1.
Átomos y moléculas en el universo. Tabla periódica de los elementos
Astomos
y físicos han postulado como origen del Universo una gran explosión, que a
partir de un gas denso formó las innumerables galaxias que ahora pueblan el
Universo.
Cuando
la temperatura del Universo era alrededor de mil millones de grados, primero se
formaron los más simples, el hidrogeno y el helio, posteriormente fueron
formando núcleos de otro elementos, los demás se han ido descubriendo y se ha
encontrado que se pueden clasificar según sus propiedades físicas y químicas.
El
hidrogeno se encuentra en su proporción superior a 90% y el helio en alrededor de 8%. Estos
elementos son más abundantes en el Sol y en las otras estrellas.
El
hidrógeno, el elemento más sencillo y más abundante en el Universo, es un gas
más ligero que el aire.
El
agua, producto formado en la combustión del hidrógeno, es la molécula más
abundante en la Tierra, donde se le encuentra en sus tres estados físicos: como
líquido, cubriendo las 3/4 partes de la superficie del planeta, constituyendo
mares, ríos y lagos. 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° la mayor densidad del agua se alcanza a 4°.
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 HO-OH, por su
facultad de liberar oxígeno, mata a muchos microbios por lo que se emplea como
desinfectante de heridas, en cuyo contacto se puede ver al oxígeno desprenderse
en forma de burbujas.
El
hidrógeno se puede conseguir de las moléculas en las que se encuentra combinado
con otros elementos. Ya que el agua es el compuesto de hidrógeno más abundante
y accesible, será la materia prima en que primero se piense para preparar
hidrógeno. Como el agua está formada por átomos de hidrógeno, cuyo único
electrón se pierde con cierta facilidad para dar iones positivos (H+) al pasar
una corriente eléctrica a través del agua, es de esperarse la generación de
protones que, por tener carga positiva, serán atraídos hacia el polo negativo
(cátodo), donde se descargarán, liberando, por tanto, hidrógeno gaseoso (H2).
Cuando
en el planeta Tierra aún no se iniciaba la vida, debió de existir una atmósfera
muy diferente a la actual, el ruso Oparin supone que estaba compuesta por vapor
de agua (H20), amoniaco (NH3) e hidrocarburos, principalmente metano (CH4),
conteniendo también ácido sulfhídrico (H2S), Tal mezcla de gases, sometidos a
las altas temperaturas y a la radiación ultravioleta que llegaba del Sol sin
obstáculos, debieron dar origen a nuevas moléculas orgánicas, como los
aminoácidos.
-Lo más
importante:
Una
unidad muy interesante para dar inicio al libro, una explicación basta pero
sencilla de la creación de los elementos en el planeta tierra son tantos rodeos
haciéndola ver clara y concisa. Buena
explicación de las características del agua y sus componentes, así como
de los métodos de obtención del hidrogeno pasando por la realización de
electrolisis con diversos metales como lo son el aluminio y el helio. La teoría
de los gases de los que estaba compuesto nuestro planeta en sus primeros y los
experimentos de años sucesores en los cuales se comprobaba la teoría de manera
oportuna. Esta unidad nos deja como una enseñanza, el como la tierra y sus
compuestos han ido cambiando debido a diversos cambios tanto como físico y químicos
dando como resultado el planeta tierra en el que hoy vivimos.
2. EL
ÁTOMO DE CARBONO, LOS HIDROCARBUROS, OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS, SU POSIBLE
EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA
Y EN
OTROS CUERPOS CELESTES
La
generación del carbono y de los átomos más pesados se dio en el interior de las
estrellas antes de la formación de nuestro Sistema Solar, cuyo nacimiento, a
partir de materiales cósmicos, polvo y gas provenientes de los restos de
estrellas que explotaron, se remonta a un pasado inimaginable: algo así como 4
600 millones de años. Los elementos del 93 al 109, llamados transuránicos, han
sido preparados artificialmente por el hombre, mediante colisiones entre
distintos átomos. Cualquier elemento natural o sintético es identificado por su
número atómico Z, que corresponde al número de protones que lleva en su núcleo.
El
carbono, elemento base de la vida, se encuentra en la corteza terrestre en una
proporción de 0.03%, ya sea libre o formando parte de diversas moléculas. Como
era de suponerse, el carbono se encuentra también en los demás planetas de
nuestro Sistema Solar, ya que todos fueron formados a partir de la misma
nebulosa.
El
diamante es un cuerpo duro y transparente en el que cada átomo de carbono se
encuentra unido a otros cuatro, localizados en los vértices de un tetraedro. El
grafito es otra forma alotrópica del carbono, alotropía es una palabra griega
que significa variedad. El diamante es, por tanto, uno de los alótropos del
carbono.
