Capitulo N.1 Átomos y moléculas del universo
la tabla periódica de los elementos
El origen del Universo se origino de una gran explosión formando una gran
cantidad de galaxias en el Universo. Una
de las galaxias formadas fue la vía láctea.
A lo largo del tiempo los químicos llegaron a la conclusión de que los
elementos se pueden clasificar por sus propiedades físicas y químicas a estos
los clasificaron en la tabla periódica de los elementos.
El hidrógeno, es uno de los elementos más
sencillos es un gas más ligero que el aire. El hidrógeno está en una proporción
superior a 90% en el planeta tierra
El átomo de hidrógeno se forma por un núcleo, llamado protón que tiene una
carga positiva esta neutralizada por un
electrón (carga negativa).
Propiedades del agua
El agua se forma en la combustión del hidrógeno y es la molécula más
abundante en el planeta, esta se encuentra en tres estados físicos que son
·
Como líquido, cubriendo las 3/4 partes de
la superficie del planeta, abarcando mares, ríos y lagos
·
Como vapor, en grandes cantidades en la
atmósfera, de donde se precipita como lluvia o nieve
·
El estado sólido que es el hielo. El agua
es vital para la vida de los seres vivos ya
nosotros estamos formados por más de la mitad de esta molécula que es el
agua.
El agua en estado puro, es un líquido que no tiene sabor color ni olor. Las
principales propiedades físicas de esta sustancia a menudo se toman como tipo:
·
Su punto de fusión es de 0° su punto de
ebullición a nivel del mar es de 100°
·
La mayor densidad del agua se alcanza a
4°, siendo de 1 g/ml, es decir que cada mililitro pesará un gramo y por lo
tanto un litro pesará un kilogramo.
El agua, en estado puro, es un líquido incoloro,
inodoro e insípido. Las propiedades físicas de tan importante sustancia a menudo
se toman como tipo: su punto de fusión es de 0° su punto de ebullición a nivel
del mar es de 100°
El agua nos sirve como un regulador de temperatura. Es por eso que en las
regiones alejadas del mar se tienen climas más extremosos que en las regiones
marítimas.
El agua no es la única combinación que puede obtenerse
entre hidrógeno y oxígeno.
Como el agua se calienta o
enfría más lentamente que el suelo, sirve para regular la temperatura. Es por
eso que en las regiones alejadas del mar se tienen climas más extremosos que en
las regiones marítimas.
El agua no sólo es
abundante en la Tierra, también se ha detectado en otros cuerpos celestes El agua no es la única combinación que puede obtenerse
entre hidrógeno y oxígeno. Existe además un compuesto que tiene un átomo de
oxígeno más que el agua. La sustancia así formada es conocida como agua
oxigenada, llamada con más propiedad peróxido de hidrógeno, cuya estructura es H2O2 o
En conclusión en este
capítulo del libro se dio a entender la importancia que tiene la molécula del agua para
la vida en el planeta como para los seres humanos, animales ecosistemas y
también se conocieron sus principales características.
Capitulo 2 El átomo de carbono, los
hidrocarburos otras moléculas orgánicas su posible existencia en la tierra
primitiva y otros cuerpos celestes.
El origen del carbono se dio en las estrellas
antes de la existencia de nuestro sistema solar estamos hablando de hace como 4 600 millones de años su peso
atómico es = 12
La Tierra su ubico en el lugar perfecto en el sistema solar
no quedo ni tan cerca ni tan lejos del sol como los demás planetas en los
cuales hay exceso de calor o de frio esta contiene grandes cantidades de
agua y carbono, además del resto de los
elementos estables, es decir todos los elementos de la tabla periódica hasta el
número 92, metal conocido con el nombre de uranio.
El carbono al igual que el agua es fundamental para la vida
este se encuentra en la corteza
terrestre en una cantidad de 0.03%, ya sea libre o formando parte de diversas
moléculas. Este no solo está en nuestro plante sino también se encuentra en los
demás planetas de nuestro Sistema Solar, ya que todos fueron formados a partir
de la misma gran explosión. Se ha comprobado su existencia en meteoritos y en
las muestras de piedras traídas de la Luna.
Como el átomo
del carbono contiene cuatro electrones de valencia, tiende a rodearse por
cuatro átomos, ya sean del propio carbono, como en el diamante, o de diferentes
elementos, con los que comparte cuatro de sus electrones para así completar su
octeto, que es lo máximo que puede contener en su capa exterior.
Hidrocarburos
Al originarse la tierra esta contenía una capa muy rica en hidrogeno, el
carbono reaccionando con este se formaron distintos hidrocarburos.
