lunes, 22 de junio de 2015

Estructura del ADN




Además de los carbohidratos, los lípidos y las proteínas, existe también un grupo de compuestos llamados ácidos nucleicos. Dentro de estos se incluyen el ADN o ácido desoxirribonucleico y el ARN o ácido ribonucleico. Los ácidos nucleicos están dentro de las células. El ADN se localiza en el interior de las estructuras llamadas cromosomas, en el núcleo de las células. Los cromosomas están compuestos por proteínas y ADN, que es la molécula portadora de la información genética del organismo. La molécula de ADN consta de dos largas hebras enrolladas en forma de hélice. Cada hebra es una cadena de bloques denominados nucleótidos, los cuales están conformados por tres moléculas diferentes: un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos, llamado desoxirribosa, y una base nitrogenada. La base nitrogenada está compuesta por átomos de carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno.
En la molécula de ADN hay cuatro bases nitrogenadas: la adenina (A), guanina (G),timina (T) y citosina (C). La molécula de ADN es una doble cadena de nucleótidos que se enrollan en espiral configurando una especie de escalera encaracol. Cada peldaño de la hélice está compuesto por dos bases que siempre serán los pares Adenina Timina (A-T) y Guanina-Citosina (G-C). La unión de los peldaños a lado y lado de la molécula está constituida por fosfatos y azúcares desoxirribosa de manera intercalada. Los pares están formados por una base con anillo sencillo y otra con anillo doble que encajan dentro del espacio entre las dos cadenas de fosfatos y azúcares.






Las biomoléculas

La característica común de todos los compuestos orgánicos es poseer carbono, que tiene la particularidad de formar estructuras muy complejas. Los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos son las principales“biomoléculas” constituidas por cuatro elementos fundamentales: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

CARBOHIDRATOS
Son compuestos que contienen carbono, oxígeno e hidrógeno. Su principal función es proveer energía de manera inmediata y también almacenarla. Los carbohidratos se presentan en tres formas:

carbohidratosysusfunciones.blog

Monosacáridos:
Son azúcares sencillos, cuyo principal representante es la glucosa, la cual es producida por las plantas en el proceso de la fotosíntesis y es fundamental para la obtención de energía en toda la célula.

Disacáridos:
Se originan por la unión de dos monosacáridos. Se hallan en la naturaleza y también son utilizados como fuente de energía. La sacarosa, conocida como azúcar de mesa, y la lactosa o azúcar de leche son ejemplos de disacáridos.

Polisacáridos:
Están conformados por monosacáridos unidos entre sí en largas cadenas. Constituyen una reserva de azúcar. En las plantas el principal polisacárido es el almidón mientras que en los animales es el glucógeno. Los dos compuestos tienen moléculas de glucosa, su diferencia es la manera de unirse unas con otras. La celulosa también es un polisacárido que posee glucosa, está en las paredes celulares de los vegetales, pero por su estructura no puede ser digerida por losseres humanos. La celulosa se presenta en las paredes celulares de las células vegetales, y constituye lo que se conoce en alimentación como fibra.


Proteínas:
Son sustancias que desempeñan importantes funciones en los sistemas vivos como la reparación y formación de nuevos tejidos, el desarrollo de reacciones químicas y regulación de procesos. Están compuestas de moléculas pequeñas denominadas aminoácidos que tienen carbono, nitrógeno, oxígeno e hidrógeno. Existen veinte tipos de aminoácidos a partir de los cuales se forman proteínas de diferentes tamaños y secuencias. Así como las veintiocho letras del alfabeto pueden construir un extenso número de palabras, los aminoácidos estructuran un sinnúmero de proteínas. Los alimentos que contienen proteínas son las carnes, el pescado, los lácteos, cereales, verduras, legumbres, huevos, frutos secos. Entre las proteínas más esenciales está la hemoglobina, cuya función esla de transportar oxígeno de los pulmones a los tejidos en muchos animales. Por su parte, la clorofila es una proteína indispensable para el funcionamiento de las plantas, ya que es el principal pigmento encargado de absorberla luz, gracias a lo cual se realiza la fotosíntesis, proceso necesario para que las plantas fabriquen carbohidratos.

