similares que contengan ácido acetil salicílico. Controle la fiebre con medios físicos.
2.- Acuda a su Unidad de Salud más cercana o consulte a su médico especialmente niños y ancianos con fiebre alta, debilidad generalizada, dificultad al respirar, tos seca persistente y dolores musculares

*Las clases en escuelas públicas y privadas de todos los niveles, así como también las guarderías, se reanudarán el miércoles 6 de Mayo del 2009 de acuerdo con la Secretaría de Salud.

METABOLISMO Y EL ALCOHOL

METABOLISMO Y EL ALCOHOL

EFECTOS DEL ALCOHOL EN EL METABOLISMO Y SU DIGESTIÓN

Cuando se consume una bebida alcohólica, pasa a lo largo del esófago, atraviesa del estómago y dentro del intestino delgado. Aunque una pequeña cantidad de alcohol se absorbe a la corriente sanguínea a través de la membrana mucosa, la mayoría del alcohol entra en la corriente sanguínea a través de las paredes del intestino delgado. El alcohol es soluble en agua y la corriente sanguínea lleva el etanol rápidamente a todas partes del cuerpo, donde se absorbe en los tejidos en proporción a su contenido de agua.
Mucho etanol es diluido por los fluidos del cuerpo. Por ejemplo, 29,5 ml de whisky de 40%, que contiene 11,8 ml de etanol, se diluye en un ser humano de 75 kg para producir una concentración alcohólica en la sangre de alrededor de 0.02%. En un bebedor que es más pequeño, con la mitad del peso en agua en su cuerpo que la persona del ejemplo anterior, aquellos mismos 11,8 de etanol probablemente produzcan una concentración de alcohol de acerca de 0,04%.

¿Cómo se elimina el alcohol del cuerpo?
El metabolismo es el proceso corporal que convertir las substancias ingeridas en otros compuestos. El metabolismo tiene que ver con un número de procesos, uno de los cuales es conocido como la oxidación. A través de la oxidación en el hígado, el alcohol se desintoxica y se elimina de la sangre, evitando así que el alcohol acumule y destruya las células y los órganos. Una cantidad muy pequeña de alcohol evita el metabolismo y se elimina, sin cambios, en el aliento, en el sudor y en la orina. Hasta que todo el alcohol consumido haya sido metabolizado, se distribuye por todo el cuerpo, teniendo efecto sobre el cerebro y otros tejidos.
No importa la cantidad que haya sido consumida, el hígado sólo puede metabolizar cierta cantidad de alcohol por hora. La velocidad del metabolismo del alcohol depende parcialmente de la cantidad de encimas metabolizantes en el hígado que varía entre las personas y en general, después de la ingestión de una bebida normal la cantidad de alcohol de la sangre del bebedor alcanza su punto máximo entre 30 y 45 minutos. Una bebida normal se define como 35,4 cl de cerveza, 177 ml de vino o 44,5 ml de licor destilado, los cuales contienen la misma cantidad de alcohol.) El alcohol se metaboliza más lentamente de lo que se absorbe. Ya que el metabolismo del alcohol es lento, la ingestión se tiene que controlar para evitar que se acumule en el cuerpo y cause embriaguez.


Factores que influyen en la absorción y el metabolismo
La comida.
Un número de factores influye sobre el proceso de la absorción, como la presencia de comida y el tipo de comida dentro de las vías gastrointestinales cuando se consume alcohol. La velocidad a la cual se absorbe el alcohol depende de lo rápido que el estómago vacía su contenido al intestino. Cuanto más alto sea el contenido de grasas, más tarda el estómago en vaciarse y más largo es el proceso de absorción. Un estudio encontró que los sujetos que bebían alcohol después de una comida que incluía la grasa, la proteína y los hidratos de carbono absorbían el alcohol alrededor de tres veces más lentamente que cuando consumían alcohol con el estómago vacío.
El género. Las mujeres absorben y metabolizan el alcohol de una manera diferente de los hombres. Tienen concentraciones de alcohol en la sangre más altas después de consumir la misma cantidad de alcohol que los hombres y son más susceptibles a las enfermedades del hígado y daños a los músculos del corazón y al cerebro relacionados con el alcohol. La diferencia entre las concentraciones de alcohol en la sangre de las mujeres y de los hombres ha sido atribuida a la menor cantidad de agua del cuerpo femenino, y es comparable a verter la misma cantidad de alcohol en un cubo de agua más pequeño. Otro factor que contribuye a la diferencia de la concentración de alcohol en la sangre puede ser que las mujeres tienen una actividad más baja de la encima HDA en el estómago, lo cual hace que una proporción más elevada del alcohol ingerido alcance la sangre. La combinación de estos factores puede hacer a las mujeres más vulnerables que los hombres a los daños de hígado y corazón relacionados con el alcohol.
Si la cantidad de etanol ingerido no es grande, la oxidación del alcohol puede ir a la misma velocidad que el etanol en la corriente sanguínea, y la concentración alcohólica no subirá (la velocidad aproximada de oxidación del etanol de un ser humano de 75 kg es 14,8 ml de etanol por hora, que corresponde a 35,4 cl de cerveza, 177 ml de vino o 44,5 ml de licor). No obstante, si la ingestión de alcohol es mayor que la a la que el bebedor puede metabolizar, subirán las concentraciones alcohólicas de la sangre y del aliento de dicho bebedor.

