SERIE LAS MAS LEÍDAS

Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 71
Bioquímica, la química de la vida.
Vías que conducen la salud

¿Hay amoníaco en nuestro cuerpo? (NH3)(LEIDA 1400 VECES)

Los aminoácidos como las proteínas y otras biomoléculas que constituyen nuestro organismo vivo, poseen átomos de nitrógenos, cuando se degradan entre otros productos generan amoníaco (NH3). Las bacterias intestinales se alimentan de sustancias nitrogenadas que llegan al lugar y es otra fuente de producción de dicho producto.
El amoniaco a pesar de que es altamente tóxico para el hombre y sobre todo para su sistema nervioso posee niveles que son aceptables dentro de nuestro organismo.Cuando un individuo es sano los niveles normales de amoníaco en sangre (amoniemia) son sumamente bajos 0,000010 a 0,000050 gramos por decilitro (la décima parte de 1 litro).
Es importante que El Gran Laboratorio que es nuestro cuerpo humano mantenga bajo el nivel de esta sustancia tan tóxica, y para que ello suceda, se producen una serie de reacciones químicas que tienden a transformar al amoniaco (NH3) en productos no dañinos que se puedan eliminar o reutilizar.

El órgano principal de remoción del amoníaco es el hígado, en él se dan algunas de las reacciones químicas de enorme importancia para disminuirlo.Es nuestro órgano purificador, nos protege de los tóxicos trabajando constantemente para ello.

Formación de glutamina

Una molécula llamada Lglutamato que posee la formula:
COO-CH2CH2CH (NH3+) COO- con el amoniaco (NH3) reacciona y forma glutamina CONH2CH2CH2CH (NH3+) COO-
En símbolos
COO-CH2CH2CH (NH3+) COO- + NH3 = CONH2CH2CH2CH (NH3+) COO-

Observemos que en la molécula de glutamato, un oxígeno es reemplazado por el grupo amino (NH2) y esta reacción va consumiendo amoníaco del medio.Esta vía consume energía en forma de ATP (adenosin tri fosfato) y es catalizada por una enzima llamada glutamina sintetasa.

Todo este proceso se da en los hepatocitos, que son las células especializadas del hígado que rodean a la vena central de los lobulillos (pequeños cuerpos de forma hexagonal)
También se produce en los músculos, riñones y cerebro para disminuir la cantidad de amoníaco en ellos.

Ciclo de la Urea
Esta es una vía que también tiene el objetivo eliminar amoniaco (NH3), se produce en el hígado porque es el único órgano que tiene la totalidad de las enzimas para que el ciclo se desarrolle.
A través de él consumen moléculas de amoniaco, dióxido de carbono (CO2) y aspartato se produce con gasto de energía en forma de ATP y posee 5 (cinco) etapas.
En la quinta de estas etapas se libera urea (NH2CONH2) a partir de la hidrólisis de la arginina (aminoácido no esencial que también es producto del ciclo) la urea difunde desde el hígado a la circulación y llega a los riñones que se encargan de eliminarla, ya que el 75 por ciento de ella se excreta por orina y el 25 por ciento restante, se transforma en amoníaco en el colon por medio de la ureasa de las bacterias de ese lugar y vuelve al hígado para continuar su metabolismo.

La cantidad de urea eliminada depende de la alimentación, cuantas más proteínas ingerimos más urea se elimina.
En caso de insuficiencia renal el nivel de ésta (Uremia) aumenta en sangre porque los riñones pierden la capacidad de excreción de la misma.
El ciclo de la urea es otra vía que protege al organismo de la intoxicación por amoniaco cuando hay problemas genéticos que lo retardan o enfermedades que lo alteran aumenta su concentración en sangre (amoniemia) el sistema mas perjudicado por este incremento es el nervioso ya que el nivel normal de amoniaco en el cerebro es de 0,003 gramos y una pequeña suba provoca convulsiones y coma.

La acumulación de glutamina también produce exceso de amoníaco en los tejidos, sangre y en el líquido encéfalo raquídeo, esto hace que aumente la presión intercraneal y que se lesione el tejido nervioso por falta de oxigenación.

El exceso de amoniaco además acelera el ciclo de la glucólisis y retarda el ciclo del ácido cítrico alterando completamente las vías metabólicas.

Todo esto afecta enormemente al sistema nervioso no sólo a nivel celular sino en su total funcionamiento.

Hay niños que nacen con errores genéticos del ciclo de la urea por falta total de alguna de las enzimas que intervienen en el mismo, al principio aparentan totalmente normales pero entre la 24 y 48 horas entran en un cuadro irreversible de hipotermia (baja temperatura corporal), letargia (sueño continuo y patológico) y apnea (dificultad para respirar) y esto resulta fatal.
Si el error genético es sólo la disminución de alguna de las enzimas y no la falta total, el cuadro pude ser menos grave pero trae retardo mental progresivo.