Como
hemos visto, el átomo de carbono, por tener 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.
Debido
a que el carbono tiene la propiedad de unirse entre sí formando cadenas
lineales, ramificadas o cíclicas, sus compuestos forman una serie muy grande de
sustancias con fórmulas precisas, de las que se conocen ya más de dos millones
de diferentes sustancias orgánicas y cada año se suman muchos nuevos compuestos
orgánicos de origen natural o sintético.
El
metano, el más simple de los hidrocarburos, es el resultado de la unión de un
átomo de carbono con cuatro hidrógenos. El metano es un gas volátil e
inflamable que, por su alto contenido de calor, es un combustible eficaz. Es el
principal componente del gas natural, en donde se encuentra junto con otros
hidrocarburos gaseosos como etano, propano y butano. Este gas, también llamado
gas de los pantanos, por formarse debido a la acción de microorganismos sobre
la materia orgánica, también se produce en el estómago de los mamíferos cuando
éstos tienen una mala digestión.
Conforme
la atmósfera de la Tierra fue adquiriendo oxígeno, éste se fue consumiendo en
la oxidación de los distintos elementos y moléculas que existían en ella. Al no
haber suficiente oxígeno atmosférico, no había posibilidad de combustión; tanto
el hidrógeno como los hidrocarburos podían calentarse a elevadas temperaturas
sin producción de fuego, Cuando prendemos fuego a un hidrocarburo líquido o
mezcla de hidrocarburos vemos que el líquido desaparece totalmente.
La
oxidación de un hidrocarburo no es siempre total; existen estados intermedios
con incorporación parcial de oxígeno.
-Lo más
importante:
Nos
damos cuenta de cómo los diversos elementos químicos se fueron formando en una
tierra primitiva, el tiempo del que se derivan y hasta que limites llega el ser
humano para tratar de crear sus propios elementos tratando de imitar la
perfección de la naturaleza.
Poder
apreciar las varias utilizaciones del carbono y como con enlaces desde lo más simples
con el ejemplo presente de los diamantes, además de su importancia en la base
de la vida y como lo podemos encontrar en ambiente natural.
Explicaciones
de los hidrocarburos así como éteres, metano y muchos otros. Y la presencia del
metano y otros compuestos en los cuerpo celestes.
3.
RADIACIÓN SOLAR, APLICACIONES DE LA RADIACIÓN, CAPA PROTECTORA DE OZONO,
FOTOSÍNTESIS, ATMÓSFERA OXIDANTE, CONDICIONES APROPIADAS PARA LA VIDA ANIMAL
Dentro del Sol se están generando constantemente grandes
cantidades de energía, ya que esta se propaga por el espacio viajando a razón
de 300 000 km por segundo, a estas velocidades las radiaciones llegan a la
Tierra ocho minutos después de ser generadas. Debido a que las radiaciones
viajan como ondas a la velocidad de la luz, tendrán como característica la
longitud de onda, que es la distancia entre dos máximos.
El número de ondas que a una velocidad constante
pasan por un determinado punto cada segundo se le llama frecuencia (v), las radiaciones con mayor frecuencia obviamente tendrán mayor energía,
además hay otras radiaciones Otras radiaciones de alta energía, y por lo tanto
peligrosas para la vida, son los llamados rayos X y las radiaciones gamma.
El vapor de agua existente en la atmósfera
primitiva de la Tierra estuvo expuesto a la radiación ultravioleta que durante
millones de años llegó hasta la superficie terrestre sin dificultad. Las
moléculas de agua eran descompuestas en hidrógeno (H2) y oxígeno (O2)
por la alta energía del ultravioleta, el cual tiene una corta longitud de onda,
a pesar de que la producción de oxígeno era constante, la naturaleza reductora
de la atmósfera se conservaba, ya que gran parte del oxígeno generado era
consumido en la formación de óxidos con los elementos de la corteza terrestre y
produciendo agua y nitrógeno al reaccionar con el amoniaco que abundaba en la
atmósfera terrestre.
Por medio de este procedimiento la atmósfera se
iba enriqueciendo en nitrógeno y oxígeno, 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. Esta capa de ozono protege a
la Tierra de las radiaciones ultravioleta que son dañinas para la vida, ya que
alteran los átomos y moléculas a tal grado, que puede hacer que un electrón
abandone al átomo.
Otra forma de tratar de controlar las moléculas
es en la que se aprovecha la reacción química o fotoquímica que en algunas
ocasiones se llega a producir por ejemplo, en la reacción fotoquímica que se da
en el proceso de la visión.