Como el hidrógeno contiene un solo electrón de
valencia, cada átomo de carbono se une a cuatro de hidrógeno formando el más
sencillo de los hidrocarburos un ejemplo
de hidrocarburo es el metano ya que es estable
Los
principales hidrocarburo son:
·
Metano (CH4),
(gas)
·
Etano (C2H6), (gas)
·
Propano (C3H8) (gas)
·
Butano (C4H10),
(gas)
·
el pentano (C5H12)(liquido)
·
el hexano (C6H14) (liquido)
·
heptano (C7H16) (liquido)
Los
hidrocarburos gaseosos son parte del gas doméstico, mientras que los líquidos conforman
a las gasolinas.
Propiedades físicas de hidrocarburos y de
sus correspondientes alcoholes.
|
|
Hidrocarburo
|
P.eb.
|
Alcohol
|
P.eb.
|
Diferencia en. p.eb.
|
|
metano
|
CH4
|
-162°
|
metílico
|
+64.5
|
226.5°
|
|
etano
|
CH3-CH3
|
-88
|
etílico
|
+78.3
|
166
|
|
propano
|
CH3CH2CH3
|
-42
|
propílico
|
+97
|
139
|
|
butano
|
CH3(CH2)CH3
|
0
|
n-butílico
|
+118
|
-118
|
|
pentano
|
CH3(CH2)3CH3
|
36
|
n-penílico
|
+138
|
102
|
|
hexano
|
CH3(CH2)4CH3
|
69
|
n-hexílico
|
+156
|
87
|
|
heptano
|
CH3(CH2)5CH3
|
98
|
n-heptílico
|
+176
|
78
|
|
octano
|
CH3(CH2)6CH3
|
126
|
n-octiílico
|
+195
|
69
|
|
n-decano
|
CH3(CH2)8CH3
|
174
|
n-decílico
|
+228
|
54
|
No sólo existe la
posibilidad de inserción de un átomo de oxígeno entre un carbono y un hidrógeno
para dar un alcohol ya que también existe la posibilidad de la combinación de
oxígeno entre dos átomos de carbono, lográndose así la formación de las
sustancias llamadas éteres como lo es el éter etílico
Capitulo 3 Radiación solar aplicaciones de la radiación, capa protectora
de ozono, fotosíntesis, atmosfera oxidante, condiciones apropiadas para la vida
animal
La radiación
solar se propaga por el espacio viajando a razón de 300 000 km por segundo esto
es a la velocidad de la luz. A esta velocidad, las radiaciones llegan a la
Tierra ocho minutos después de ser originadas viajan por el espacio en todas
las direcciones su principal característica es la longitud de onda.
El número de
ondas que pasan por un punto cada segundo se le llama frecuencia. Parte del
oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación
ultravioleta y transformado en su alótropo, una forma de oxígeno de alta
energía llamado ozono
Parte del oxígeno que ingresaba en la
atmósfera era activado por la radiación ultravioleta y transformado en su
alótropo, una forma de oxígeno de alta energía llamado ozono De esta manera se fue formando una
capa protectora contra la radiación ultravioleta que se situó a una altura de
alrededor de 30 km sobre la superficie terrestre.
De esta manera
se fue formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta que se
situó a una altura de alrededor de 30 km sobre la superficie terrestre
La poca cantidad
del espectro electromagnético que percibe el ojo humano se determina como luz
visible y está compuesta por radiaciones
de poca energía por eso es posible observarla.
Las celdas
fotovoltaicas
Estas son utilizadas para suministrar la energía eléctrica de los satélites
artificiales ya que estas son muy eficientes para transformar la energía solar
en energía eléctrica
El procedimiento de transformación de estas celdas consiste en excitar los electrones de los átomos.
Si sobre un
cristal de silicio, cuyos átomos tienen cuatro electrones de valencia se abre
paso a la luz y estos serán excitados y a su misma vez dejaran el
átomo, dejando un hueco que equivale a una carga positiva esta carga positiva atraerá a un electrón de un átomo vecino,
generando en él un nuevo hueco.
De esta manera
las cargas negativas y las positivas viajarán libremente por el cristal y al
final quedarán balanceadas.
El proceso de Fotosíntesis es un proceso similar al
anterior ya mencionado La naturaleza anfipática de estos lípidos se debe a que
presentan hacia el exterior la parte polar de los fosfolípidos, la que es
atraída hacia el medio acuoso. La parte interior de la membrana está constituida
por las colas (no polares) de los fosfolípidos que forman una barrera entre los
medios acuosos.
Este proceso forma glucosa y varios azucares a
partir del Co2 gracias a la energía solar.
