CAPITULO I. ATOMOS Y MOLECULAS EN EL UNIVERSO.
Cuando la temperatura del universo era alrededor de mil millones de grados, se formaron los núcleos de los elementos. Los primeros elementos fueron los mas simples, el Hidrogeno (H) y el Helio (He), y los demás se fueron formando con el paso del tiempo en el interior de las estrellas siendo un aproximado a los 100 elementos y se pueden clasificar según sus propiedades físicas y químicas a lo que se le llama la tabla periódica.
Los elementos Hidrogeno (H) y Helio (He), son los principales constituyentes del universo.
El hidrogeno es un gas mas ligero que el aire, esta propiedad fue aprovechada por el hombre para viajar por la atmosfera. Desde finales del siglo XVIII se construyeron maquinas voladoras, se llamaban dirigibles, eran peligrosas por el carácter inflamable del hidrogeno con el que se había llenado
El átomo de Hidrogeno (H), esta formado por un núcleo, llamado protón, que posee una carga positiva que a su vez se encuentra neutralizada por un electrón (carga negativa).
Ley de las proporciones constantes indica que dos átomos de hidrogeno, cada uno de peso atómico 1, reacciona con un átomo de oxigeno, con peso atómico de 16, produciendo una molécula de agua, con peso molecular de 18.
PROPIEDADES DEL AGUA
El agua producto formado en la combustión del hidrogeno, es la molécula mas abundante en la Tierra, cubriendo las ¾ partes de la superficie terrestre constituyendo mares, ríos y lagos.
El agua en estado puro, es un líquido incoloro, inodoro e insípido. Propiedades físicas : su punto de fusión es de 0º; su punto de ebullición a nivel del mar es de 100º; la mayor densidad del agua se alcanza a 4º, siendo de 1g/ml, cada mililitro pesara un gramo y por lo tanto cada litro pesara un kilogramo.
El agua en estado solido es menos densa que en su estado liquido.
LAS GRANDES RESERVAS DE AGUA COMO REGURADORAS DEL CLIMA
El agua se calienta o se enfría mas rápido que el suelo, para regular la temperatura por eso las regiones alejadas del mar tienen temperaturas mas extremas que en la zonas cercanas al mar. El agua no solo es abundante en la tierra también ha sido detectada en otros cuerpos celestes. El cometa Halley la contiene en forma de hielo, según lo revelan los últimos informes.
AGUA OXIGENADA, PERÓXIDO DE HIDRÓGENO H2O2
Es conocida como agua oxigenada, llamada con más propiedad peróxido de hidrógeno, cuya estructura es H2O2 o HO-OH. El agua oxigenada tiene la capacidad de desprender oxigeno, mata a muchos microbios por lo tanto se utiliza como desinfectante.
El agua oxigenada que se consigue en la farmacia como agente desinfectante es muy diluida, contiene sólo tres partes de agua oxigenada por 97 de agua común. El agua oxigenada que se emplea como oxidante en laboratorios químicos es más concentrada, pues contiene 30 partes de H2O2 por 70 de agua ordinaria. Esta solución tan concentrada es peligrosa, puesto que causa quemaduras al ponerse en contacto con la piel.
PREPARACIÓN DE HIDRÓGENO
El agua pura es mala conductora de la corriente eléctrica, por lo que es necesario disolver en ella una base o un ácido fuerte que la hagan conductora. Disolvamos, por ejemplo, ácido nítrico (HNO3), cuyo protón se separa con facilidad (HNO3 H + NO3-) de los iones nitrato (NO3-).
A esta reacción se le conoce como electrólisis, es decir, ruptura de una molécula por medio de electricidad. Tan útil reacción no sólo se emplea para romper la molécula de agua, sino que se usa también para liberar los metales de sus sales.
La electrólisis tiene múltiples aplicaciones prácticas, entre otras, la obtención y purificación de metales.
OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO POR DESCOMPOSICIÓN DEL AGUA CON METALES
Cuando se arroja un pequeño trozo de sodio metálico sobre agua se efectúa una reacción violenta, se desprende hidrógeno y se genera calor. En ocasiones la reacción es tan violenta, que el hidrógeno liberado se incendia.