Es de esperar que con correr del tiempo y el avance de la ciencia muchas de las enfermedades genéticas se puedan revertir y hasta evitar. Para ello debemos impulsar la investigación científica y para poder hacerlo esta debe ser valorada por la sociedad.
Un país sin educación científica será dependiente de aquel que la posee.

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Autora:María Cristina Chaler.
CIENCIA FÁCIL Número: 50

Nutrición

Los minerales (Leida 12560 veces)

La Tabla periódica en nuestro cuerpo


A través de la lectura de las notas de Ciencia fácil con orientación química fuimos conociendo que toda la materia que nos rodea tanto inorgánica como orgánica está formada por la combinación de los elementos de la tabla periódica.

Apenas 92 elementos y sin embargo conforman todo LO QUE NOS RODEA sea con vida o sin ella.

Nuestro cuerpo está compuesto por moléculas que resultan de la unión de diversos átomos de la Tabla Periódica, que reciben el nombre de biomoléculas. Son responsables de la vida. Las proteínas formadas por cadenas de aminoácidos, los ácidos nucleicos, los glúcidos, comúnmente llamados azúcares, los lípidos simples o complejos, llamados grasas y otras moléculas también complejas como las vitaminas, todas ellas formadoras de nuestra materia.
Los átomos que conforman a estas moléculas orgánicas biológicas son, sobre todo el (C) Carbono, (H) Hidrógeno (N) Nitrógeno y (O) Oxígeno  y Azufre (S), combinados de manera tal que constituyen la base fundamental de todo organismo viviente.
Estas biomoléculas a su vez están constituidas por otros elementos como los minerales con los que conjuntamente cumplen determinadas funciones.
Así, los minerales también son parte de nuestro cuerpo porque sin ellos no podríamos seguir viviendo.
Cada mineral cumple con funciones específicas y sólo una buena alimentación provee la cantidad necesaria para incorporarlos.Son alimentos esenciales, significa que debemos ingerirlos con la comida ya que no los elabora el metabolismo (serie de reacciones químicas que suceden en nuestro sistema biológico y que mantiene el equilibrio o salud).
La mayoría de los alimentos los poseen pero algunos los aportan en forma más abundante.

Llamamos macro elementos a aquellos minerales que necesitamos en mayor cantidad Como:
· (Na) Sodio, (K) Potasio, (Ca) Calcio, (Mg) Magnesio todos ellos con características metálicas.
· (Cl) Cloro, y (S) Azufre, ( P) Fósforo, con características no metálicas

Llamamos micro elementos a los que necesitamos en menor cantidad
Como:
(Fe) Hierro, (Mn) Manganeso, (Co) Cobalto, (Cu) Cobre, (Zn) Zinc elementos de transición
(F) Flúor, (I) yodo elementos no metálicos


Llamamos oligoelementos a los que necesitamos en pequeñísimas cantidades, pero aún así son extremadamente necesarios
Como:
(Se) Selenio, (Si) Silicio, elementos no metálicos
(Li) Litio, elemento metálico
(Ni) Níquel, (Cr) Cromo, (Mo) Molibdeno elementos de transición


Para mantenernos sanos es importante una alimentación equilibrada que provea de las sustancias necesarias para la reposición de todas las moléculas que forman nuestra materia.
El cuerpo humano es complejo y ha llegado a través de la evolución a un estado de perfección casi asombroso.
A nosotros nos corresponde la responsabilidad de cuidarlo y alimentarlo con la suficiencia necesaria sin caer en excesos ni en defectos, de modo que debemos llevar una dieta lo más equilibrada posible para proveer los elementos que funcionan como fármacos, pues intervienen en esa cadena de reacciones químicas que sostiene nuestra vida.
El cuerpo humano es un gran laboratorio que ningún ser humano hasta ahora ha podido reproducir, se necesitaría de una avanzadísima tecnología para hacerlo.
El hombre fue descubriendo a través de la ciencia y aplicando diferentes tecnologías cada vez más avanzadas pero no ha llegado aún a superar la perfección de este laboratorio.
En las notas sucesivas iremos desarrollando la función de cada uno de los minerales mencionados, para ir conociendo como funciona en nuestro cuerpo la Tabla Periódica de los Elementos.

Somos un complejo Físico Químico, matemáticamente calculado por la gran inteligencia de la Naturaleza

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Autora: María Cristina Chaler. 