El aparato fotosintético consta de clorofila y una serie de pigmentos
como carotenos y xantofilas, todos ellos unidos a una proteína embebida en una
membrana, lo que permite una buena transmisión de energía.
Capítulo 4 Vida animal hemoglobina energía de
compuestos orgánicos dominio del fuego
De todos los animales que
poblaron el planeta hubo uno que destacó por tener un cerebro mayor que los
demás: el hombre. Aunque más débil que otros animales de su mismo peso, que
competían con él por alimentos y espacio, fue poco a poco dominando su entorno
vital gracias a su cerebro superior, que le permitía aprender y asimilar
experiencia.
La glucosa
es aprovechada por el cerebro vía secuencia glicolítica y ciclo del ácido
cítrico, y el suministro de ATP es generado por catabolismo de glucosa. La energía de se requiere para mantener la capacidad de las células
nerviosas manteniendo así el potencial eléctrico de las membranas del plasma,
en particular de aquellas que rodean el largo proceso en que intervienen axones
y dendritas, que son las que forman la línea de transmisión del sistema nervioso
El
cerebro es un órgano maravilloso que distingue al hombre de los demás animales
y lo ha llevado a dominar el planeta y, más aún, a conocer otros mundos.
La capa de ozono formada por la acción de la luz ultravioleta dio a
la Tierra una protección contra la alta energía de esta misma radiación,
creándose así las condiciones apropiadas para la aparición de la vida.
Las
algas verde-azules y los vegetales perfeccionaron el procedimiento para
combinar el CO2 atmosférico con el agua y los
minerales del suelo con producción de materia orgánica y liberación de oxígeno
que transformaría, en forma lenta pero segura, a la atmósfera terrestre de
reductora en oxidante.
La
química, que antes de la aparición de la vida se efectuaba en el planeta
espontánea pero lentamente, ahora se acelera en forma notable. El oxígeno que
se generaba por fotólisis del agua, ahora se libera de ésta en forma eficiente
mediante la reacción de fotosíntesis, usando la luz solar como fuente de
energía.
Los
organismos animales, para realizar la reacción de oxidación y liberar las 686
kilocalorías contenidas en la molécula de glucosa, utilizan como transportador
de oxígeno un pigmento asociado con proteína conocido como hemoglobina. Este
pigmento tiene el mismo esqueleto básico de la clorofila, pero difiere
esencialmente en el metal que contiene, pues mientras que la clorofila contiene magnesio, la hemoglobina contiene
fierro.
Indudablemente, mientras
más tiempo ha durado un objeto inanimado, su aspecto más se deteriora. Así, por
ejemplo, los objetos de hierro que fueron bellos y brillantes, pronto pierden
su brillo y tarde o temprano se cubren de la herrumbre que los corroe; los
objetos de hule se vuelven quebradizos; lo mismo pasa con los bellos objetos de
piel, que con el tiempo se deterioran volviéndose quebradizos porque se
avejentan.
Procesos todos ellos en que mucho tiene que ver el oxígeno: el
hierro se oxida con el tiempo, al igual que el hule y el cuero que lo fueron en
su proceso de envejecimiento. El aspecto de los seres vivos cambia también con
el tiempo: se hacen viejos.
El tiempo que se mide por el número de días, meses
y años transcurridos, bien podría medirse por el número de respiraciones o por
el volumen de oxígeno que ha usado el cuerpo desde su nacimiento hasta su
muerte.
El hule
de las llantas envejece, lo que se retarda con la vulcanización y adición de
antioxidantes; los aceites y grasas se hacen rancios por efecto del oxígeno del
aire, proceso que se logra detener por adición de antioxidantes como el
tocoferol (vitamina E) y el ácido ascórbico o vitamina C, entre los de origen
natural, que son muy importantes.
Capítulo 5 Importancia de las plantas en la vida
del hombre
Desde
hace mucho tiempo el hombre adquirió grandes conocimientos sobre como producir fuego,
obtener alimentos, hacer remedios cosas medicinales.
También adquirió grandes conocimientos
sobre las plantas y sus propiedades las usaban el hombre como alimentos,
combustible y material de construcción, sino también como perfume, medicinas y
para obtener colorantes, que empleaba tanto para decorar su propio cuerpo y sus
vestiduras, como para decorar techo y paredes de su cueva.
Es evidente que la
necesidad de alimentación era primordial y que los testimonios del uso
medicinal de las plantas son menos frecuentes.