Cuando la luz llega a la retina, el retinal que
forma parte de la rodopsina sufre una reacción fotoquímica por medio de la cual
cambia su geometría a transgeometría, el transretinal enseguida se reduce
enzimáticamente a vitamina A decolorándose totalmente. Después la vitamina A es
transportada al hígado en donde se transforma en 11vitamina A. Ésta es ahora
transportada al ojo en donde al ser oxidada se transforma en 11cis-retinal que
se combina con la opsina para dar rodopsina e iniciar de nuevo el ciclo visual.
Las celdas fotovoltaicas se han usado en el
espacio desde 1958 para suministrar energía eléctrica a los satélites
artificiales, el procedimiento está
basado en la propiedad que tiene la energía luminosa de excitar los electrones
de los átomos.
Si sobre un cristal de silicio, cuyos átomos
tienen cuatro electrones de valencia, se hace incidir la luz, éstos serán
excitados y podrán abandonar el átomo, dejando un hueco que equivale a una
carga positiva, el cual atraerá a un electrón de un átomo vecino, generando en
él un nuevo hueco. De esta manera las cargas negativas (electrón) y las
positivas (hueco) viajarán libremente por el cristal y al final quedarán
balanceadas.
Fotosíntesis.
En la fotosíntesis ocurre un proceso similar al
descrito para las celdas fotovoltaicas. Aunque en aquélla no se produce una
corriente eléctrica, es más eficiente que el realizado en una celda
fotovoltaica artificial.
En los organismos fotosintéticos existen
proteínas, colorantes y moléculas sensibilizadoras embebidas en la membrana de
las células especializadas en la fotosíntesis.
La molécula sensibilizadora en la fotosíntesis es
la clorofila, esta absorbe luz para iniciar la reacción de fotosíntesis, los
organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azúcares a partir del CO2 atmosférico y el agua del suelo, usando la energía
solar acumulada.
Lo más importante:
Notar el trabajo
que se lleva a cabo durante el proceso de la radiación solar, como viajan las
ondas a qué velocidad que magnitudes alcanzan y sobretodo con que fuerza o
poder impactan en nuestra querida tierra, además de la tarea de la formada capa
de ozono para que los rayos ultravioleta del sol no nos afecten directamente.
Las
multifuncionalidades de las celdas fotovoltaicas como por ejemplo guardar
energía en grandes masas y el proceso que lleva ese almacenamiento y los
materiales que se requieren para lograr un buen funcionamiento.
Ademas de dar ejemplos de como estos compuestos no son originales y solo son imitaciones de el trabajo preciso de la naturaleza como en el presente proceso de alimentación de las plantas y la FOTOSÍNTESIS.
Ademas de dar ejemplos de como estos compuestos no son originales y solo son imitaciones de el trabajo preciso de la naturaleza como en el presente proceso de alimentación de las plantas y la FOTOSÍNTESIS.
4. VIDA ANIMAL,
HEMOGLOBINA, ENERGÍA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS, DOMINIO DEL FUEGO
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.
Antes el oxígeno que se generaba por fotólisis
del agua, ahora se libera en forma eficiente mediante la reacción de
fotosíntesis, usando la luz solar como fuente de energía, la atmósfera se
enriqueció en oxígeno, dándose así las condiciones para el nacimiento de un
nuevo tipo de vida.
Los vegetales usan la clorofila como catalizador
indispensable en la reacción de fotosíntesis. Por medio de esta reacción los
vegetales acumulan 686 kilocalorías en cada molécula de glucosa.
La
hemoglobina es una cromoproteína compuesta por una proteína, la globina, unida
a una molécula muy parecida a la clorofila, pero que, en vez de magnesio,
contiene fierro; el oxígeno se le une en forma reversible. Cuando la
hemoglobina está unida a oxígeno se llama oxihemoglobina y cuando lo ha soltado
deoxihemoglobina. El fierro necesario para la formación de hemoglobina una
persona lo toma en su dieta a razón de 1 miligramo por día, otro mineral que el
organismo humano requiere es el metal alcalino térreo llamado calcio, así como
el fosforo tan bien es importante para la buena función del organismo. El
fierro una vez que sea sido asimilado, cada átomo permanecerá en el organismo
por un tiempo aproximado de 10 años, durante los cuales pasará por muy diversos
estados metabólicos, combinándose con diferentes sustancias y realizará muchos
procesos, entre los cuales está uno sumamente importante para el organismo
humano: el de transportar oxígeno a los tejidos.
El
monóxido de carbono (CO), gas que se desprende del escape de los
automóviles y en combustiones incompletas como la del carbón vegetal, en esta
forma el CO evita que se lleve a cabo la función del organismo, la cual puede
provocar la muerte cuando la cantidad de este gas que se ha fijado es grande.