¿Cómo el alcohol pasa de la sangre al aliento?
El etanol es un volátil y, como resultado, una cantidad de alcohol, en proporción a la concentración de la sangre, pasa de la sangre a los sacos de aire alveolar en los pulmones. Esto ocurre de forma parecida a como el dióxido de carbono sale de la sangre alveolar y entra en los pulmones para ser exhalado del cuerpo. Por lo tanto, es posible analizar una muestra de aire alveolar para determinar la concentración alcohólica del aliento y predecir, con mucha precisión, la concentración en la sangre en ese mismo momento.

El alcohol es una droga
El etanol actúa como una droga, afectando al sistema nervioso central. Sus efectos sobre la conducta son un resultado de su influencia sobre la respuesta de los tejidos nerviosos y no en los músculos ni en los sentidos mismos. El alcohol es un depresivo y, según la dosis, puede tener el efecto de un tranquilizante suave o una anestesia general. Impide ciertas funciones cerebrales. A niveles muy bajos, puede parecer un estimulante que impide ciertas funciones inhibitivas del cerebro. No obstante, según sube la concentración, el impedimento adicional de las funciones nerviosas produce los síntomas normales de la embriaguez: el habla distorsionada, el andar inestable, percepciones distorsionadas y la incapacidad de reaccionar rápidamente. A concentraciones muy altas, el etanol produce un efecto de una anestesia general: una persona muy ebria estará en un estado casi comatoso y es muy difícil despertarle. En los casos extremos, si la concentración alcohólica está suficientemente alta, inhibirá las funciones básicas involuntarias del cuerpo, como la respiración, y puede ocasionar la muerte.

Pruebas del alcohol
Los niveles de alcohol en el cerebro son difíciles de medir. Por esta razón, los niveles de alcohol en la sangre se utilizaban primeramente para determinar la concentración de alcohol en los tejidos cerebrales de la persona. Se ha determinado que la mayoría de la gente empieza a exhibir un impedimento mental medible de alrededor de 0,05% de alcohol en la sangre. A alrededor del 0,10%, el impedimento mental indicará signos físicos evidentes, como el andar inestable. El habla distorsionada se aprecia a partir del 0,15%. La inconsciencia aparece para el nivel del 0,4%. Por encima del 0,5%, las partes del cerebro que dirigen la respiración y el latido del corazón pueden ser anestesiadas, causando la muerte.
Aunque hay ventajas en hacer pruebas con la sangre para determinar las concentraciones de alcohol en el cuerpo humano, la recolección de la muestra puede verse como invasiva, dolorosa y costosa en términos de tiempo y dinero. En los años 1930, se creó la tecnología que aprovecha el hecho de que el alcohol se encuentra en el aliento alveolar en proporción al alcohol que se encuentra en la sangre. Los instrumentos de pruebas de alcohol en el aliento se fabricaron para captar una muestra para el análisis. El análisis del aliento ha evolucionado desde aquel entonces en una tecnología que ofrece un análisis económico, rápido y preciso de una muestra de aliento que se recoge sencillamente y sin dolor.
Las tecnologías que se han desarrollado para hacer una prueba de alcohol a una muestra de aliento incluyen las siguientes:
· La química húmeda
· La fotoespectroscopia
· La cromatografía de gas
· La espectroscopia infrarroja
· Los detectores de óxido de latón
· El análisis electroquímico