CIENCIA FÁCIL Número: 56

Nutrición
La Tabla periódica en nuestro cuerpo

El Cloro y el Fósforo ( LEIDA 1800 VECES)

Así como los metales son necesarios para el buen funcionamiento del organismo vivo Los no metales también lo son.
Estos son átomos cargados negativamente (aniones) a diferencia de los metales que se encuentran cargados positivamente (cationes).El Cloro

Un organismo sano posee aproximadamente 75g de cloruros donde casi un 88 por ciento se encuentra en el líquido extracelular (LEC) y el resto en el líquido intracelular (LIC).
Los cloruros están íntimamente ligados al Na+ e ingresan al organismo a través de la sal común (cloruro de sodio), cuando hay defecto o exceso de uno de ellos también se produce desequilibrio en el otro.
La carga negativa de este ión hace que se encuentre en mayor abundancia en el líquido extra celular (LEC) ya que el interior de la célula tiene potencial negativo con respecto al exterior (ver nota de Sodio) y le dificulta la entrada por rechazo de cargas eléctricas.
La pérdida de Cloruros se da proporcionalmente a las pérdidas de Na+, excepto cuando se produce alcalosis, que es un desequilibrio ácido/base del organismo donde predomina la alcalinidad, y es contraria a la acidosis donde prvalece la acidez.
La alcalosis puede ser respiratoria o metabólica y está provocada por la pérdida de sustancias ácidas del organismo, sin la consecuente pérdida de la misma cantidad de sustancias básicas, produciéndose así un desequilibrio. Los vómitos frecuentes generan este tipo de enfermedad y traen como consecuencia que el déficit de Cloruros supere al de Sodio. La bulimia provoca alcalosis metabólica.
Este ión forma parte del componente principal del jugo gástrico estomacal humano que es el ácido clorhídrico (HCl) que se encuentra en un porcentaje del 3 por ciento y su función es facilitar la digestión ya que provoca la ruptura de los polisacáridos (hidrólisis) que no serian asimilables en ese estado, por el gran tamaño de sus moléculas. Además facilita la digestión de las proteínas y la asimilación del hierro (Fe) como vimos en la nota anterior.

El Fósforo

Otro de los iones negativos más que necesarios es el Fósforo, componente principal de los huesos, un adulto normal si es varón contiene 670 g de fósforo en su cuerpo y si es mujer 630g. El 90 por ciento se encuentra en el hueso formando sales básicas de calcio y el resto formando parte de una serie de biomoléculas muy importantes para el desarrollo de la vida como los fosfolípidos, componentes de la membrana celular, las fosfoproteínas, los fosfatos inorgánicos, el ATP(adenosin tri fosfato), ADP (adenosin di fosfato), y otras moléculas más.

Los alimentos que lo contienen
Los lácteos tiene buena cantidad y un consumo de medio a un litro por día satisface las necesidades.
Porotos
Huevos
Cereales
Carnes
Pescados

En las verduras se encuentra como sales de ácido fítico (fitatos) que por ser insolubles entorpecen su asimilación al igual que la del calcio (ver nota del Ca++)
El fosfato se encuentra generalmente asociado al Calcio y la relación entre ellos (CaP) hace que la absorción sea óptima o no. No es conveniente que en esa relación el Fósforo supere al Calcio porque esto entorpece la absorción de ambos.

Necesidades diarias
800 mg /día en el adulto
350 a 800 mg/día el niño aumentando hasta los 10 años
1200 mg en adolescentes, embarazadas y lactantes
Se absorbe en el yeyuno (primera porción del intestino delgado y en el ileon (sesión final del intestino delgado), lo que no se absorbe o reabsorbe se elimina por orina
Su déficit
La carencia de fósforo recibe el nombre de hipofosfatemia y trae un desequilibrio total en el organismo que puede llegar a ser fatal ya que afecta a todas las células del organismo vivo.
La falta de fósforo hace que la hemoglobina no libere tan fácilmente el oxígeno a los tejidos y esto produce un enorme deterioro por hipoxia (baja concentración de oxigeno)

El sutil equilibrio de la Naturaleza se manifiesta en el cuerpo humano y depende de cada uno de nosotros mantenerlo con una sana alimentación.
Cuanto más conozcamos mejor nos alimentaremos

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Autora: Maria Cristina Chaler

CIENCIA FÁCIL Número: 51
Nutrición
La Tabla periódica en nuestro cuerpo

Hablemos del Sodio (Na+) (Leída 5572 veces)