La
hemoglobina se encuentra dentro de las células rojas o eritrocitos, que tienen
una vida media de 120 a 180 días, el macrociclo de la hemoglobina es cortado
oxidativamente por una de las dobles ligaduras para dar el complejo
biliverdina-hierro-proteína.
Los animales y el hombre.
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.
El cerebro recibe glucosa pura como fuente de energía, y para su
oxidación usa casi el 20% del oxígeno total que consume un ser humano adulto.
El cerebro de un adulto requiere más de 120 gramos de glucosa por
día, misma que puede provenir de precursores tales como el piruvato y los
aminoácidos. El cerebro gobierna las emociones y
el dolor por medio de reacciones químicas. La química del cerebro es muy
complicada y no es bien conocida todavía; sin embargo, es muy interesante la
relación que existe entre los efectos del alcaloide morfina, el alivio del
dolor y las sustancias naturales del cerebro llamadas endorfinas y encefalinas.
El descubrimiento del fuego.
El
fuego es la primera reacción química que el hombre domina a voluntad; en esta
importante reacción exotérmica se libera, en forma rápida, la energía que el
organismo animal liberaba de los alimentos en forma lenta e involuntaria. El
hombre aprendió a iniciar la reacción o a avivarla aumentando el oxígeno al
soplar sobre las brasas en contacto con leña seca, y más tarde supo iniciarlo
con chispas y por fricción.
El
fuego condujo al conocimiento de los primeros elementos químicos: el oro, el
plomo, el cobre, el estaño, el azufre y el carbón.
Envejecimiento.
Indudablemente, mientras más tiempo ha durado un
objeto inanimado, su aspecto más se deteriora, Los
antioxidantes son importantes en el tejido canceroso en donde la concentración
de tocoferol es mayor que en tejido normal. Son también importantes en la prevención
de oxidación de lípidos en los tejidos.
El envejecimiento biológico puede ser debido al ataque de
radicales hidroxilo sobre las
células no re generables del cuerpo.
Lo mas importante:
De una gran explosion y el paso de los años, se formo una capa que nos permitio vivir desarrollar nuestros microorganismo que algun dia nos procesederian a dar vida. Como antes de su deescubrimiento la quimica ya se desarrollaba como tal, dando como ejemplo la necesidad de los seres humanos de tener en su organismo cierto tipos de elementos quimicos como los metales para lograr un buen funcionamiento de las facultades.
Con el descubrimiento del fuego solo fue la punta del iceberg de los descubrimientos que esta reacción quimica traeria consigo. Y que el hombre aceptara que sus facultades en alugn momento terminarian y que lo unico seguro en la vida es la muerte cambio la forma de vida de las personas en todo el mundo debido al envejecimiento.
5. IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS EN LA VIDA DEL HOMBRE: USOS MÁGICOS
Y MEDICINALES
Los pueblos americanos tenían a la llegada de los
españoles un amplio conocimiento de las plantas y sus propiedades,
especialmente medicinales, la primera obra que se conoce al respecto es debida
al médico indígena Martín de la Cruz, quien la escribe en lengua náhuatl
durante el año de 1552.
El rey de España, Felipe II, al tener noticias de
que en la Nueva España existían más plantas y semillas medicinales que en
ninguna otra parte del mundo, envió a Francisco Hernández, "protomédico e
historiador general de las Indias, Islas y tierra firme del mar océano". Muchas plantas fueron utilizadas en ritos mágico-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.
Albert Hoffmann encontró en 1960 alcaloides del
tipo del ácido lisérgico. Entre ellos obtuvo, en forma cristalina, la amida del
ácido lisérgico y su epímero, la amida del ácido isolisérgico, ambos con
fórmula (C16H17ON3), además del
alcaloide de hongos. Hoffmann ensayó las amidas del ácido
lisérgico y del ácido isolisérgico, pero no encontró en ellos propiedades
alucinógenas, pues sólo le produjeron cansancio, apatía y somnolencia.
Los glucósidos encontrados en la planta también tuvieron actividad
relajante. Existen ciertas plantas con fines mágicos y religiosos entre los
antiguos pobladores de México, existen muchos más ejemplos de
plantas medicinales y alucinógenas.
La palabra curare es una adaptación al español de una frase que en
la lengua de una de las tribus sudamericanas significa "matar aves",
que es un extracto acuoso de varias plantas, para su preparación, el brujo de
la tribu hace hervir por varias horas en una olla de barro los diferentes
vegetales; el agua que se pierde por evaporación es sustituida por adición de
más agua; mientras se mantiene la ebullición se agita la mezcla y se agregan
otras sustancias venenosas como hormigas y colmillos de serpiente.
Cuando un ser humano o mamífero es
envenenado con curare, comienza por perder el habla, después se le paralizan
los miembros y los músculos faciales, hasta que, finalmente, le llega la
muerte.