Los pueblos americanos tenían a la llegada de los españoles
un amplio conocimiento de las plantas y sus propiedades, especialmente
medicinales. Tan impresionante era la variedad de plantas que crecían en el
nuevo mundo y tan notable el conocimiento que de ellas tenían los pueblos
nativos que lograron interesar vivamente al rey de España.
Muchas de las plantas que
se fueron descubriendo a,lo largo del tiempo fueron utilizadas en ritos religiosos
y muchas de ellas continúan en uso hasta nuestros días.
El
peyote, empleado por los pueblos del Noroeste, se sigue usando en la actualidad
y se le considera una planta divina. Cuando este cactus es comido, da
resistencia contra la fatiga y calma el hambre y la sed, además de hacer entrar
al individuo a un mundo de fantasías, que lo hace sentir la facultad de predecir
el porvenir.
En busca de tan maravillosa planta los huicholes hacen
peregrinaciones anuales, desde sus hogares en el norte de Jalisco y Nayarit,
hasta la región desértica de Real de Catorce en San Luis Potosí, que es donde
crece este cactus. Los efectos del peyote duran de seis a ocho horas y terminan
de manera progresiva hasta su cese total.
Han pasado ya cerca de 200 años desde que se inició la química
de productos naturales y sin embargo sólo alrededor del 10% de las 500 000 especies de plantas que están en
nuestro planeta tierra han sido estudiadas en busca de principios activos.
Tan escaso número de estudios farmacológicos es debido probablemente al
hecho de que el trabajo es complicado y muchas veces decepcionante.
Es
frecuente estudiar una planta a la que se le atribuyen interesantes propiedades
medicinales y no poder aislar el principio activo, quizá porque éste es lábil
al estado puro, quizá porque su actividad sólo se presenta en unión de otros
componentes de la planta. En fin, existen numerosos problemas que hacen lento
el estudio de principios activos.
Otra planta con una larga historia en su uso medicinal es el zoapatle.
Esta planta era utilizada por las mujeres indígenas para inducir al parto o
para corregir irregularidades en el ciclo menstrual. En la actualidad, su
empleo sigue siendo bastante extendido con el objeto de facilitar el parto,
aumentar la secreción de la leche y de la orina y para estimular la
menstruación.
El estudio de esta planta es un ejemplo típico de las dificultades con
que se encuentran quienes emprenden un estudio químico de una planta medicinal.
Los estudios químicos del zoapatle se comenzaron a realizar desde fines
del siglo pasado, aunque el aislamiento de sus productos puros no se efectuó
sino hasta 1970, cuando se obtuvieron de la raíz varios derivados del ácido
kaurénico.
En 1971 se aislaron lactonas sesquiterpénicas y a partir de 1972 se
inician estudios que culminan con el aislamiento de los diterpenos activos
llamados zoapatanol y montanol. Las patentes para la obtención de estos
productos fueron adquiridos por la compañía farmacéutica estadounidense Ortho
Corporation
De otras especies de Montanoa conocidas
también como zoapatle, y usadas con el mismo fin
Capítulo 6 : Fermentaciones,
Pulque, colonche, Tesguino, pozol Modificaciones químicas
La fermentación se hace evidente comenzando a desprender burbujas como
si estuviesen hirviendo. Esta observación hizo que el proceso fuese denominado
fermentación. Esta reacción, que Esta ocurre en forma espontánea, provocada por
microorganismos que ya existían o que cayeron del aire, hacen que la leche se
agrie, que los frijoles se aceden y otros alimentos se descompongan, y que el
jugo de piña adquiera sabor agrio y llegue a transformarse en vinagre.
Estos hechos fueron conocidos desde las épocas más remotas, siendo quizá
la fermentación el proceso químico más antiguo que el hombre pudo controlar.
El vino se convirtió en la bebida preferida de los pueblos
mediterráneos, quienes la conservan hasta hoy y la han extendido
Otra bebida que se lograba mediante la fermentación fue el pulque fue una
bebida ritual para los mexicas y otros pueblos mesoamericanos. Era la bebida
que se daba en las bodas, que se les daba a beber a los guerreros vencidos que
iban a ser inmolados, la que se usaba en importantes ceremonias religiosas,
etc.
A pesar del constante bombardeo propagandístico de los medios
de comunicación, no se ha logrado eliminar la práctica ancestral de consumir
pulque en las comunidades rurales y, todavía en escala significativa, en las
ciudades.
Esta gran bebida es el producto de la fermentación de la savia azucarada
o aguamiel, que se obtiene al eliminar el quiote o brote floral y hacer una
cavidad en donde se acumula el aguamiel en cantidades que pueden llegar a seis
litros diarios durante tres meses.