                                     



La membrana plasmática o membrana celular:
Es la estructura que rodea el citoplasma y separa a la célula del medio exterior. Está formada principalmente de moléculas llamadas fosfolípidos, sustancias grasas y proteínas, suspendidas en la capa anterior. Por eso se la conoce como una “bicapafosfolipídica”. Cumple la función de permitir la entrada y salida de sustancias. Los compuestos pequeños pueden pasar a través de proteínas especializadas denominadas proteínas transportadoras. De esta manera, la membrana facilita la entrada de sustancias que requiere la célula para sus funciones vitales y la salida de desechos.

Los Lípidos:


http://www.boloncol.com/boletin-15/los-lipidos-o-grasas.html

Son moléculas orgánicas formadas principalmente por carbono e hidrógeno, y en menor proporción por oxígeno. Una de sus principales características es que son insolubles en agua. Se recomienda que los lípidos aporten con el 20-30% de las necesidades energéticas diarias. Esto es debido a que cumplen importantes funciones como las siguientes:


Los lípidos provienen principalmente de dos fuentes: animales y vegetales. Las grasas animales en su mayoría son sólidas a temperatura ambiente y se conocen como grasas saturadas. Forman parte de la manteca de cerdo, el tocino y la mantequilla. El consumo de estos alimentos debe ser moderado; el exceso produce su acumulación en el interior de las arterias, dando origen a la enfermedad denominada arterioesclerosis. Las grasas vegetales son los aceites llamados grasas insaturadas, están presentes en la oliva, maíz, soya, entre otros. También los frutos secos y la grasa de los pescados son fuentes básicas de estas grasas insaturadas. Hay ciertos ácidos grasos, componentes de los lípidos, considerados esenciales para el organismo, como los omega-3, que deben ser ingeridos en la dieta. Estos ácidos grasos sustanciales se encuentran en el aguacate, nueces y semillas de girasol, además en los peces de agua fría como el salmón, atún y sardinas.















sábado, 20 de junio de 2015

Energía Nuclear

lateorianuclear.blogspot.com

Es aquella que se encuentra dentro de cada átomo.Hasta el siglo XIX, los atomistas planteaban que la energía de una partícula o de un cuerpo dependía de la velocidad del mismo. Fue Albert Einstein, en 1915, quien postuló que cada partícula tenía energía independientemente de la velocidad que tuviera. Este fue el inicio de la era nuclear. Existen dos formas de generarla:

1. Fisión nuclear.
Ocurre cuando las partículas subatómicasson separadas por una fuerza externa, lo cual libera gran cantidad de energía en forma de luz y calor. Cuando un neutrón a alta velocidad golpea el núcleo del átomo de uranio, este se rompe, libera un promedio de tres neutrones que golpearán 3 núcleos y así sucesivamente. A esto se le llama reacción en cadena, que puede ser no controlada como en una bomba atómica o controlada en un reactor nuclear. Los átomos de uranio al romperse producen núcleos más pequeños como el bario y el kripton.
2. Fusión nuclear. 
Consiste en unir varios núcleos pequeños para formar solo uno más grande. Por ejemplo, en el sol se da la fusión nuclear de átomos de hidrógeno para conformar átomos de helio, lo cual produce radiaciones de luz y calor.

APLICACIONES DE LA ENERGÍA NUCLEAR
Medicina:
Todos los elementos radiactivos emiten energía de sus núcleos, energía que en un reactor nuclear es utilizada en la producción de elementos radiactivos que serán empleados en el diagnóstico como la gammagrafía, y el tratamiento de algunas enfermedades como el cáncer con el uso de radioterapia. Esta energía puede ser: rayos α, rayos β , y rayos γ.

Producción de electricidad:
Se realiza en centrales nucleares que provocan la fisión nuclear controlada. Ésta produce energía térmica que se usa para originar vapor que mueve turbinas. Estas últimas activan generadores para producir electricidad.