Como este medicamento, muchos otros de
origen vegetal fueron usados por el hombre pero tuvieron que pasar muchos años
antes de que se pudieran aislar los principios activos al estado puro, para así
poder dosificarlos bien.
No fue sino hasta finales del siglo
XVIII que Lavoisier demostró que el aire está constituido por nitrógeno y
oxígeno, y que en la combustión el oxígeno se combina con el carbono de las
sustancias orgánicas para dar bióxido de carbono y agua.
Lavoisier elaboró un método para
analizar los compuestos orgánicos. Para saber cuántos átomos de carbono tenía
una molécula, bastaba medir cuidadosamente el CO2 producido, y de la cantidad
de agua obtenida, se calcularía el número de hidrógenos en la molécula, Al principio esto era muy lento, por
ejemplo, el alcanfor, se necesitó emplear 60 años de arduo trabajo. Con el
tiempo los químicos adquirieron día tras día más habilidad en el aislamiento,
purificación y determinación estructural de productos naturales.
En 1828 el químico Friedrich Wöhler, obtuvo su transformación en
el compuesto natural urea.
Este experimento demostraba que la síntesis de compuestos orgánicos
era posible de llevar a cabo por el ser humano, quien sólo requería de
habilidad y conocimiento, han pasado ya cerca de 200 años desde la química de
productos naturales y, sin embargo, sólo alrededor del 10% de las más 500 000
especies de plantas que viven sobre la Tierra han sido estudiadas en busca de
principios activos.
El zoapatle, es una planta por mujeres indígenas para facilitar el
parto, aumentar la secreción de la leche y de la orina y para estimular
la menstruación.
- Lo mas importante:
6. FERMENTACIONES, PULQUE, COLONCHE, TESGÜINO, POZOL,
MODIFICACIONES QUÍMICAS
Demasiados microorganismos son capaces de provocar cambios
químicos en diferentes sustancias, especialmente en carbohidratos, la
fermentación se hace evidente comenzando a desprender burbujas como si
estuviesen hirviendo.
Estos hechos fueron conocidos desde las épocas más remotas, siendo
quizá la fermentación el proceso químico más antiguo que el hombre pudo
controlar.
El pulque fue en Mesoamérica lo que el vino fue para los pueblos mediterráneos,
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. Para recogerlo se utiliza el
acocote, que es una calabaza alargada que sirve como pipeta de grandes
proporciones.
Esta bebida, llamada octli, tuvo una gran importancia a juzgar por
los testimonios pintados en diversos códices. A la llegada de los españoles,
este vino blanco perdió, junto con su nombre (octli), su categoría y pasó, con
el nombre de pulque, a ser la bebida de los pobres.
El procedimiento tradicional consiste en recoger el aguamiel y
colocarlo en un recipiente de cuero, donde se lleva a cabo la fermentación, Conforme
avanza, es controlada por catadores que vigilan la viscosidad y sabor para
determinar el momento en que se debe suspender. Una vez hecho esto, se envasa
el pulque en barriles de madera y se distribuye en los expendios llamados
pulquerías.
Otra bebida mexicana es el colonche bebida alcohólica roja de
sabor dulce obtenida por fermentación espontánea del jugo de tuna,
especialmente de la tuna Cardona. El procedimiento para su elaboración, las
tunas se recolectan en el monte, se pelan y enseguida se exprimen y cuelan a
través de un cedazo de ixtle o paja para eliminar las semillas. El jugo se
hierve y se deja reposar para que sufra la fermentación espontánea. En
ocasiones se agrega un poco de colonche para acelerar la fermentación. Se
pueden agregar al jugo también algunas de las cáscaras de la tuna, ya que son
éstas las que contienen los microorganismos que provocan la fermentación.
Como otro ejemplo existe el tesgüino que se consume en celebraciones religiosas, en
funerales y durante sus juegos deportivos, los mestizos lo toman como refresco
de bajo contenido de alcohol. Para su preparación, el maíz se remoja durante
varios días, se escurre y luego se deja reposar en la oscuridad para que al
germinar produzca plántulas blancas de sabor dulce, el maíz germinado se muele
en un metate; enseguida se hierve hasta que adquiere color amarillo, se coloca
en un recipiente de barro cocido y se deja fermentar. Para lograr la
fermentación, se agregan varias plantas y cortezas.
Por ultimo tenemos
el pozol, que es maíz molido y fermentado que al ser diluido con agua produce
una suspensión blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva.