El proceso de elaboración consiste en recoger el aguamiel y
colocarlo en un recipiente de cuero, donde se lleva a cabo la fermentación
provocada por la flora natural del aguamiel. Esto constituye la semilla con la
que se inocularán las tinas de fermentación, también de cuero, con capacidad de
aproximadamente 700 litros.
Colonche
Este es una bebida alcohólica de color rojo de sabor dulce obtenida por
fermentación espontánea del jugo de tuna, especialmente de la tuna cardona esta bebida tiene un sabor agradable pero al paso del tiempo
adquiere un sabor muy amargo.
El colonche se prepara para el consumo local de los estados donde es
abundante el nopal silvestre, como son Aguascalientes, San Luis Potosí y
Zacatecas.
El procedimiento que se sigue para su elaboración no ha cambiado,
aparentemente, desde hace miles de años. Las tunas se recolectan en el monte,
se pelan se exprimen y luego se cuelan para quitar las semillas de la fruta
El tesgüino es una bebida consumida en las comunidades indígenas y por
la población mestiza de varios estados del norte y noroeste de México.
Entre los pueblos indígenas el tesgüino tiene un importante uso
ceremonial, puesto que se consume en celebraciones religiosas, en funerales y
durante sus juegos deportivos.
Los mestizos, por su parte, lo toman como refresco de bajo contenido
alcohólico.
El pozol
es maíz molido y fermentado que al ser diluido con agua produce una suspensión
blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva.
Se puede agregar a
la bebida sal y chile molido, azúcar o miel según el gusto o los fines a que se
destine. La fermentación alcohólica
producida por levaduras ha sido utilizada por todos los diferentes pueblos de
la Tierra.
En la obtención industrial de etanol se usan diversos sustratos; entre
ellos, uno de los principales son las mieles incristalizables que quedan como residuo
después de la cristalización del azúcar en los ingenios.
Otra bebida que se fermneta es la leche por varios
microorganismos tales como Lactobacillus, o por
cocos como el Streptococcus cremoris, transformándose
en alimentos duraderos como yogurt y una
gran cantidad de quesos.
Capítulo 7 Jabones sapotinas y detergentes
El jabón es muy útil cuando ensuciamos nuestra ropa u objetos
con grasa y si tratamos de lavarlos con agua no pasara nada solo los estaremos remojando.
El agua, por lo tanto, no sirve para limpiar objetos sucios con aceites o
grasas; sin embargo, con la ayuda de jabón o detergente sí podemos eliminar la
mancha de grasa.
El efecto limpiador de
jabones y detergentes se debe a que en su molécula existe una parte lipofílica
por medio de la cual se unen a la grasa o aceite, mientras que la otra parte de
la molécula es hidrofílica, tiene afinidad por el agua, por lo que se necesita
ponerle agua ya de esta manera lograremos quitar las manchas que deseemos solo
de esta manera
Los jabones se preparan por medio de una de
las reacciones químicas más conocidas: la llamada saponificación de aceites y
grasas.
Los aceites vegetales, como el aceite de coco o de olivo, y las grasas
animales, como el sebo, son ésteres de glicerina con ácidos grasos. Por eso
cuando son tratados con una base fuerte como sosa o potasa se saponifican, es
decir producen la sal del ácido graso conocida como jabón y liberan glicerina.
En el caso de que la saponificación se efectúe con sosa, se obtendrán los
jabones de sodio, que son sólidos y ampliamente usados en el hogar.
El proceso de fabricación de jabón es, a grandes rasgos, el
siguiente: se coloca el aceite o grasa en un recipiente de acero inoxidable,
llamado paila, que puede ser calentado mediante un serpentín perforado por el
que se hace circular vapor. Cuando la grasa se ha fundido 8Oº, o el aceite se
ha calentado, se agrega lentamente y con agitación una solución acuosa de sosa.
La agitación se continúa hasta obtener la saponificación
total. Se agrega una solución de sal común (NaCl) para
que el jabón se separe y quede flotando sobre la solución acuosa.
Cuando el agua que se usa para lavar ropa o para el
baño contiene sales de calcio u otros metales, como magnesio o fierro, se le
llama agua dura.
Este tipo de agua ni cuece bien las verduras ni disuelve el jabón. Esto
último sucede así, porque el jabón reacciona con las sales disueltas en el agua
y, como consecuencia, produce jabones insolubles.
DETERGENTES
Los primeros detergentes sintéticos fueron descubiertos en Alemania en 1936, en
lugares donde el agua es muy dura y por lo tanto el jabón formaba natas y no
daba espuma. Los primeros detergentes fueron sulfatos de alcoholes y después fueron
sustituidos cadena alifática, generalmente muy ramificada.