Metabolismo del alcohol.
El primer paso en el metabolismo del alcohol es su transformación -mediante su oxidación, inducida en el estómago por la enzima alcohol deshidrogenasa- en acetaldehído, en presencia de otras sustancias, conocidas como cofactores. Las mujeres suelen tener en el estómago niveles más bajos de alcohol deshidrogenasa que los hombres.
El acetaldehído es una sustancia tóxica, de gran capacidad reactiva, que en las personas sanas es oxidada rápidamente para transformarse a nivel del hígado -mediante la enzima aldehído deshidrogenasa- en una sustancia inocua, el acetato. Bajo circunstancias normales, el acetato es oxidado en el hígado y en los tejidos periféricos, y eliminado como dióxido de carbono y agua.
Existen varias isoenzimas de la aldehído deshidrogenasa, una de las cuales falta, por mutación genética, en el 50% de los japoneses, y posiblemente en otros pueblos del sur de Asia (aunque raras veces en la raza blanca). Cuando los individuos a los que falta esta isoenzimas de la aldehído deshidrogenasa consumen bebidas alcohólicas, sufren síntomas muy desagradables como dolor de cabeza, náuseas, enrojecimiento facial y taquicardia; estos efectos son debidos probablemente a la acumulación de acetaldehído en la sangre.
Cuando se bebe alcohol con el estómago vacío, su concentración en la sangre alcanza su pico máximo aproximadamente a la hora de la ingestión, dependiendo de la cantidad bebida; esta concentración va disminuyendo paulatinamente, de una forma lineal, en las siguientes 4 horas. El alcohol va desapareciendo de la sangre a un ritmo de 15 miligramos/hora, variable según los individuos y la cantidad de alcohol ingerido. Más de 90% del alcohol ingerido es eliminado a través del hígado, mientras que tan sólo entre un 2% y un 5% es excretado como alcohol por la orina, el sudor y la respiración.
El alcohol ejerce una acción sedante y moderadamente anestésica. Se cree que activa centros cerebrales del placer y de la recompensa mediante la liberación de neurotransmisores tales como la dopamina y la serotonina: la consecuencia es una sensación de bienestar, relajación, desinhibición y euforia. Estos sentimientos se acompañan de otros cambios fisiológicos tales como enrojecimiento, sudoración, taquicardia e incremento de la presión arterial. El riñón filtra más orina, no sólo debido a que el aporte de liquido es mayor, sino al efecto osmótico del alcohol y la inhibición de la secreción de la hormona antidiurética.



QUÍMICA, SU RELACIÓN CON LA SALUD Y LA MEDICINA

Los alumnos de área II nos enfocamos en la estrecha relación que existe entre la química, la salud y la medicina.
Realizamos trabajos de investigación que presentaremos en nuestro Blog.


miércoles, 22 de abril de 2009

PROTEÍNAS

LAS PROTEÍNAS
Los aminoácidos (también llamados péptidos) son compuestos que constituyen los monómeros de las proteínas. Todos los aminoácidos poseen un grupo carboxílico ( -COOH) y un grupo amino ( -NH2); biológicamente, los aminoácidos más importantes son los α – aminoácidos, es decir, los que contienen un grupo amino en el carbono 2 de la cadena del ácido carboxílico.
Los aminoácidos son diferentes porque tienen diferentes grupos R. Los organismos vivos utilizan casi únicamente los L- aminoácidos en sus procesos.
Los aminoácidos no se encuentran libres en la naturaleza, por ello, para que nuestro cuerpo forme proteínas, la dieta debe proporcionar las proteínas necesarias para que dure la digestión se separen los aminoácidos que las forman y éstos se reorganicen para formar las nuevas proteínas. De los 20 aminoácidos existentes en las proteínas, 10 son aminoácidos esenciales porque el cuerpo no los puede fabricar a través de los procesos bioquímicos, es decir, deben ser tomados de la dieta. No todas las sustancias alimenticias aportan todos los aminoácidos esenciales, por ejemplo el maíz y los granos son deficientes en lisina y triptófano.
Los aminoácidos actúan como monómeros en las proteínas, para ello se unen mediante el enlace peptídico.

Aminoácidos no esenciales
Glicina
Alanina
Serina
Cisteína
Cistina
Ácido glutámico
Tirosina

Aminoácidos esenciales
Valina
Leucina
Lisina
Triptófano
Treonina
Histidina
Isoleucina

Desnaturalización de las proteínas
Cuando se rompen las fuerzas que mantienen la estructura tridimensional de una cadena polipeptídica, la proteína se despliega y se produce la desnaturalización de la proteína. La desnaturalización puede producirse por temperaturas elevadas (cuando se cuecen los alimentos), condiciones extremas de acidez (aumento de la acidez, cuando se le agrega limón o alcohol), agitación mecánica (cuando se baten las claras de huevo) y tratamientos químicos. Cuando se produce la desnaturalización de las proteínas se pierde irreversiblemente su función, esto se puede ver cuando se convierte la clara de huevo cruda, gelatinosa y traslúcida (las proteínas están en forma globular), en la clara opaca de un huevo cocido o duro (las proteínas presentan forma fibrosa).