Se prepara con una
masa de maíz siguiendo el mismo procedimiento que se utiliza para la preparación
de las tortillas, el maíz cocido se muele en metate o en un molino hasta
obtener una masa con la que se hacen bolas que se envuelven en hojas de
plátano, se deja reposar por varios días para que la fermentación se lleve a
cabo. El pozol es uno de los alimentos en que se conserva la antigua
sabiduría de los pueblos prehispánicos.
Otros productos que
se obtienen por fermentación son los lácteos, la leche es fermentada por varios
microorganismos transformándose en alimentos duraderos como yogur y la gran variedad
de quesos tan preciados en la mesa.
Las fermentaciones
se han utilizado también para obtener corticoides.
- Lo mas importante:
Ademas tambien se usan como parte de ritos o solo, tambien, para alcanzar sensaciones satisfactorias que solo estas sustancias o plantas pueden ayudar a llegar como las drogas naturales y su mayor representante el Opio.
7. JABONES, SAPONINAS Y DETERGENTES
El agua, 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 une con ella; así, el jabón toma la grasa y
la lleva al agua formando una emulsión
Los jabones se preparan por medio de la saponificación de aceites
y grasas.
Los aceites vegetales y las grasas animales 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. En caso de hacerlo con potasa, se
obtendrán jabones de potasio, que tienen consistencia líquida.
Aceite + sosa à Glicerina + jabón
Ahora bien, si la saponificación se hace con cal, el producto será
el jabón de calcio, el problema es que este jabón es un sólido duro e
insoluble, por lo que no sirve para los fines doméstico.
El proceso de fabricación de jabón es 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, o el aceite se ha calentado, se agrega
lentamente y con agitación una solución acuosa de sosa hasta obtener la saponificación total. Se
agrega una solución de sal común para que el jabón se separe y quede flotando
sobre la solución acuosa.
Se recoge el jabón y se le agregan colorantes, perfumes, medicinas
u otros ingredientes, el jabón se enfría y se corta en porciones, las que
enseguida se secan y 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. prensan, dejando un material con un contenido de agua superior al
25%.
Los primeros detergentes sintéticos fueron descubiertos en
Alemania en 1936, estos detergentes fueron sulfatos de alcoholes y después
alquilbencenos sulfonados.
Los detergentes han resultado ser un problema para la
contaminación. Ya que estos productos obtuvieron mucha popularidad gracias a su
facilidad de quitar manchas, las enzimas han producido problemas de salud en
los obreros que trabajan en su elaboración.
Saponinas que son jabones naturales también se han usado como
veneno de peces.
Por ejemplo 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.
- Lo mas importante:
Ademas de los detergentes tambien pudimos contar con las enzimas y las saponinas que su poder removedor de grasas lograron tomar posición en un dificl mercado para su epoca. Estos descubrimientos facilitarian la vida de esos tiempo y llegarian algunos sin cambios hasta las casas y hogares de hoy en dia.
8. HORMONAS VEGETALES Y ANIMALES, FEROMONAS, SÍNTESIS DE
HORMONAS A PARTIR DE SUSTANCIAS VEGETALES
Las plantas no sólo
necesitan para crecer agua y nutrientes del suelo, luz solar y bióxido de
carbono atmosférico. Ellas, como otros seres vivos, necesitan hormonas para
lograr un crecimiento armónico
La manera en que las auxinas hacen crecer a la
planta es por medio del aumento del volumen celular provocado por absorción de
agua.
Es perfectamente conocido por todos el que las
flores del girasol ven hacia el Oriente por la mañana y que voltean hacia el
Poniente por la tarde, siguiendo los últimos rayos del Sol. Es también
interesante observar cómo los colorines y otras leguminosas, cuando se ha
ocultado el Sol, doblan sus hojas como si durmieran y cómo se enderezan a la
mañana siguiente para recibir la luz del Sol. Todos estos movimientos de las
plantas son provocados por sustancias químicas. Las células del girasol se
contraen en el sitio en donde incide la luz solar formándose inhibidores de
crecimiento en ese punto. El resultado es el de doblar el tallo formando una
curva que apunta hacia el Sol.
Mensajeros químicos en insectos y 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.
Las kairomonas son sustancias que denuncian a los
insectos herbívoros ante sus parásitos y
su estructura es muy sencilla.
El que los animales respondan a señales químicas
se sabe desde la Antigüedad: los perros entrenados siguen a su presa por el
olor. El marcar su territorio le ahorra
muchas veces el tener que pelear, ya que el territorio marcado será respetado
por otros congéneres. Las manadas de leones o los grupos de lobos tienen su
territorio de grupo, estos son marcados con frecuencia con orina, con heces, o
con diferentes glándulas. 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. La
muscona es la base para muchos perfumes, siendo por lo tanto una sustancia muy
valiosa.
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.
Las hormonas masculinas son las responsables del
comportamiento y las características masculinas del hombre y otros similares.
