Hablemos de Hormonas II Sus Acciones CF Nº 87

Autora : María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 87
Bioquímica, la química de la vida.
Hablemos de Hormonas II
Sus Acciones
Las acciones de estas moléculas bioquímicas se pueden dividir en tres grupos y una misma hormona puede tener más de una acción

Ø Transporte de membrana: modifican el flujo (pasaje) de iones (átomos cargados positivamente o negativamente) a través de la membrana celular.
Ø Activación de enzimas: aumentan o disminuyen la acción de las enzimas en su función regulatoria.(ver notas de enzimas)
Ø Síntesis proteica: regulan la síntesis de las diferentes proteínas.

¿Qué tipos de moléculas son?
Son ProteínasØ Las hormonas paratiroides: intervienen en la liberación del calcio del hueso. Aumentan el transporte de Calcio desde el intestino hacia la sangre. Activan a la vitamina D.
Ø Insulina pancreática. Interviene en el aprovechamiento de los hidratos de carbono como nutrientes. Su déficit provoca una elevación de la concentración de glucosa en sangre (diabetes) y su exceso provoca una disminución de la glucosa en sangre (hipoglucemia)
Ø Folículo estimulante (FSH) interviene en la formación de espermatozoides.
Ø Prolactina o luteotrofina: estimula la producción de leche en las glándulas mamarias y la síntesis de progesterona en el cuerpo lúteo.
Ø Hormona Luteinizante: en el hombre regula la secreción de testosterona y en la mujer controla la maduración del folículo.
Ø Estimulante de células intersticiales Estimula la relación celular entre tejidos.
Ø Hormona de crecimiento: como su nombre lo indica regula el crecimiento.
Ø Tirotrofina: hormona tiroidea.

Todas ellas se sintetizan como proteínas en el ribosoma celular asociados al retículo plasmático. Allí se forma una pro hormona que madura a hormona, que puede poseer múltiples agentes hormonales que se rompen (hidrolizan) y liberan varias hormonas al mismo tiempo. Se almacenan en vesículas dentro de la célula.

Son PépticosCadenas cortas de aminoácidos
Ø Vasopresina: hormona antidiurética. Hace que los riñones conserven el agua y estimula la reabsorción salina.
Ø Oxitoxina: neuro transmisor cerebral relacionado con el proceso del parto y con las conductas sexuales de ambos sexos.
Ø Adreno corticotrofina.(ACTH) Factor estimulante de las glándulas suprarrenales para que segreguen las hormonas correspondientes (ver nota anterior)
Ø Melanocito estimulante (MSH) factores de estimulación de glándulas.
Ø Glucagón del páncreas: interviene en el aumento de la glucosa sanguínea, cuando es necesario que esto ocurra.
Ø Gastrina: estimula la secreción de ácido estomacal
Ø Secretina: estimula la secreción del páncreas
Ø Pancreozimina. Estimula la secreción del jugo pancreático para favorecer la digestión.
Ø Calcitonina de tiroides: interviene en el metabolismo del calcio y del fósforo aumentando la absorción del calcio por los huesos

Son derivadas de ácidos grasos no saturados como el araquidónico

Ø Tromboxanos: Prostaglandinas que intervienen en la respuesta inflamatoria, en la contracción del músculo liso, regulan la temperatura corporal y la presión arterial. Prostaciclinas que intervienen en la coagulación sanguínea y son vasos dilatadores.
Ø Leucotrieneos: son vasos constrictores de la musculatura lisa que se suelen presentar en los procesos asmáticos, participan de los procesos inflamatorios.

Son EsteroidesLas sustancias que derivan del colesterol.
Ø Glucocorticoides: formados por cortisol y corticoesterona elevan el nivel de glucosa en sangre
Ø Aldosterona: retiene el sodio y elimina potasio. Eleva la presión.
Ø Andrógenos: son hormonas masculinas, estimulan los caracteres masculinos.
Ø Estrógenos: son hormonas femeninas que favorecen el crecimiento de las células. También actúan como neuro transmisores en el sistema nervioso.
Ø Progesterona del ovario. Hormona que segrega en el ovario el cuerpo lúteo.
Ø Testosterona del testículo: hormona masculina producida por el testículo, las mujeres la producen en menor cantidad.
Ø Metabolito activo de la vitamina D3. Este interviene en la regulación del equilibrio del Calcio y Fósforo (ver notas de minerales)