Ya hablamos de este elemento cuando recorrimos la Tabla Periódica en una extensa excursión, junto con otros elementos forma parte de nuestro organismo y sin su presencia no podríamos vivir.
Es un metal propiamente dicho y pertenece al grupo de los alcalinos su configuración electrónica es 2-8-1 por lo que deberá perder un electrón para estabilizarse en la naturaleza y así semejarse elèctricamente al 2do gas noble  acorde con esto, dentro de nuestro sistema biológico lo encontramos estabilizado como Na+ .
Una persona Normal posee aproximadamente 100g de sodio en su cuerpo donde el 55% se encuentra en el líquido fuera de la célula (EC) 40 % en el hueso y el resto en el líquido dentro de la célula (IC).
Este mineral es esencial ya que ingresa sólo por la alimentación que aporta de 6 a 12g de sal común (cloruro de sodio) por día, pudiendo ser mucho mayor pues depende de las costumbres de cada individuo.
La eliminación de este mineral se hace principalmente por la orina, por el sudor y por las lágrimas.
Cuando la ingesta del sodio disminuye, la eliminación por la orina se reduce, y se produce la re absorción en el riñón a fin de que se mantenga el nivel necesario.
Si la concentración del Na + se altera, se producen trastornos en el balance hídrico de nuestro organismo, ya sea en forma de edemas(por exceso) o deshidratación por defecto.
La acumulación de agua en los tejidos, hiperhidratación, se da en pacientes con deficiencias renales o con tratamientos prolongados con corticoides.
Cuando el equilibrio hídrico se altera por enfermedad (vómitos, diarreas, sudoraciones excesivas) se produce deshidratación a causa de la eliminación excesiva de agua y con ella las sustancias salinas que la acompañan, principalmente el Na+ y Cl-.Cuando la pérdida de agua es excesiva también se elimina el K+ intracelular y en todos los casos hay que reponer lo perdido inmediatamente para evitar serias consecuencias.
.
El cuerpo humano tiene un gran porcentaje de agua que actúa a como solvente para todas las reacciones químicas que en él ocurren y este solvente transporta con ayuda de otras moléculas las sustancias alimenticias y los desechos que debemos eliminar.
En esa gran cantidad de agua se disuelven los minerales en forma de iones (partículas con carga eléctrica tanto positiva como negativa) estabilizados cada uno de ellos con la configuración electrónica del gas noble que les corresponde.
El agua representa el 60 % del peso corporal en el adulto varón y el 55 % en la mujer, en los niños el porcentaje de agua aumenta y en las personas mayores de 60 años disminuye en relación con la disminución de la masa muscular.

Esta cantidad de agua no se distribuye uniformemente sino que abunda en determinados lugares más e que en otros
La piel posee un 72 %
El músculo 75 %
El hueso 22%
El hígado 68%
El riñón 82%
El intestino el 74%
La grasa el 10 %

Hay mayor cantidad de agua dentro de las células (IC) que fuera de ellas (EC) y aún dentro del líquido extracelular hay diferencia de aquel que se encuentra entre los vasos sanguíneos (intravascular) y del que se encuentra entre los tejidos (intersticial) ya que estos últimos están irrigados con mayor cantidad de agua.
En el interior de la célula existen diferentes órganos que a su vez tiene distintos porcentajes acuosos.
Estas diferencias de porcentajes no son arbitrarias ya que la naturaleza los pensó para que la máquina perfecta funcione en sincronía y se manifieste en estado de salud

Cuando el individuo esta sano el porcentaje de agua total se mantiene equilibrado y para ello contribuyen a mantener este equilibrio los diferentes minerales.

El Na+ es el principal catión (partícula con carga positiva) junto con el anión cloruro (Cl-) que se encuentran en abundancia fuera de la célula (EC) y el K+ junto con el fosfato (PO43+) son los más abundantes dentro de la Célula (IC) .

La diferencia de concentraciones de estos minerales genera una variación de presiones que permite la regulación de la entrada y salida del agua, desde afuera hacia adentro y viceversa. Así se mantiene el equilibrio hídrico en los tejidos de cada uno de los sistemas que conforman al ser humano.

El sutil equilibrio de la naturaleza del que hablamos en notas anteriores se manifiesta en el cuerpo humano así como en todo lo que nos rodea.
El hombre es el único capaz de alterarlo a su voluntad pero por supuesto que recibe en respuesta otra fuerza igual y de sentido contrario. El equilibrio se debe restablecer para mantener la vida.

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Autora: María Cristina Chaler

CIENCIA FÁCIL   Número: 36
Conviene leer con tabla periódica en mano

Seguimos de excursión...
Desde el mar de electrones hacia los opuestos el cambio es lento, sutil pero eficaz.

Elementos de transición (LEÍDA 1831 VECES) 

Estos elementos comienzan a aparecer en el 4to período a partir del grupo de los metales alcalinos (IA) y alcalino térreos (IIA) y están divididos en Series que corresponden a cada período

A saber:
La serie del Sc (Escandio)
La serie del Y (Ytrio)
La serie del La (Lantano)

Los nombres de las Series corresponden a los primeros elementos de la misma.

A su vez estas series según las verticales se agrupan en familias (grupos B) con propiedades semejantes, que llevan el nombre del átomo que encabeza el grupo.
Las familias son:
III B (Sc)(Escandio), IV B (Ti)(Titanio), VB (V)(Vanadio) ,VI B (Cr)(Cromo), VIIB (Mn)(Manganeso), tres grupos VIIIB(Fe, Co, Ni )( Hierro, Cobalto y Niquel), IB (Cu)(Cobre) , y IIB (Zn) (Zinc).