Agricultura:
Las radiaciones se aplican para inducir mutaciones en las plantas con el fin de obtener las variedades deseadas. Los isótopos radiactivos se emplean para detectar, por ejemplo, la cantidad de nitrógeno que es absorbida por la planta y así conocer la efectividad de un abono. También se la emplea en la esterilización de insectos machos con el fin de controlar las plagas. Empleo de isótopos y de radiaciones en agricultura, C.G. Lamm, OIEA BOLETÍN - VOL.21, N° 2/3

Conservación de los alimentos:
Se tratan los alimentos para ampliar su tiempo de consumo,mediante la exposición controlada de estos a rayos gamma. Esto elimina los organismos que puedan descomponerlos. El proceso es frío, por lo cual retrasa la maduración de las frutas y los alimentos conservan su frescura y estado físico. 

Industria:
Actualmente muchas ramas de la industria utilizan radio isótopos y diferentes tipos de radiación. Un ejemplo son los medidores radio isotópicos de espesor empleados para la automatización de las líneas de producción de alta velocidad de hojas de acero o de papel.

Determinación de las causas de la contaminación:
Se utilizan isótopos radiactivos para determinar, en forma muy exacta, los lugares en los que están presentes sustancias contaminantes así como sus cantidades. Es posible establecer cuál es el origen o causa de la contaminación, ya que se pueden rastrear los contaminantes aunque estén en cantidades muy pequeñas y observar su desplazamiento en el aire y en el suelo.

Minería:
Para la explotación minera es necesario conocer las características del suelo, específicamente su composición. Esta información se puede obtener haciendo descender sondas nucleares a través de perforaciones. Éstas tienen la capacidad de medir la radiactividad natural que suele estar presente cuando hay algunos minerales de interés.

Peligros de la energía nuclear:
Aparte de los beneficios que brinda, la energía nuclear implica riesgos, no solo por las aplicaciones militares que se dan (como las bombas), sino porque en su utilización pueden causar accidentes, como los ocurridos en Chernobyl, Three Mile Island o Tokaimura y Fukujima. Los usos de esta tecnología producen desechos que deben ser ubicados en lugares especialmente construidos para ello debido a que emiten radiaciones en forma continua y sus deshechos son altamente tóxicos.









Electromagnetismo

En el año 800 a. C., los griegos encontraron piedras que eran capaces de atraer trozos de hierro. Hoy sabemos que estas piedras se componen de magnetita y son imanes naturales. Los griegos también observaron que si se colocaban trozos de hierro cerca de un imán natural adquirían las mismas propiedades, convirtiéndose así en imanes.

El campo Magnético
Es la forma en la que se afecta el espacio cuando se coloca un imán. Se ha acordado que las líneas de campo magnético salen del polo norte e ingresan por el polo sur.

Electromagnetismo
En 1820, Hans Oersted diseñó una demostración en donde presentó experiencias que relacionaban el magnetismo con la corriente eléctrica, dando así origen al electromagnetismo. Años después se propuso que una corriente eléctrica produce un campo magnético. El experimento demostró que una brújula se comporta de manera diferente cuando se la expone a un imán con respecto a una corriente eléctrica producida al frotar una barra. La aguja de la brújula se orientó en sentido inverso a su polaridad y al invertir el imán la brújula giró 180°, en cambio al aproximar la barra a una brújula, se movía sin diferenciar los polos magnéticos. Este experimento demostró la relación entre la electricidad y el magnetismo.
La naturaleza del magnetismo está relacionada con las cargas en movimiento. La fuerza magnética que experimenta una partícula cargada, al pasar cerca de un campo magnético, depende de la intensidad de este campo y de la velocidad de la partícula; por lo tanto, cuanto mayor es la velocidad, mayor fuerza experimenta. Esta fuerza incluso puede tener la capacidad de desviar la trayectoria de ciertas partículas.

Campo Magnético Terrestre.
Los científicos creen que el magnetismo terrestre se debe a que el núcleo de la Tierra actúa como un imán gigantesco. Ya que el núcleo y el manto existen en un estado semi-líquido, y están constituidos por hierro y otros elementos magnéticos, estas condiciones permiten flujos de electrones que generan un campo magnético con polos orientados hacia los polos del planeta. El descubrimiento de que los polos magnéticos de distinta polaridad se atraen, dio origen a la brújula. Una brújula es una aguja magnetizada que flota o se mueve en un medio adecuado. Lo interesante de esto es que no importa donde se ubique este aparato, la aguja siempre apunta en la misma dirección.