Esas son moléculas no polares (con nube electrónica simétrica) de modo que atraviesan con facilidad las sustancias grasas y en consecuencia la membrana celular.
Pueden ser transportadas en sangre por proteínas de transporte

Son Derivados de aminoácidos
Ø Adrenalina y epinefrina: intervienen en las situaciones de alerta y estrés.
Ø Noradrenalina y Catecolaminas de la médula suprarrenal: actúan como neurotransmisores
Ø Tiroxina o tetraiodo tiroxina (T4) es una hormona tiroidea. Estimula el metabolismo de los hidratos de carbono y grasas, el consumo de oxigeno y la degradación de las proteínas.
Ø Triiodotironina otra de las hormonas tiroideas

Cuando analizamos las diferentes funciones del sistema hormonal, vemos que para cada proceso que se da en el Gran Laboratorio existe una hormona que lo activa y regula. Por algo llamamos al cuerpo humano “El Gran Laboratorio”

Hablemos de Hormonas C F Nª 86

Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 86
Bioquímica, la química de la vida.
Hablemos de Hormonas
Son moléculas encargadas de la transmisión de mensajes a larga distancia.
El sistema endócrino las regula ya que éste posee células agrupadas formando las llamadas glándulas que se encargan de segregarlas al sistema sanguíneo que es el encargado del transporte hacia el lugar en donde actuarán.

La secreción de estas moléculas se encuentra controlada por el sistema nervioso.
El sistema nervioso central actúa sobre el hipotálamo y éste libera factores que actúan como liberadores o inhibidores sobre la adenohipófisis (lóbulo anterior de la glándula hipófisis). Estas moléculas o factores, a su vez provocarán señales a distancia sobre las diferentes glándulas y propiciarán la liberación de las hormonas.

Ø En la corteza adrenal, son glándulas situadas por encima de los riñones que tienen la función de regular las situaciones de estrés segregando hormonas, ante la acción de las (cortico trofinas) (CRH).Las hormonas que segregan son Gluco Corticoides, mineral corticoides y andrógenos.

Ø En las tiroides actúan las Tirotrofinas (TSH) segregan T3 y T4 que son hormonas tiroideas
Ø En los ovarios las gonadotropinas (luteinizante) (LH) y Folículo estimulante (FSH). Segregan estrógenos y progesterona.

Ø En los testículos actúan los factores LH y FSH segregando testosterona.
Ø En las glándulas mamarias actúan la PPRH (hormona liberadora de prolactina) (PR).

Ø Los factores generales (GH) actúan sobre la función hepática y el crecimiento (GH) (Hormona de crecimiento)

Ø La hormona segregada por la hipófisis llamada vasopresina interviene en la retención de agua cuando ello se necesita, es llamada hormona antidiurética y la se almacena en la neuro hipófisis liberándose al torrente sanguíneo o directamente el cerebro

Ø La Oxitoxina es una hormona asociada a la paternidad y maternidad que actúa directamente en el cerebro como neurotransmisor en las mujeres se libera en grandes cantidades después del parto actuando sobre el útero y la vagina y generando la estimulación del pezón para que se facilite la succión del bebe.

Todas estas moléculas son factores reguladores del gran laboratorio que hemos venido estudiando en las notas de la química de la vida.
Son las piezas que faltaban para mantener la relación de los diferentes sistemas junto con los neurotransmisores (moléculas sintetizadas por las neuronas que intervienen en la comunicación de las mismas mediante la sinapsis) y las citoquinas (agentes que intervienen en la comunicación celular)

¿Como actúan?Actúan a distancia y con gran especificidad ya que cada una tiene una función sobre un determinado órgano o sistema. Esto se debe a que en las células existen macromoléculas (moléculas de gran tamaño) que reciben el nombre de receptores y son las encargadas de unirse al factor para generar la respuesta al estímulo que reciben, estos receptores pueden ubicarse tanto en el interior de la célula como en la membrana externa.
El número de receptores de un mismo tipo en una célula puede variar desde 10000 a 20000, cuando la hormona se une al receptor celular genera una respuesta. No hace falta que todos los receptores se ocupen porque la respuesta se produce con un cierto porcentaje de receptores ocupados.