Estos elementos en general tienen características especiales. Al correr sobre el período el aumento de un protón en el núcleo produce la entrada de un electrón con el objetivo de neutralizar esta carga, pero los metales de transsicion llenan orbitales internos (orbitales d) y no externos como en el caso de los metales propiamente dichos o de los no metales (elementos representativos) de ello resulta que el tamaño del átomo se contrae significativamente a medida que avanzamos hacia la derecha en la tabla por el aumento de la carga nuclear y los electrones externos estarán más cerca del núcleo, más retenidos. 
Los elementos de transición se oxidan con menor facilidad que los metales alcalinos o alcalino térreos y varían bastante significativamente sus propiedades químicas con respecto a ellos. El Oro (Au) y el Platino (Pt) integrantes de estos grupos son considerados “metales nobles” por su inercia ante la oxidación, pero presentan brillo y son conductores del calor y la electricidad como el mejor de los metales.
El hombre utiliza a estas sustancias tecnológicamente, haciendo uso de sus propiedades metálicas, físicamente comparten características de los mismos pues los electrones de la capa externa se mantienen móviles y responden en general al modelo metálico.
Son ya conocidos en extremo los usos masivos de algunos de ellos tales como los del Hierro, Cobre, Titanio, Wolframio, Zinc, Plata, Oro, Platino, Níquel, Mercurio y Cromo
Por todo lo mencionado reciben la clasificación de Metales de Transición.

Personalmente prefiero llamarlos elementos de transición ya que si nos adentramos en el estudio del grupo a través de químicas avanzadas como la Química Inorgánica, la Físico Química, o bien la Química Analítica Cualitativa, se observa que cuando se los mira desde su intimidad el nombre de transición es el más adecuado pues a lo largo de las series, los átomos van cambiando sus propiedades y van incorporando características cada vez más no metálicas. Lo podemos verificar experimentalmente con el cromo, el hierro, el manganeso, y otros muchos elementos del grupo que según con qué elemento interaccionen y las condiciones en que se realicen algunas de las reacciones químicas a veces actúan como metales y otras lo hacen como no metales: son anfóteros.
El mismo nombre de este bloque de elementos, indica un paso paulatino a una transición desde un extremo metálico (metales alcalinos) hacia otro extremo no metálico (halógenos o grupo del flúor de la tabla periódica). 
Las propiedades químicas, mucho más sutiles que las físicas, se dan en la intimidad de la materia y demuestran las características especiales de los elementos de estos grupos, es válido decir que en realidad estos elementos “actúan como metales” ya que no son metales propiamente dichos en su intimidad y su configuración electrónica tan especial les confiere propiedades características que les son propias sólo a ellos.
Los llamados “metales” de transición forman compuestos iónicos en forma abundante, tienen tendencia a ceder sus electrones externos, igual que los metales propiamente dichos pero de acuerdo a su compleja estructura electrónica se ha comprobado que tienen capacidad de modificar las energía de sus orbitales electrónicos (hibridación de orbítales) y realizar con ciertos átomos uniones que poseen carácter covalente como lo hacen los no metales.
Otra característica importante de este grupo, es la capacidad de formar complejos de coordinación con moléculas neutras o con grupos de iones negativos. Esto le sucede al Cobalto, Cadmio, Hierro, Magnesio y a otros. Estudiando el tipo de uniones con que se coordinan se ha comprobado que para un mismo elemento, algunas de ellas son de carácter iónico pues ceden electrones formando cationes, actuando como metales, mientras que otras son de carácter covalente pues comparten electrones o reciben pares electrónicos y así se comportarían como no metales. Nuevamente podemos comprobar en forma fehaciente el carácter anfótero de los “metales” de transición.

La naturaleza nos muestra una vez más, que aún en la materia, las transiciones entre propiedades extremas se van produciendo muy sutilmente pero a simple vista esos cambios son invisibles.

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Autora: María Cristina Chaler.

Ciencia Fácil Número 32

Nutrición I  (Leída 5712 veces)

El recorrido del alimento

El estudio de la vida a través de la química biológica descubre un nuevo mundo que continúa maravillándonos
El cuerpo humano es el producto de millones de años de evolución y sus funciones son semejantes a la de una célula pero enormemente complejas. El hombre se adapta al medio, se nutre, crece, y se reproduce.

Los distintos sistemas que forman el cuerpo humano se relacionan entre sí y el equilibrio que rige a la naturaleza toda, mantiene a los sistemas armónicamente organizados de modo que mientras éste no se altere gozaremos de un perfecto estado de salud. El desequilibrio de un sistema afecta sistemáticamente a los otros.

Para mantenernos sanos debemos alimentarnos adecuadamente. El alimento es para el cuerpo un fármaco natural que actúa sobre cada uno de los sistemas y cada una de las células que lo componen proveyendo el combustible necesario para el buen funcionamiento del gran laboratorio que resulta ser el cuerpo humano.

¿Qué recorrido hace el alimento dentro del organismo vivo?