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 hormona responsable de estas características en
la mujer se llama estradiol y se obtuvo por primera vez mediante reducción de
la estrona aislada de la orina y mostró ser una hormona nueve veces más potente
que la estrona.
Existen dos sustancias sintéticas que, aunque no
poseen estructura de esteroide, tienen fuerte actividad hormonal (estrogénica).
Estas son las drogas llamadas estilbestrol y hexestrol, estas sustancias,
aunque poseen una potente actividad de hormona femenina, no son aplicables a
personas dada su alta toxicidad.
La sustancia producida por el cuerpo amarillo y
que evita que haya ovulación mientras dura el embarazo fue aislada en 1931 y se
llamó progesterona, este descubrimiento inició la era de los anticonceptivos
artificiales, la era de la píldora anticonceptiva, pero la 19-nor-progesterona,
preparada por Ehrenstein en 1944, mostró ser más activa que la progesterona.
La testosterona favorece 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. Además la testosterona y los esteroides sintéticos mencionados existen
muchos más con actividad anabólica, las mujeres carecen de la producción de
esta sustancia
9. GUERRAS QUÍMICAS, ACCIDENTES QUÍMICOS
Antes de que el hombre apareciera sobre la Tierra ya existía la
guerra. Los vegetales luchaban entre sí por la luz y por el agua y sus armas
eran sus propias sustancias químicas. La lucha contra insectos devoradores ha
sido constante durante millones de años. Las plantas mal armadas sucumben y son
sustituidas por las que, al evolucionar, han elaborado nuevas y más eficaces
sustancias que las defienden.
En esta vida en simbiosis, la Yucca proporciona alimento y materia
prima hormonal a la mariposa nocturna. Ésta, en cambio, se encarga de polinizar
las flores de la planta asegurándole así su fructificación y reproducción.
Muchos insectos
poseen aguijones conectados a glándulas productoras de sustancias tóxicas con
los que se defienden de los intrusos, se conocen algunas de sus cualidades pero
lo más normal es que se sea inyectado
con dopamina o histamina, sustancias entre otras que son responsables del
dolor, comezón e hinchazón de la parte atacada.
La
gente que es alérgica se puede sentir muy mal por un solo piquete de abeja, de
manera que, por ejemplo, la abeja africana puede llegar hasta causar la muerte
a estas personas sensibles. Los mamíferos también poseen armas químicas, muchos
insectos poseen glándulas en donde se acumulan cantidades de veneno y cada uno
tiene su manera de inyectarlo
Después
de tener conocimientos al máximo la guerra destruyo la química y la cambio por
completo cuando la ocupo para acabar con su enemigo, la primera reacción
química que el hombre aprovechó para destruir a su enemigo fue el fuego con el tiempo
el tiempo el hombre inventa un explosivo, la mezcla de salitre, azufre y carbón
a este al final le acabo dando el poder de explosivo de guerra y hacer armas para
luchar contra sus enemigos.
En
la segunda Guerra Mundial se usó otra sustancia orgánica nitrada, el
trinitrotolueno o TNT, obtenida por tratamiento del tolueno con mezcla
sulfonítrica. Pero el hombre no se ha conformado con fabricar, la bomba lanzada
sobre Hiroshima fue una bola de uranio 235 no mayores 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.
Los alemanes
lanzaron, una nube de cloro sobre los soldados franceses quienes, al no estar
protegidos, tuvieron que retirarse varios kilómetros, tiempo después los mismos
alemanes continuaron con la guerra química lanzando granadas con gases
lacrimógenos, la más poderosa arma química usada en la primera Guerra Mundial
fue el gas mostaza. El gas mostaza se llamó de esta manera por tener un olor
parecido al de la mostaza.
Para la segunda
Guerra Mundial se eliminaron la mayor parte de las sustancias tóxicas y sólo
quedaron unas cuantas como el gas mostaza, el fosgeno, y el ácido cianhídrico
para usos especiales. Los gases sarina o GB y tabun fueron los únicos que
quedaron.
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.
El aldehído se coloca sobre objetos que normalmente se tocan, tales
como el volante del automóvil, los pasamanos de la escalera y la cerradura de
la puerta. La sustancia, colocada en pequeñas cantidades, se adhiere a la mano
y luego puede ser detectada en los objetos que el individuo tocó
posteriormente. De esta manera se puede seguir el trayecto de la persona
investigada.
Éste no se elimina de las manos por un simple lavado con agua,
pero si se lavan cuidadosamente con agua y jabón, la prueba es negativa,
indicando su total eliminación.
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.