¡El Gran Laboratorio, continúa maravillándonos!
La Naturaleza con su Sabiduría generó a través de la Evolución hasta la mínima molécula que nos ayuda a mantener nuestro estado de salud.

Neutrinos CF Nº 85

Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 85

Neutrinos

Las incógnitas se van develando

Reciben el nombre de fantasmas porque son muy difíciles de detectar, pero llevan consigo una poderosa información sobre el Universo.

Estas partículas quizás son las que solucionen el problema de la masa faltante del Universo, es decir, de la materia oscura.
Son pequeñas y en un determinado momento se pensó que no poseían masa pero actualmente se le asigna una masa ínfima pero existente.
No poseen carga y son minúsculas, de modo que se los bautizó neutrinos. Se sabe que se trata de materia fermiónica es decir su spin es múltiplo de ½ y al ser tan energéticos traspasan la materia sin que ésta acuse recibo de su presencia y apenas interaccionan débilmente.
Su historia data desde 1930 cuando Pauli propuso su existencia, pero sólo con el avance de la tecnología se pudieron detectar experimentalmente alrededor 1956, bombardeando agua pura con muchísimos millones de ellos y se encontró una cierta evidencia de su existencia. En 1970 se los pudo fotografiar en un Sincrotón.
En 1998 recién se demostró que estas partículas tienen masa.

Los neutrinos se producen por procesos radioactivos (desintegración beta)

Recordemos algo de lo que ya hablamos en la nota Átomo II
La materia bosónica es aquella que no cumple con el principio de exclusión de Pauli y por lo tanto puede ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. Habíamos dicho que esta materia interacciona íntimamente con la materia fermiónica y es la intermediaria de la transmisión de las diferentes fuerzas.

Los bosones W y Z son los responsables de las interacciones nucleares débiles y provocan fuerzas atractivas entre las partículas. La interacción débil es la causante de la radioactividad natural como por ejemplo la desintegración del neutrón.
En símbolos:

Neutrón-------protón (+) +electrón (-) +neutrino.

Observamos como el neutrón se transforma en protón (+) por perder un electrón nuclear (rayo β) y un neutrino.
El neutrino es el que equilibra la ecuación de desintegración.

Cuando hablamos del PIÓN dijimos que se encuentran en el interior del núcleo e interacciona fuertemente con el mismo. Su spin es igual a 0 (cero), es decir, no rotan.
Se conocen tres tipos: pión neutro, positivo y negativo (π∘π+π-).
Están compuestos por un quarks y un antiquarks.

Piónπ+, es el de menor masa y actúa intercambiando fuerzas entre protones y neutrones

Su descomposición en símbolos será:
π+ ------ neutrino + μ+

Aquí otra vez vemos al neutrino como el producto de una desintegración radioactiva equilibrando la ecuación.


La mayoría de ellos llegan desde el sol, millones y millones atraviesan constantemente nuestro planeta sin que nos percatemos.
El estudio de los neutrinos solares les valió el premio Nóbel en el año 2002 a los astrofísicos Raymond Davis jr y Masatoshi Koshiba .


Otros de ellos se producen por el choque de los rayos cósmicos con la atmósfera o por la explosión de las supernovas.

Y otros se producen artificialmente en los Centros Atómicos

Hay tres tipos de estas pequeñas partículas que llevan el nombre según con quién se asocien
Ø El neutrino electrónico
Ø El neutrino muónico
Ø El neutrino tauónico

Debido a su bajo peso y a su neutralidad marchan a velocidades próximas a la de la luz y esto hace que prácticamente no interaccionen y sólo se vean afectados por la gravedad y la interacción débil, el magnetismo no los afecta.. La materia retine unos pocos de millones que pasan a través de ella.
Se idearon detectores de neutrinos que son unos tanques que se construyen subterráneamente y se llenan de un líquido que retiene a los neutrinos, cuanta más cantidad de líquido contengan más posibilidad de retener a estos pequeños.
El Super-Kamiokande es un detector de neutrinos que fue construido por Japón junto con los Estados Unidos, el fluido que usa es agua pesada y resultó ser el experimento mayor del mundo para la detección de éstos.
Hay un fenómeno denominado oscilación de los neutrinos que hace que se mantengan dentro del átomo atraídos y rechazados por las partículas de masas más grandes quedando de alguna manera “atrapados” Esto generó el llamado problema de los neutrinos solares que llegaban a la tierra en menor cantidad de lo que era de esperar, y además demostró que eran partículas masivas.
Alrededor de 1980 se realizó el experimento de Kamiokande I que fue mejorada en 1986 por el Kamiokande II que diseñó Koshiba para el análisis de los neutrinos y descubrió que estos se transformaban entre sí y cambian de sabores, comprobando así experimentalmente su oscilación y su masa.