La entrada del alimento se produce por la boca que es el primer lugar en donde se inicia el proceso digestivo.
Allí al masticarlo lo maceramos y lo mezclamos con la saliva que posee ptialina que es una molécula especial (enzima) que va a comenzar a degradarlo íntimamente, generará un fenómeno químico para que sea utilizable por cada una de las células del cuerpo, èstas unidades son tan pequeñas que no pueden asimilar las moléculas que componen a los alimentos tal cual ingresan, son demasiado grandes. El proceso de digestión tiene el objetivo de “achicar” molecularmente al alimento hasta el punto tal que resulte asimilable por las células.
De la boca pasa al estómago y allí continúa el proceso de degradación molecular, ayudado por el ácido clorhídrico, los jugos pancreáticos y la bilis que actúa como emulsionante (disolvente) de las grasas ingeridas y las prepara para ser absorbidas.
Una vez degradado, el alimento pasa al intestino delgado en donde ya transformado en pequeñas unidades moleculares se prepara para ser transportado hacia las células de los diferentes tejidos del organismo.
La transportadora del alimento desde el intestino hasta el lugar en donde será asimilado (blanco diana) es la sangre que posee unas moléculas (proteínas) que lo “acarrean” hacia el lugar mencionado.
El pasaje de las moléculas alimenticias a la sangre se realiza por difusión, pasan a través de las paredes intestinales hacia el interior de la vena porta que las lleva directamente al hígado realizando su primer paso hepático, que tiene por finalidad “purificar” al alimento para que pueda ser asimilado sin riesgos. Así el hígado elimina todo lo nocivo y aquello que pueda enfermar, incluyendo virus y bacterias, es decir prepara al nutriente mediante una serie de reacciones químicas de modo que pueda ser asimilado sin que dañe la salud.
El hígado filtra el alimento y lo prepara de forma tal que sus moléculas sean reconocidas por las células en forma específica y de este modo sean perfectamente asimilables, al mismo tiempo almacena como reserva lo que podamos necesitar a futuro.

Una vez realizado el primer paso hepático la sangre lo transporta al corazón ya modificado por las reacciones químicas que se han producido en el hígado. El corazón es la bomba de nuestro cuerpo y se encarga de distribuirlo a los diferentes tejidos, de ese modo las células de nuestro cuerpo reciben el alimento preparado para ser asimilado en forma perfecta.
Una vez ingresado en cada célula, comienza la alimentación celular que consiste en una serie de procesos químicos que mantienen la vida celular.

La parte del alimento no asimilable e insoluble en agua, subproductos del metabolismo o lo desechado por la digestión pasa al intestino grueso formando la materia fecal que será eliminada como heces. Las sustancias no asimilables de la digestión o de los procesos metabólicos que son solubles en agua una vez filtradas por los riñones son excretadas en forma de orina.

¿Cuáles son las moléculas de las que se alimentan las células?

Los alimentos que ingerimos tiene una serie de sustancias químicas de lo más variadas pero en general predominan en alto porcentaje determinadas moléculas biológicas (biomoléculas) que son importantísimas para el desarrollo de nuestra vida.

Las Harinas

Todo lo que sea pastas, fideos, pan, galletitas o sea los derivados de las harinas poseen en su composición química gran porcentaje almidón (polisacárido o hidrato de carbono) que al degradarse genera una molécula llamada glucosa (monosacárido). La glucosa como todos los glúcidos tiene la función de liberar la energía necesaria para poder desenvolvernos. Para caminar, hablar, pensar, prestar atención, y mantener al organismo funcionando normalmente necesitamos energía permanente que los glúcidos aportan al combinarse con el oxígeno que respiramos (combustión).

Las Carnes

Las carnes son alimentos ricos en moléculas alimenticias que se llaman proteínas, éstas al degradarse como último paso generan aminoácidos. Esa molécula es la que asimilará la célula para generar a su vez las proteínas que necesita para reconstruir los tejidos en donde se encuentra alojada.

¿Cómo se forman las proteínas?

Las proteínas son encadenamientos de aminoácidos. En la naturaleza, en todas las especies, todas las proteínas cualquiera sea su función están formadas por sólo 20 aminoácidos comunes. Según el orden en que éstos se combinen dará como resultado uno u otro tipo de proteína.
El músculo, el cabello, las uñas, la piel, la sangre, etc. son proteínas que sólo se diferencias entre sí en la secuencia del encadenamiento de los aminoácidos que la constituyen. El cambio de orden de un sólo aminoácido, la repetición, la falta del mismo o la abundancia de otro hace que se produzcan diferencias notables entre una y otras, tanto de forma como de función.

Las proteínas cumplen importantes funciones, algunas estructurales o de sostén, es decir “arman” al cuerpo tal como lo vemos y sostienen la estructura, otra función es la de transporte de sustancias, recordemos que en la sangre hay proteínas encargadas de llevar el alimento u otras sustancias hasta el lugar correcto o bien llevan el oxígeno que inspiramos en la respiración hacia las células para que ellas también respiren o transportar hacia los pulmones al dióxido de carbono que resulta subproducto de la misma y que debemos eliminar en la exhalación, también son mensajeras de señales que se deben enviar de un punto a otro del organismo (hormonas), activan o ayudan a que se produzcan determinadas reacciones químicas (enzimas), defienden a nuestro cuerpo de los virus o de las bacterias que nos atacan (anticuerpos) y cuando se necesita también se usan como reserva energética.