http://www.taringa.net/posts/info/8709870/Origen-del-campo-magnetico-terrestre.html






Energía Eléctrica

La electricidades la energía que hace funcionar los electrodomésticos y provee la luz, pero también se encuentra en fenómenos naturales como los relámpagos. Para entender la energía eléctrica debes adentrarte en la estructura de los átomos; recuerda que los protones poseen una carga positiva y se hallan en el núcleo, y los electrones están en las órbitas y su carga es negativa. Esta diferencia en las cargas produce una fuerza de atracción que mantiene la estructura del átomo. Al contar con el mismo número de protones y de electrones, las cargas positivas equilibran las negativas, dando como resultado un átomo sin carga. Todos los objetos se encuentran constituidos por átomos y son eléctricamente neutros;sin embargo, los electrones pueden moverse de un átomo a otro, dejando a estos objetos cargados positiva o negativamente:

• Si el objeto pierde electrones, su carga será positiva. 
• Si el objeto gana electrones, su carga será negativa. Las cargas eléctricas pueden atraerse o repelerse, esta situación está dada por la siguiente condición: “cargas iguales se repelen y cargas opuestas se atraen”.

Corriente Eléctrica
Para que los aparatos eléctricos funcionen, se requiere que sean activados por una corriente eléctrica. La corriente eléctrica es un flujo de electrones que viaja a través de un alambre conductor en una unidad de tiempo. El alambre está formado por muchos átomos que tienen el mismo número de electrones, estos pueden saltar libremente desde un extremo al otro, produciendo un flujo. La cantidad de corriente que pasa por un conductor se conoce como intensidad de corriente eléctrica y se mide en amperios (A). La corriente se representa en dirección contraria al movimiento de los electrones; es decir, del polo positivo al polo negativo, mientras los electrones se dirigen del polo negativo al polo positivo.






Los enlaces químicos de los compuestos

Es la fuerza que mantiene unidos los átomos entre sí.


El enlace Metálico
Es el enlace que mantiene unidos a los átomos de los metales entre sí.

El enlace Iónico
Es el enlace entre un catión de carga positiva con un anión de carga negativa. La atracción electrostática ocurre por las cargas opuestas y esto causa la unión y formación de un compuesto.

El enlace covalente
Es la unión que se forma entre dos no metales. Los átomos enlazados comparten uno o más pares de electrones, los cuales son atraídos por los núcleos conectados con una intensidad similar, donde cada átomo aporta un electrón.

La tabla periódica y los elementos químicos

Conocer las propiedades de los átomos, en especial su masa, y la formulación química fue una tarea en la que se concentraron la mayoría de los científicos en el siglo XIX. Jöns Jakob Berzelius (1779-1848) fue el primero en sugerir los símbolos de los elementos químicos utilizando la primera letra del nombre del elemento en latín o en griego en mayúscula, por ejemplo, flúor (F). Debido a los diversos elementos que se conocían y para evitar confusiones, se acordó emplear las dos primeras letras del nombre, por ejemplo, sodio (Na, en latín: natrium).

La tabla periódica de Mendeleiev:
En 1869, el químico Dimitri Mendeleiev publicó una tabla periódica basada en el orden creciente de pesos atómicos. Organizó los elementos en períodos o filas de longitud variable y engrupos o columnas, en los cuales se ubicaron elementos con propiedades similares. El éxito de su organización radicó en dejar espacios para los elementos que se descubrirían posteriormente.

http://www.ecured.cu/index.php/Mendeleiev

La tabla periódica actual 
En 1913, Henry Gwyn Jeffreys Moseley sugirió una organización en orden creciente del número atómico, lo que conllevó a la siguiente formulación de la ley periódica: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos son función periódica de su número atómico”. 