Estas pequeñas partículas forman parte del inmenso Universo y se necesita de ellas para describir ciertos fenómenos. Todo, hasta lo más pequeño, es necesario en el sutil equilibrio Universal.

Materia Invisible CF Nº 84

Autora: María Cristina Chaler.
CIENCIA FÁCIL Número: 84

Materia Invisible
Los misterios del Universo parecen no tener fin, cuando algo se descubre otro misterio se presentaLa materia del universo no se distribuye en forma uniforme sino que se acumula en nodos que se mantienen unidos por fuerzas gravitacionales.
Algunas regiones son más densas que otras y se cree que existe una gran cantidad de masa que no es observable, llamada materia oscura, Se piensa que la materia oscura estaría presente en un porcentaje entre el 98 y 99 % y que este tipo de materia no sería barionica (formada por neutrones, protones y electrones) es decir que tendría propiedades diferentes a la materia que nosotros conocemos Algunos cuerpos masivos que se encuentran en el Universo son captados por los astrónomos por sus emisiones de luz o de otro tipo de energía que evidencian su presencia, pero este tipo de materia es no visible porque no emite ninguna radiación y por ello no puede ser captada, pero su existencia está casi comprobada a través de una serie de evidencias.
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Evidencias

Ø Un agujero negro es invisible y es parte de esta materia, pero se hace evidente cuando interacciona con una estrella cercana ya que en ésta se observa un movimiento de acercamiento y alejamiento en forma cíclica, que da a entender la existencia de una fuerza gravitatoria entre la estrella y el agujero.
Ø Los efectos de lentes gravitacionales son otra evidencia, ya que se producen la curvatura de la luz o de cualquier otro tipo de radiación electromagnética. Y esto se sap que se produce por a la presencia de un objeto masivo.
El 15 de febrero de 2004 el telescopio espacial Hubble detectó la galaxia más
lejana usando el efecto de una lente gravitacional que ejercía una agrupación de
galaxias.
Ø Existe una especie de fotografía del inicio del universo que es la Radiación Cósmica de Fondo descubierta por Arno Penzias y Robert Wilson en 1965.Un proyecto de la Nasa de Noviembre de 1989 llamado COBE y dedicado al estudio de la radiación, detectó irregularidades en la toma de datos (anisotropías) que tienen que ver con la presencia de este tipo de materia, porque cuando un sistema es homogéneo la toma de datos de las mediciones tienen que dar semejantes en todas las direcciones(isotropía) y esto no se da en el Universo, las irregularidades de las mediciones dan idea de una distribución no uniforme de la materia y de la variación en las densidades de la misma y a su vez de la presencia de mayor cantidad de materia de la que se observa.
Ø La rotación de los planetas alrededor del sol se debe a una fuerza de atractiva entre ellos y el Astro, que se compensa con una fuerza repulsiva provocada por la dinámica del movimiento de rotación. La rotación de las galaxias también está generada por una fuerza que tiene que ver con la atracción gravitacional de su centro. La cantidad de masa visible que se ha medido da un resultado mucho menor que el que tendría que ser, de modo que se esto resulta ser una evidencia de que existe mayor cantidad de masa que la visible, es decir las galaxias tendrían en su centro una masa mucho mayor que provoca el giro de las estrellas y evita que salgan despedidas por la tangente.

Poco a poco los misterios se van develando pero aún quedan muchos por develar

Las partículas se aceleran CF Nº 83

Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 83

Las partículas se aceleran
El nuevo modelo atómico nace junto con los aceleradores de partículas ya que en ellos se produjeron colisiones violentas que desintegraron a los átomos en muchísimas partes generando un mundo de interrogantes para cada una de ellas. A partir de ese momento se vio que el átomo estaba constituido por una enorme cantidad de partículas subatómicas y nació un nuevo modelo, que a su vez generó muchísimas inquietudes con respecto al comportamiento de la materia y al origen del Universo.