Los Aceites y las grasas

Los aceites y las grasas son biomoléculas llamadas lípidos, éstos en la digestión son solubilizados por la bilis que segrega el vesícula y los principales productos de degradación son la glicerina y unas moléculas llamadas ácidos grasos (palmitito, oleico, linoleico, linolénico, etc), éstas son las unidades finales que serán transportadas a la célula para ser utilizadas para la reelaboración de grasas.
Las grasas una vez reconstruidas por el organismo, se depositan en las zonas del cuerpo donde se necesita protección. Los órganos vitales están rodeados de una capa de grasa que los sostiene y protege de los golpes y evita que se lesionen, también los resguarda del frío, acumulada debajo de la piel actúa como un aislante térmico y se emplea como reserva energética ya que la combustión de las mismas proporciona el doble de calor que la que proporcionan los glúcidos.

Las frutas y las verduras

Estos alimentos son ricos en agua, en vitaminas y minerales necesarios para que la alimentación sea completa y adecuada, además poseen fibras no digeribles que provienen de la celulosa que conforma los tejidos de los vegetales para las cuales los humanos no poseemos enzimas degradadoras de modo que éstas no se asimilan, ya que las moléculas que las conforman son demasiado grandes. Sirven para darle volumen a las heces y arrastrar los desechos intestinales que nos pudiesen perjudicar es decir son las “escobas” del aparato digestivo.

El cuerpo viviente degrada (catabolismo) y vuelve a reconstruir (anabolismo) a las biomoléculas necesarias para sobrevivir.
Estos procesos de catabolismo y anabolismo forman parte de las distintas reacciones químicas que se dan en un organismo vivo y mantienen la vida en sí (metabolismo).

Cuando estudiamos ciencia nos maravillamos de la perfección del universo y de la materia que él contiene cuando nos adentramos en la química biológica comenzamos a maravillarnos de los distintos mecanismos que “ideo” la naturaleza para perpetuar la vida.

 El organismo humano es un laboratorio perfecto, ningún químico hasta el momento ha sido capaz de reproducir en un laboratorio todas las reacciones que en él se producen.

Una vez más la naturaleza supera al hombre

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Autora: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 19

Hablemos de Energía (1862 veces leída)

En el Universo nada se pierde… todo se transforma.

La definición de energía desde el punto de vista de la física es similar al concepto que poseemos de ella en la vida cotidiana.

“La energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar trabajo”

Siendo el trabajo el producto de la fuerza aplicada a un cuerpo en dirección del movimiento y la distancia que recorre dicho cuerpo en esa dirección.

La Energía se manifiesta en diferentes formas que se convierten entre sí, pero la energía total universal se conserva.

Llamamos energía mecánica a aquella que es capaz de producir trabajo mecánico o movimiento de mecanismos, rodaduras, motores, etc.
Físicamente la energía mecánica es la suma de la energía cinética, potencial y elástica.

La energía cinética es la que poseen los cuerpos por estar en movimiento: por el hecho de poseer velocidad, su Ley es igual a ½ m v2 (se lee ½ de la masa por la velocidad al cuadrado). 

Observemos a través de su fórmula que depende del cuadrado de la velocidad del móvil y de la masa que posee. Para dos cuerpos que se mueven con igual velocidad tendrá más energía cinética el que posea más masa y para dos cuerpos de igual masa tendrá más energía cinética el que se mueva a mayor velocidad.

Este tipo de energía se presenta en los sistemas en movimiento. Cuando no hay movimiento, no hay energía cinética.

La energía potencial es una energía que depende de la posición que tiene un cuerpo con respecto a un sistema de referencia y su LEY  es m. g. h (se lee masa por gravedad por altura a la que se encuentra el móvil con respecto a un sistema dado) Para dos cuerpos con igual peso ( m .g) el que se encuentra a mayor altura tendrá mayor energía potencial y a alturas iguales tendrá mayor energía potencial el de mayor peso Como la energía potencial depende del peso, variará según la gravedad del lugar, en el universo la energía potencial varía, no así la energía cinética porque la masa es una constante universal, es decir se mantiene igual en cualquier punto universal.

Si un cuerpo aumenta su altura, gana energía potencial, tendrá mayor capacidad de trabajar. Tiene el potencial de caer y cuando cae genera trabajo.

Un ejemplo del uso y combinación de estos dos tipos de energía es la energía hidráulica. Implica el movimiento de grandes cantidades de agua que bajan por el surco de un rió de montaña. Esta masa tiene la capacidad de generar trabajo ya que la energía potencial que posee en las alturas a mediada que va descendiendo se transforma en energía cinética. Al llegar al punto de menor altura la energía potencial desaparece, porque la altura se hace cero y la energía cinética será máxima. 
El hombre la usa para mover turbinas que a través de diferentes mecanismos y generar energía eléctrica. Ya conocemos los múltiples usos que se le da. En estos momentos de la humanidad sin electricidad nos resultaría prácticamente imposible vivir.