Principales funciones biológicas de las proteínas:
· Actúan como catalizadores (aceleradores de las reacciones químicas en el organismo); esté es el cao de las enzimas.
· Funcionan como transportadores; por ejemplo, la hemoglobina que transporta el oxígeno.
· Son elementos estructurales: por ejemplo, la queratina de las uñas.
· Son materiales contráctiles: éste es el caso de la actina y la miosina de los músculos.
· Actúan como elementos de defensa; por ejemplo, los anticuerpos formados por el organismo contra los microbios que se introducen al mismo.
· Funcionan como hormonas; como el caso de la insulina, la cual regula la cantidad de glucosa presente en la sangre.
· Actúan como venenos; por ejemplo, algunas toxinas microbianas y venenos de serpientes.
· Son materiales de reserva; la albumina del huevo y la caseína de la leche son ejemplos de ello.






LÍPIDOS

LOS LÍPIDOS
Conforman un grupo de compuestos muy heterogéneos, todos son insolubles en agua pero solubles en disolventes inorgánicos no polares, como el éter, la acetona, el benceno y el cloroformo. Además, en los lípidos existen partes moleculares que en su mayoría son de tipo hidrocarburo, por ello tienden a disolverse en disolventes de este tipo en lugar de en agua.


Los lípidos se clasifican de varias maneras, quizás la más satisfactoria sea la siguiente:
LIPIDOS
Complejos: Contiene ácidos grasos, son saponificables
Simples: No contienen ácidos grasos, no son saponificables

Complejos:
Triacilglicéridos (Triglicéridos)
Fosfoglicéridos o fosfolípidos
Esfingolípidos
Ceras

Simples:
Terpenos
Esteroides
Prostaglandinas


Triglicéridos
En las grasas (por ejemplo, el sebo), o en los aceites (por ejemplo, el de oliva), se encuentran presentes los triglicéridos. En la estructura de éstos se encuentra restos de ácidos grasos con cadenas de 14 a 18 átomos de carbono, ya sean saturados o insaturados.
Los ácidos carboxílicos son saturados si existen únicamente enlaces simples entre los átomos de carbono presentes en la cadena del ácido, y son insaturados si existen dobles enlaces entre los átomos de carbono presentes en la cadena del ácido.
Las grasas y los aceites son mezclas de esteres que se producen cuando los ácidos grasos reaccionan con una molécula de glicerol o glicerina, estos compuestos reciben el nombre de triglicéridos ya que contienen tres esteres de glicerina.
Si en el triglicérido predominan los ácidos grasos saturados, este será sólido a temperatura ambiente, como el sebo y la manteca (grasas). Si lo que predominan son los ácidos grasos insaturados, el triglicérido será líquido a temperatura ambiente, como en los aceites vegetales (aceites).


Principales funciones biológicas de los lípidos:
· Sirven como reserva de energía; en los animales se almacena la grasa en el tejido adiposo, estos depósitos son reservas alimenticias. Cuando se convierten en CO2 y agua, es decir, cuando se metabolizan, producen más del doble de kilojoules por gramo que los carbohidratos o proteínas.
· Sirven como aislantes térmicos del cuerpo. Debajo de nuestra piel existe grasa para este fin, en el caso de las focas, los grandes depósitos de grasa bajo su piel tienen esta función.
· Actúan como antifriccionantes en estructuras como el corazón y las articulaciones.
· Abundan en la vaina de mielina de las fibras nerviosas, donde se cree que sirven de protección.

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS.

TRIGLICÉRIDO
- Saponificable
-Fórmula:
CH2 –OH HO –OC –(CH2)n –CH3 CH2 –O –OC –(CH2)n –CH3