Tengamos una somera idea de lo que es un acelerador
Hay varios tipos de aceleradores pero todos funcionan en general con principios comunes que son:
Ø El vacío: Para permitir la máxima aceleración de las partículas evitando el roce o la colisión con el aire.
Ø El conducto de transporte: que puede ser lineal o circular.
Ø Componentes que generan fuerzas magnéticas o eléctricas.
Ø Zona de colisión de partículas
Ø Sistemas de refrigeración
Ø Sistemas detectores

Estas máquinas utilizan campos magnéticos y eléctricos y aceleran partículas cargadas como protones o electrones.
Del análisis de los rayos cósmicos surgió que están formados por partículas que provienen del espacio y que poseen gran energía porque su velocidad es enorme y casi cercana a la de la luz. Los rayos cósmicos siempre llamaron la atención de los científicos y en el 2007 un grupo de científicos argentinos del Observatorio Pierre Auger, (Mendoza) encontró evidencia de que estos provienen de una galaxia cercana llamada Centaurus y que posiblemente están originados por materia que se fuga de un agujero negro que posee en su centro.
Lo rayos cósmicos resultan ser muy inestables para su análisis y la invención de los aceleradores terminó recreando la naturaleza Universal y así se puede estudiar con más tiempo a las partículas provenientes de los choques.
En general poseen una fuente de partículas que son aceleradas a través del conducto mediante la aplicación de campos magnéticos y eléctricos generalmente combinados.
Pueden ser lineales o circulares de acuerdo a las trayectorias que recorran las partículas o sea, la forma del conducto de transporte
El primer acelerador de partículas fue el Ciclotrón construido por Ernest O. Lawrence y M. S. Livingstone en Berkeley (California, EE. UU.).

¿Qué partículas se aceleran?
Se aceleran partículas cargadas de electricidad, las negativas como los electrones se pueden generar por incandescencia con alta temperatura y ésta facilita su desprendimiento de la corteza del átomo, luego esta partícula es sometida a campos magnéticos o eléctricos para desprenderla totalmente y así acelerarla a altas velocidades.
Cuando pretendemos acelerar protones, es decir partículas positivas, hay que ionizar al átomo de hidrógeno. También se pueden acelerar positrones haciendo incidir fotones sobre un material pesado como el oro o el tungsteno, este proceso desprende electrones positivos o positrones.
En el año 2007 operó el gran colisionador de Hadrones (protón-protón) LHC en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) (European Organization for Nuclear Research) Cerca de Ginebra (Suiza) y tuvo algunos inconvenientes técnicos. Su construcción tardó 25 años y su costo fue de más de 6 mil millones de dólares. Es una gran maquinaria que posee un anillo superconductor dentro de un túnel y tiene un perímetro de 27 kilómetros. Es el del mayor laboratorio de investigación en Física de partículas a nivel mundial.
Se piensa que a fines de este año comenzará a funcionar con toda su potencia una parte cuyo circuito será el más grande del mundo.
En ese laboratorio no sólo se aceleran partículas sino que se las hace colisionar (chocar) para ello chorros de ellas son aceleradas en direcciones contrarias ya que lo más importante es el choque que recrea los principios del universo, es decir el Big Bang

Este laboratorio compite con Fermilab (Laboratorio Nacional Fermi) que estudia física de altas energías y su nombre se lo debe al físico Eurico Fermi.
En el Fermilab está instalado el acelerador de partículas más potente del mundo, el Tevatrón, usado para descubrir el top quark
El Tevatrón lanza un billón de protones a una velocidad cercana a la de la luz para lograr una colisión y así estudiar las colisiones del Universo Inicial. Este laboratorio se ha ido mejorando y en él se generan las exóticas partículas que componen a los átomos.

Los avances tecnológicos han llevado a la Ciencia a estudiar los principios del Universo
Se piensa que en un futuro cercano quizás se pueda comprobar científicamente lo que los físicos teóricos vienen persiguiendo hace rato la TEORÍA del TODO