- Lo mas importante:
Los bastos conocimientos de química para la época y la necesidad de supervivencia y de poder llevaron a grandes científicos ayudar a su patria proporcionando armas de calibre letal solo para complacer a sus patrias y superiores. Los estragos de estas masacres no son ni lo mínimo que se nos muestra, estos son muchos de los malos usos que se le pueden dar a la quimica y como poder ver que el afan de humillar de un ser vivo puede llegar a tal grando de crear armas tan exuberantes y peligrosas y darles un uso sin sentido.
Síntesis Final.
Los comienzos de la humanidad
con la gran explosión, con ella se trajeron incontables problemas por resolver,
ver como el planeta en sus comienzo al no ser más que una gran piedra caliente
pudo convertirse en lo que es hoy. Un átomo puedo haber comenzado toda nuestra
historia, hay que agradecérselo a los primeros elementos químicos, el hidrogeno
y le helio, posteriormente más fueron surgiendo los demás hacia como se fueron
creando poco a poco materiales y los primeros microorganismos que en un futuro darían
paso a la vida humana.
Los elementos químicos son base
fundamental en nuestra vida, algunos proporcionándonos tanto materiales de uso fundamental
como el oxígeno o el agua y algunas de las maravillas de la naturaleza que
tienen lazos y combinaciones tan perfectas y complejas como el diamante, además de que
conocimos con el paso del tiempo como un solo elemento puede brindarnos
distintas sustancias si se saben manejar cantidades y encontrar enlaces.
El Planeta se tenía que
preparar para recibir la vida biológica, una de las cosa que hizo fue una capa,
la capa de ozono, la cual nos protegería de las ondas de radiación provenientes
del sol que nos mantendrían calientes dentro de la atmosfera biología, pero
que, en exceso nos podrían dañar. Esta capa ha ido creándose pero en años
actuales la inconsciencia de las personas ha provocado su deterioro propiciando
a un deterioro irreparable.
La energía Del sol se ha podido
ocupar y guardar para algunas tareas además de las que ya se cumplen, con ayuda
de las celdas fotovoltaicas que son producto de la combinación e investigación
de diversos elementos químicos.
No solo en el planeta tierra existen
estas sustancias también en diferentes planetas y satélites de nuestro sistema
solar los podemos encontrar ayudando a crear fenómenos o crear cantidades
masivas de algún elemento en ciertos planetas.
La vida animal se dio hombro
con hombro con la vida humana cuando se crearon las condiciones adecuadas de
vida en la atmosfera, lo que nos distingue de mochos de ellos es que nosotros poseemos
un cerebro más poderoso que el de alguno de ellos con el cual podemos razonar y
con ello hemos podido ser dominantes ante ellos.
El hombre siempre se ha visto influenciado
por el uso de sus conocimientos y han ido con la bandera de tratar de buscar lo
mejor para ellos aunque en sus búsqueda comentan errores, un ejemplo muy claro
es como usaron las plantas y productos orgánicos para crear medicinas o para
hacer prácticas religiosas que en un principio consideraban como “Magia”,
pasaron muchos años para que el hombre moderno se diera cuanta del poder que
acaba de encontrar y que le pudiera dar un uso adecuado más que para solo
rituales además de poder controlar medidas y con ayuda de la química mejorarla
a los medicamentos Que conocemos hoy en día.
Las plantas y frutas y
combinadas con la química, se han usado no solo como medicinas sino también como
bebidas gracias al maravilloso proceso de fermentación con la cual se obtienen
resultados asombrosos, en la mayoría creación de bebidas alcohólicas, en un
principio este proceso era pequeño, hoy ya es hasta un proceso industrial. La
gente en sus comienzos la consumía como bebida para fiestas, rituales o cosas
relacionadas con lo religioso, hoy las personas de los pueblos son los que más
las consumen por lo que se dice que son las bebidas de los pobres.
Como ya vimos el hombre ha
querido facilitar de todo un claro ejemplo fue la creación de los jabones y
detergente por aquellos años de la primera guerra mundial con lo cual la limpieza y sanidad cambiaron,
pero con ella se trajeron grandes problemas de contaminación, debido a las
reacciones químicas que el hombre utilizaba.
El hombre después de exprimir
todo a los conocimientos químicos lo único que le quedo fue crear armas de
destrucción para acabarse entre ellos por ridículas enemistades en los campos
de batalla de las épocas de las guerras, es impresionante ponerte a pensar como
gente tan inteligente se dio a la tarea de buscar armas para matar a otro ser
humano solo por diferencias o problemas, dando como catástrofes terribles y
muertes en brandes masas además de pérdidas de infinidad de recursos, solo con l pretexto de ver quien es más
fuerte.
Con esto llagamos al fin donde
tenemos que analizar como la química en la vida es tan fundamental a grados de
ser necesaria para la existencia de la vida y de las comodidades que se nos
brindan.
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