ENZIMAS
Estos materiales adquirieron gran popularidad en Estados Unidos y Europa en la
década de los sesenta debido a su facultad de eliminar manchas proteicas o
carbohidratos, aun en el remojo. Los detergentes con esta formulación son
capaces de eliminar manchas de sangre, huevo, frutas, etcétera.
Con todo, estos detergentes han producido problemas
de salud en los obreros que trabajan en su elaboración. Por suerte, hasta ahora
no los han provocado en las amas de casa.
El problema con los obreros se debió principalmente
a que los detergentes producen polvo que, al ser aspirado, pasa a los pulmones.
Esto se ha resuelto fabricando detergentes con gránulos mayores, para que no
produzcan polvo.
Los fabricantes de detergentes de Europa y Japón
están poniendo enzimas en la mayor parte de sus productos.
SAPONINAS
Antes de que el hombre creara la gran industria del jabón se usaban jabones
naturales llamados saponinas (nombre derivado del latín sapo, jabón) y conocidos por los
mexicanos como amole. Muchas
raíces y follaje de plantas tienen la propiedad de hacer espuma con el agua,
por lo que se han utilizado desde la Antigüedad para lavar ropa. Los pueblos
prehispánicos del centro de México llamaban amole a estas plantas y eran sus jabones. Aun en la actualidad
en muchas comunidades rurales se emplea el amole tanto para lavar ropa fina, como para evitar que se
deteriore, ya que es un detergente neutro perfectamente degradable.
Las saponinas se han usado también como veneno de
peces, macerando en agua un poco del órgano vegetal que lo contiene, con la
ventaja de que los peces muertos por este procedimiento no son tóxicos.
Las saponinas producen hemolisis a grandes
diluciones y están constituidas por grandes moléculas orgánicas, como
esteroides o triterpenos, unidas a una o varias azúcares, por lo que contienen
los elementos necesarios para emulsionar la grasa: una parte lipofílica, que es
el esteroide o triterpeno, por medio del cual se unirá a la grasa, y una parte
hidrofílica, que es el azúcar, por medio de la cual se unirá al agua.
Entre las saponinas de naturaleza esteroidal son
muy importantes los glicósidos cardiacos, obtenidos de la semilla de la
dedalera o Digitalis purpurea. El
extracto obtenido de estas semillas, que contienen una mezcla de saponinas, es
muy útil en el tratamiento de enfermedades del corazón. Sin embargo, un exceso
de estas sustancias es peligroso y puede causar incluso la muerte
Capítulo 8: Hormonas Vegetales
y animales, Feromonas, Síntesis de Hormonas a partir de sustancias vegetales
Las plantas como otros
seres vivos, necesitan hormonas para lograr un crecimiento armónico, esto es,
pequeñas cantidades de sustancias que se desplazan a través de sus fluidos
regulando su crecimiento, adecuándolos a las circunstancias.
Cuando la planta germina, comienzan a actuar algunas
sustancias hormonales que regulan su crecimiento desde esa temprana fase: las
fitohormonas, llamadas giberelinas, son las que gobiernan varios aspectos de la
germinación; cuando la planta surge a la superficie, se forman las hormonas llamadas
auxinas, las que aceleran su crecimiento vertical, y, más tarde, comienzan a
aparecer las citocininas, encargadas de la multiplicación de las células y que
a su vez ayudan a la ramificación de la planta.
No son las auxinas las únicas fitohormonas que requiere una planta para
su crecimiento; requieren también de otro tipo de ellas que favorezca la
multiplicación de las células.
El primero en demostrar la
existencia de estas sustancias, que se conocen como citocininas, fue Carlos O.
Miller, quien observó que, al poner cubitos de zanahoria o papa en agua de
coco, éstos crecían con proliferación de células.
Al no poder aislar la hormona presente en el agua de coco por ser muy
inestable, determinó sus características espectroscópicas. La absorción en la
región del ultravioleta fue muy parecida a la del ácido ribonucleico, lo que
hizo pensar en la posible actividad hormonal de este ácido.
Efectivamente, al ser probado el ácido ribonucleico contenido en un
frasco almacenado por largo tiempo en el laboratorio, se observó notable
actividad hormonal.
Cuando el contenido del viejo frasco se terminó se probaron ácidos
ribonucleicos recientemente preparados, aunque con resultados decepcionantes,
ya que el ácido ribonucleico nuevo no tenía actividad hormonal.
Algunas otras plantas despiden sustancias tóxicas, ya sea por
su follaje, cuando están vivas, o como producto de degradación, al
descomponerse en el suelo.