La energía elástica, es otra parte de la energía mecánica, aquella que poseen los resortes o bien aquellos cuerpos que se deforman por la aplicación de fuerzas, su ecuación es ½ K x2 (se lee ½ de la constante elástica del resorte por el estiramiento o la compresión al cuadrado) Esta capacidad de deformarse genera múltiples aplicaciones mecánicas que el hombre aprovecha con suma habilidad. En el interior de la materia las vibraciones entre los átomos que forman las diferentes moléculas poseen energía elástica.

Las energías cinética, elástica y potencial se transforman permanentemente unas en otras generando trabajo mecánico, que el hombre usa en forma constante en las diferentes industrias y tecnologías.

El hombre con su ingenio hace uso de todas las energías que le brinda la naturaleza desde épocas primitivas. Allá en el tiempo descubre el fuego y los combustibles y junto con ellos la capacidad de generar calor(energía calòrica). Usa la madera y comienza a comer alimentos cocidos y a contrarrestar el frió.
Descubre el vapor y con él la gran capacidad del mismo para generar trabajo mecánico a través de compresiones (condensaciones) y expansiones (evaporaciones). Surge la máquina a vapor.
Continuando su carrera de ingenio descubre el petróleo y aparece el automóvil, perfecciona los combustibles y supera la atadura a la tierra. ¡Puede volar¡
Fabrica combustibles cada vez más poderos y sofisticados, la tecnología avanza y se puede desprender del planeta. Surca el espacio exterior. Comienza la era espacial.

Con el descubrimiento del Uranio y la energía atómica conoce el poder de ese minúsculo componente de la materia y lo utiliza para generar otras energías positivas pero como la maldad es parte de la humanidad  también usa energías para destruir a otros hombres.Ciencia al servicio de los PODERES ECONÓMICOS CONCENTRADOS Surge el gran dilema: tanto poder nos lleva a la autodestrucción, por lo tanto también nos debe llevar a la reflexión.

El universo es un cúmulo de energías que se intercambian permanentemente transformándose unas en otras y manteniendo el equilibrio. Sólo el hombre con su desmedida ambición es capaz de  alterarlo generando respuestas peligrosas para sí mismo.

Conozcamos el intercambio energético de la naturaleza

La energía solar es producto de las reacciones de fusión de los átomos de hidrógeno para convertirse en helio.
Esta reacción atómica que se produce en nuestra estrella, además de generar helio desprende una enorme cantidad de energía que  la captamos como calor y luz. Esa energía luminosa al llegar a nuestro planeta incide sobre el reino vegetal que posee un pigmento verde llamado clorofila que mediante la fotosíntesis, capta la energía lumínica y el dióxido de carbono que desecha el bioma al respirar y los transforma en energía química y de este modo fabrica la glucosa , su propio alimento. Un subproducto de esta fabricación es el oxígeno que necesitamos para vivir, de modo que sin sol no habría vida y sin reino vegetal tampoco. Nuestra vida depende de la naturaleza, estamos íntimamente unidos a ella.

Como se clasifican las diferentes energías

Son consideradas energías convencionales aquellas que usa el hombre y que provienen de combustibles fósiles como el petróleo y sus derivados, el carbón, el gas, la energía hidráulica y la energía proveniente del Uranio o sea la atómica.

Se consideran no convencionales  la energía eólica que proviene del viento, a la solar, la geotérmica, producida por el agua y los vapores calientes que surgen del interior de la tierra, la energía marina que generan las diferentes mareas, y la bioenergía que es aquella que proviene de los seres vivos.

El estudio de las ciencias nos muestra día a día lo pequeño que es el hombre frente a la naturaleza y el universo. Cuando comprendemos en profundidad a los sistemas materiales visibles o invisibles nos damos cuenta que fuimos descubriendo lo que ya estaba desde siempre. el hombre no es más que un descubridor y debe mantener su humildad y respetar el equilibrio que jamás debió interferir.
El uso racional de las diferentes energías es nuestra responsabilidad, debemos mantener en perfectas condiciones el ecosistema. Nuestro planeta tardo millones de años en lograr el equilibrio ecológico que nos permite vivir y el hombre con su desaprensión puede destruirlo en cortos años. En realidad ya lo está haciendo.
Debemos ser responsables de lo que significa cuidar la vida para nosotros y para nuestros descendientes.
En los últimos años estamos sufriendo las consecuencias del uso irracional de la energía, y es necesario que tomemos conciencia del daño que hacemos al planeta y a su bioma.
El recalentamiento global a causa del efecto invernadero, la destrucción de la capa de ozono, las lluvias ácidas, la contaminación del aire, el agua y el suelo son producto de un progreso indiscriminado donde el cuidado del medio ambiente no ha sido tenido en cuenta. Las consecuencias de ésto ya se están sintiendo y es necesario un cambio de mentalidad globalizado para revertir la situación.
Usemos toda nuestra energía, ingenio e inteligencia en promover el cambio, el hombre puede como pudo hasta ahora progresar, sólo es necesario tomar conciencia y que existan voluntades políticas puestas al servicio de ello.