La estructura de la tabla periódica 
La tabla periódica está organizada en grupos y períodos. Los grupos o las columnas verticales se designan con números romanos, del I al VIII, e indican el número de electrones que posee el átomo en el último nivel de energía o nivel de valencia, razón por la cual presentan propiedades químicas similares. Los períodos o las filas horizontales se designan con números arábigos, del 1 al 7, y señalan el número de niveles de energía que tiene un átomo.


http://dfbgquimica.webcindario.com/tabla_periodica.html


Las propiedades Periódicas
La tabla se la ha organizado en filas de acuerdo al número atómico Z y el número de filas en función del número de niveles de energía. Por ejemplo, en la fila tres, se encuentran todos los elementos que poseen 3 niveles de energía: K, L, M La forma y la distribución de los elementos en la tabla periódica, a su vez, está en función de la periodicidad de ciertas propiedades que se repiten debido al número de electrones en su último nivel de energía, llamado número de valencia. Si te fijas en la tabla, los elementos que están en la primera columna tienen 1 electrón en el nivel externo, siempre es s1, en este caso todos son metales muy reactivos. Las propiedades periódicas son: energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, radio atómico.

Energía de ionización
Es la energía mínima requerida para arrancarle al electrón más externo de su átomo neutro en estado gaseoso. Al quitarle un electrón, queda con carga positiva porque hay más protones que electrones. A este átomo cargado positivamente se le conoce como catión.

Afinidad Electrónica
Se describe como la energía liberada cuando un átomo en estado gaseoso gana un electrón y queda con una carga negativa, es decir, forma un ion negativo llamado anión.

Electronegatividad
Es la propiedad que representa la fuerza relativa de un átomo para atraer electrones cuando se combina químicamente con otro átomo. Esta fuerza de atracción la ejerce el núcleo atómico de carga positiva sobre los electrones de carga negativa. La electronegatividad aumenta con el número atómico dentro de un mismo período. Por ejemplo, en el período 2, el litio es el menos electronegativo y el fluor es el más electronegativo. En la columna aumenta de abajo hacia arriba, el astato es el menos electonegativo y el fluor el más electronegativo, ya que es el primero de la columna. La electronegatividad suele aumentar de izquierda a derecha a lo largo de un período y de abajo hacia arriba dentro de un grupo.

Radio Atómico
Es la medida del tamaño de un átomo. Se lo define como la mitad de la distancia que hay entre dos núcleos de dos átomos vecinos del mismo elemento. El radio aumenta en el mismo grupo de una columna a medida que aumenta el número atómico (Z) porque han aumentado el número de niveles de energía. Por ejemplo, el litio tiene 2 niveles de energía, en cambio el francio tiene 7, el radio del francio es bastante mayor que el de litio.
En un período, disminuye a medida que aumenta el número atómico (Z), por ejemplo, en el período tres, el sodio tiene un radio más grande que el cloro porque el número de cargas positivas es mayor en el cloro y la atracción a las cargas negativas es mayor al tener el mismo número de niveles de energía.




Las propiedades periódicas permiten predecir la forma en que los elementos pueden reaccionar químicamente para formar compuestos, es decir sustancias formadas por dos o más elementos.

Las Propiedades de los Elementos
En la tabla, las columnas tienen rótulos escritos en numerales romanos con la letra A o B. Estosson los 18 grupos de elementos. Por ejemplo, el grupo VIIA corresponde a los elementos conocidos como los halógenos.

Gases Nobles
Corresponden a los elementos del grupo VIII A. También se conocen como gases inertes debido a que son poco reactivos.

Metales
Si analizas la tabla de la página 163, los metales se ubican en la región izquierda y central de la tabla periódica. Comprenden los elementos representativos, los metales o elementos de transición o grupos B y los metales o elementos de transición interna o lantánidos y actínidos. El carácter metálico aumenta al descender en el grupo y en un período, de derecha a izquierda.

Sus propiedades físicas son:
Son buenos conductores de electricidad y calor.
Poseen brillo metálico. 
Casi todos son sólidos a temperatura ambiente.
Son maleables y dúctiles.

No Metales
Se encuentran localizados a la derecha y hacia arriba de la tabla periódica, excepto el hidrógeno, H, que está en el grupo I, pero se comporta como un no metal. 

Sus propiedades físicas son:
Son malos conductores de electricidad y calor. 
Sirven como aislantes térmicos. 
Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos a temperatura ambiente.
 No poseen brillo metálico. No son dúctiles ni maleables.

Metaloides
Son elementos cuyas propiedades periódicas son intermedias entre los metales y los no metales. Son conductores en un grado bastante menor que los metales. Muchos de los metaloides actúan como semiconductores.