Estas sustancias que impregnan el suelo evitan la germinación
y, en caso de que nazcan otras plantas, retardan su crecimiento, evitando así
la competencia por el agua. Éste es el caso del sorgo, cuyo follaje al
descomponerse produce el glicósido ciano-genético-durrina, que inhibe la
germinación de muchas plantas.
Existen tres clases principales de mensajeros químicos: alomonas,
kairomonas y feromonas
· Las alomonas son
sustancias que los insectos toman de las plantas y que posteriormente usan como
arma defensiva; las kairomonas son
sustancias químicas que al ser emitidas por un insecto atraen a ciertos
parásitos que lo atacarán, y las feromonas son
sustancias químicas por medio de las cuales se envían mensajes como atracción
sexual, alarma, etcétera.
Un ejemplo de alomona es la sustancia que la larva de la mosca de los
pinos (Neodiprion sertifer) toma
de los pinos en donde vive.
Cuando ésta es atacada, se endereza y escupe una sustancia que contiene
repelentes. Si el atacante persiste en su intento, recibe suficiente sustancia
que, por su naturaleza viscosa, lo inmoviliza.
Las feromonas son las que provocan que los animales respondan a señales químicas se
sabe desde la Antigüedad: los perros entrenados siguen a su presa por el olor.
Las sustancias químicas son
a veces características de un individuo que las usa para demarcar su
territorio. Más aún, ciertas sustancias le sirven para atraer miembros del sexo
opuesto.
El marcar su territorio le
ahorra muchas veces el tener que pelear, ya que el territorio marcado será
respetado por otros congéneres y habrá pelea sólo cuando el territorio marcado
sea invadido.
Las manadas de leones o los
grupos de lobos tienen su territorio de grupo. Estos territorios son marcados
con frecuencia con orina, con heces, o con diferentes glándulas, tal como lo
hace el gigantesco roedor sudamericano, el capibara, con la glándula nasal.
Estas secreciones están
compuestas por una gran variedad de sustancias químicas, las cuales sirven para
identificar la especie, el sexo y aun a un individuo particular.
Se piensa que la secreción
de las glándulas especiales debe estar compuesta por feromonas, pero sólo unas
pocas han podido ser probadas como tales. De la misma forma, es probable que la
orina, las heces y la saliva también contengan feromonas, pero ha resultado
difícil comprobarlo.
Las hormonas sexuales son aquellas que el ser humano, al igual
que otros seres vivos, produce hormonas que ayudan a regular sus funciones.
Entre las diversas hormonas que aquél produce se encuentran
las hormonas sexuales. Éstas son sustancias químicas pertenecientes al grupo de
los esteroides, pertenecientes al mismo grupo que el de los ácidos biliares y
el colesterol.
También
otro tipo de hormonas son Las hormonas
masculinas son las responsables del comportamiento y las características
masculinas del hombre y otros similares.
Los caracteres sexuales secundarios que en el hombre son, entre otros,
el crecimiento de barba y bigote, en el gallo son muy notables y han servido
para evaluar sustancias con actividad de hormona masculina. Las hormonas femeninas son sustancias esteroidales producidas
en el ovario. Estas sustancias dan a la mujer sus características formas
redondeadas y su falta de vello en el rostro.
La testosterona, la verdadera hormona sexual masculina, tiene
además la propiedad de favorecer el desarrollo muscular. Los cuerpos de los
adolescentes aumentan de peso al favorecerse la fijación de proteínas por
efecto de la testosterona.
A esta propiedad se le llama actividad anabólica y es muy
importante tanto en el tratamiento de muchas enfermedades como en
convalecientes de operaciones que necesitan recuperar fuerza y musculatura. La
testosterona es útil, pero tiene el inconveniente de su efecto masculinizante.
Se necesitan, pues, otras sustancias que tengan la propiedad
anabólica de la testosterona, pero que no tengan el efecto estimulante de la
hormona sexual esta provoca efectos secundarios el uso de esteroides anabólicos ayuda al desarrollo muscular, pero
por desgracia existen efectos secundarios que pueden ir desde mal carácter y
acné, hasta tumores mortales; aunque de ello no existen datos precisos.
Capítulo 9 Guerra Química,
Accidentes Químicos
Desde tiempos muy remotos ha existido la guerra en
el planeta entre animales plantas y otros seres vivos pero en la actualidad las
guerras son más fuertes y con mayores daños a la humanidad.
Al pasar el tiempo el hombre inventa un explosivo gracias a la química esto
es un claro ejemplo de como hemos evolucionado en la tecnología y en la manera
de destruirnos unos a otros esta se formó con la mezcla de salitre, azufre y carbón, que es
usada en un principio para hacer cohetes que alegraron fiestas y celebraciones.