CH –OH + HO –OC –(CH2)n –CH3 -------> CH –O –OC –(CH2)n –CH3 + 3 H2O

CH2 –OH HO –OC –(CH2)n –CH3 CH2 –O –OC –(CH2)n –CH3

-Características:
En las grasas (por ejemplo, el sebo), o en los aceites (por ejemplo, el de oliva), se encuentran presentes los triglicéridos. En la estructura de éstos se encuentra restos de ácidos grasos con cadenas de 14 a 18 átomos de carbono, ya sean saturados o insaturados.
Los ácidos carboxílicos son saturados si existen únicamente enlaces simples entre los átomos de carbono presentes en la cadena del ácido, y son insaturados si existen dobles enlaces entre los átomos de carbono presentes en la cadena del ácido.
Las grasas y los aceites son mezclas de esteres que se producen cuando los ácidos grasos reaccionan con una molécula de glicerol o glicerina, estos compuestos reciben el nombre de triglicéridos ya que contienen tres esteres de glicerina.
Si en el triglicérido predominan los ácidos grasos saturados, este será sólido a temperatura ambiente, como el sebo y la manteca (grasas). Si lo que predominan son los ácidos grasos insaturados, el triglicérido será líquido a temperatura ambiente, como en los aceites vegetales (aceites).

Ejemplo:
1. Ácido Palmítico
2. Ácido oleico

Donde se encuentran:
1. Mantequilla
2. Aceite de oliva




















-Funciones biológicas de los triglicéridos:
· Sirven como reserva de energía; en los animales se almacena la grasa en el tejido adiposo, estos depósitos son reservas alimenticias. Cuando se convierten en CO2 y agua, es decir, cuando se metabolizan, producen más del doble de kilojoules por gramo que los carbohidratos o proteínas.
· Sirven como aislantes térmicos del cuerpo. Debajo de nuestra piel existe grasa para este fin, en el caso de las focas, los grandes depósitos de grasa bajo su piel tienen esta función.
· Actúan como antifriccionantes en estructuras como el corazón y las articulaciones.
· Abundan en la vaina de mielina de las fibras nerviosas, donde se cree que sirven de protección.

FOSFOLÍPIDO
-Saponificable
-Características:
Estos compuestos son lípidos que contienen un grupo fosfato.
Los fosfolípidos tienden a formar membranas cuando se colocan en un medio acuoso (que contiene agua).
Ejemplo:
1. Fosfatidil –colina
2. Cefalina

-Donde se encuentran:
1. Yema de huevo
2. Soya


-Funciones biológicas de los triglicéridos:
· Son componentes de las membranas celulares, tanto de vegetales como de animales.
· Participan en la regulación de la entrada y salida de materiales a la célula.
· Intervienen en los mecanismos de reconocimiento celular.
· El organismo utiliza esta característica para producir la inmunidad, o sea, los mecanismos que tienen los seres vivos para poder reconocer las células pertenecientes al organismo y destruir aquellas que no lo son.
· Proporciona la especificidad de las especies.

ESTEROIDE
-No saponificables
-Características:
Son derivados de una estructura básica llamada ciclopentano – perhidro – fenantreno, y que por sus características químicas se clasifican como lípidos.
Se clasifican como esteroides el colesterol, la testosterona u horma sexual masculina, la progesterona u hormona sexual femenina, la cortisona y la aldosterona, hormonas que participan en la regulación de un gran número de actividades biológicas.

-Ejemplo:
1. Cortisol, un glucocorticoide
2. Estradiol, un estrógeno

-Donde se encuentran:
1. Colesterol
2. Hormonas

-Funciones biológicas de los esteroides:
· Metabolismo de los carbohidratos, proteínas y lípidos.
· La absorción del agua y control del equilibrio electrolítico.
· Las reacciones ante los fenómenos alérgicos e inflamatorios

TERPENO
-No saponificable
-Fórmula:
CH3

CH2 = C –CH =CH2
-Características:
Estos lípidos están formados por dos o más unidades de una estructura llamada isopropeno.
Las unidades de isopropeno pueden estar unidas lineal o cíclicamente.

-Ejemplo:
1. Citral
2. Selineno

-Donde se encuentran:
1. Aceite de limón
2. Aceite de opio

-Funciones biológicas de los terpenos:
Un gran número de los terpenos aislados de los vegetales son los responsables de los olores y sabores, también son los componentes mayoritarios de los aceites esenciales de los vegetales.



CERA
-Saponificable
- Fórmula:

CH3 –(CH2)14 –CO –O –(CH2)29 –CH3
-Características.
Todas las ceras son esteres de ácidos grasos de cadena larga y alcoholes de cadena larga.

-Ejemplo:
1. Palmito de miricilo
2. Cera de spermaceti

-Donde se encuentran:
1. Esperma de ballena
2. Cosméticos
3. Ungüentos
4. Preparaciones farmacéuticas

-Funciones biológicas de las ceras:
Las ceras brindan protección a la piel, al pelaje de los animales y a las plumas de las aves, así como a las hojas y frutas de los vegetales.