Este descubrimiento, atribuido a los chinos,
fue utilizado posteriormente por el hombre para disparar proyectiles y así
poder cazar animales para su sustento.
ás tarde se fueron descubriendo explosivos más poderosos.
Varios productos nitrados, por su alto contenido de oxígeno, son buenos
explosivos. Así, la nitración de la glicerina con mezcla sufonitrica Esta
sustancia es sumamente peligrosa pues explota con mucha facilidad, por lo que
debe tenerse mucho cuidado a la hora de su fabricación.
Con todo, a pesar de su peligrosidad el hombre la fabrica y
la usa para la guerra debido a la gran cantidad de gases que produce al
explotar, pues 1 kg de nitroglicerina produce 782 litros de gases, además de una gran cantidad
de calor: 1 kg produce 1 6l6 K cal.
La bomba lanzada
sobre Hiroshima fue una bola de uranio 235 no mayor de 8 cm de diámetro y de
más o menos 5 kg. Pero como la fisión del uranio tiene un poder explosivo
aproximadamente 10 millones de veces mayor que el TNT, la bomba debió equivaler a 20,000 tons de TNT.
Las sustancias de alta toxicidad fueron utilizadas
como armas químicas en la primera Guerra Mundial. Los alemanes lanzaron, en
abril de 1915, una nube de cloro sobre los soldados franceses quienes, al no
estar protegidos, tuvieron que retirarse varios kilómetros. Pocos días después
los alemanes repitieron el ataque contra las tropas canadienses con los mismos
resultados.
Las fuerzas aliadas pronto fueron protegidas con máscaras que, aunque
rudimentarias, evitaron un desastre que parecía inminente.
Un poco más tarde los alemanes continuaron con la guerra química
lanzando granadas con gases lacrimógenos. Sin embargo, la más poderosa arma
química usada en la primera Guerra Mundial fue el gas mostaza. Empleado por
primera vez en julio de 1917 por los alemanes en la batalla de Ypres, Bélgica,
causó terribles daños a las tropas francesas.
Gases neutroxicos
Los alemanes desarrollaron a finales de la segunda Guerra Mundial los
gases neurotóxicos sarina o GB y tabun.
Estos gases son más letales que las armas químicas usadas en la primera
Guerra Mundial. Son inodoros, por lo que es muy difícil detectarlos antes de
que hayan hecho daño mortal.
La ventaja de las armas químicas es que son baratas y no requieren de
una tecnología muy avanzada, de manera que prácticamente cualquier ejército
puede ser dotado de ellas, sin contar de que son muy fáciles de arrojar contra
el enemigo.
Los herbicidas
Las auxinas sintéticas usadas para matar las malezas de los cultivos y
así obtener mejores cosechas fueron desarrolladas en Inglaterra desde los años
treinta, poco después del descubrimiento del ácido indol acético como regulador
natural del crecimiento de las plantas.
Estas sustancias fueron preparadas en una gran variedad dependiendo de
la planta que se pretende matar. El ácido 2,4,D fue un herbicida selectivo que
mata a plantas de hojas anchas sin dañar a los cereales, por lo que protege en
forma eficiente a cultivos de trigo, avena, cebada y otros granos.
En cambio, existen herbicidas tan potentes, como el ácido
3,4-diclorofenoxiacético, que mata a todo tipo de plantas, por lo que en vez de
proteger los cultivos los aniquila.
Agente naranja
El agente
naranja es una combinación de dos herbicidas que, en pruebas hechas en selvas
tropicales africanas, mostró ser muy eficiente como defoliador de árboles.
El agente
naranja contiene dos herbicidas, el ácido 2,4,D y el 2,4,5,T. Al ser aplicado a
los campos de cultivo, hace que las plantas crezcan demasiado rápido y mueran
antes de producir sus frutos.
En la guerra de Vietnam fue
utilizado para hacer que los árboles perdieran sus hojas y que de esta manera
no se pudiese esconder el enemigo, aunque sin tener en cuenta el daño que se
pudiera causar a largo plazo al ambiente y a las personas.
Años después se ha visto el
daño, pues grandes extensiones del territorio vietnamita se volvieron áridos,
la población ha desarrollado cáncer y se han dado malformaciones en los recién
nacidos.
En este capítulo nos
podemos percatar de que el hombre a desarrollado sin duda grandes armas con
gran capacidad de destrucción sin embargo no toma en cuenta que a la vez está
acabando con el mimo y con el planeta tierra