Una forma más moderada y fácil de controlar la reacción para preparar hidrógeno es la descomposición de un ácido fuerte por medio de un metal como fierro o zinc.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO I : El capitulo uno tiene una gran importancia por que nos indica el descubrimiento de los primeros elementos y la forma en que se acomodan y clasifican en la tabla periodica . después mensiona cada una de las propiedades del agua, la importancia de este liquido vital para la tierra y su composición química, incluyendo sus derivado asi como el agua oxigenada, la electrolisis en la obtención de metales, como aluminio. y nos menciona los elementos más abundantes despues de la explosión llamada BIG BANG , por la cual se creo la vida, y las capas de la tierra con sus componentes .
CAPITULO II :EL ATOMO DE CARBONO, LOS HIDROCARBUROS , OTRAS MOLECULASORGANICAS , SU POSIBLE EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA Y OTROS CUERPOS CELESTES .
LA TEORÍA de la gran explosión como origen del Universo concibe la formación del átomo de carbono (peso atómico = 12) en el interior de las estrellas mediante la colisión de tres átomos de helio (peso atómico = 4).
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.
Rodeando al Sol, la materia fue siendo cada vez mas fría y sus elementos constitutivos más ligeros. Con este material se formaron los planetas y sus lunas.
La diferente composición química del cuerpo de los planetas y de su atmósfera se debe en parte a que se formaron en regiones de la nebulosa con distintas temperaturas, por lo que los planetas interiores, Mercurio, Venus, Tierra y Marte, son rocosos, con gran proporción de metales, óxidos y silicatos. En cambio, los planetas exteriores contienen más gases. Así, los planetas interiores han perdido alrededor de 98% de su peso original por haber estado formados de material volátil como hidrógeno y helio, mientras que los planetas lejanos conservan enormes cantidades de hidrógeno y helio.
La Tierra, el tercer planeta del Sistema Solar, tuvo la fortuna de no ser tan caliente como Mercurio y Venus, ni tan frío como los planetas más alejados del Sol. Contiene agua en abundancia y carbono en cantidades también relativamente abundantes, 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 (Figura 1).
Los elementos del 93 al 109, llamados transuránicos, han sido preparados artificialmente por el hombre, mediante colisiones entre distintos átomos.
Cuando la colisión se efectúa entre átomos y neutrones se obtienen átomos con idéntico número atómico, pero diferente peso molecular, a los que se les llama isótopos. El primero de ellos, el fósforo 30, fue preparado por Frédéric e Irene Joliot Curie en 1935.
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.
En la Tierra se le encuentra: libre en forma de diamante o de grafito; combinado, formando parte de diversas moléculas orgánicas como la celulosa de la madera, el algodón y el azúcar; formando parte de sustancias inorgánicas como el mármol, que químicamente es el carbonato de calcio (CaCO3), el bicarbonato de sodio o polvo de hornear (NaHCO3) y, en la atmósfera terrestre, como bióxido de carbono (C02), de donde las plantas lo toman y lo transforman, con la ayuda de la energía solar, en sustancias orgánicas que incorporan a su organismo.
Éstos, a su vez, oxidarán la materia orgánica, liberando bióxido de carbono (CO2) para completar el ciclo de la vida.
EL CARBONO EN ESTADO LIBRE
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 (Figura 5(A)). El grafito (Figura 5(B)) es otra forma alotrópica del carbono.
En el diamante, cada átomo de carbono está rodeado por otros cuatro átomos acomodados en los vértices de un tetraedro (Figura 5(A)). En el grafito, en cambio, los átomos de carbono están fuertemente unidos a tres átomos vecinos, formando capas de hexágonos. En este último caso las diferentes capas se encuentran unidas entre sí por fuerzas débiles (fuerzas de Van der Waals), lo que hace que una capa pueda deslizarse sobre la otra, dándole al grafito la propiedad de lubricante, propiedad que es aprovechada para evitar el rozamiento entre dos superficies duras que se deslizan una sobre la otra. Por tanto, las marcas que deja un lápiz al escribir están formadas por las capas horizontales de hexágonos .
COMPUESTOS 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.
PRIMEROS HIDROCARBUROS
La Tierra, al igual que los demás planetas, tuvo en su primera época una atmósfera rica en hidrógeno (H2), por lo que el carbono (C) reaccionó con él formando moléculas de hidrocarburos (carbono hidrogenado). 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, el metano (CH4). El metano es una molécula estable en la que las capas electrónicas de valencia, tanto del hidrógeno como del carbono, están saturadas, el primero formando un par como en el helio y el segundo un octeto como en el neón.
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 (Figura 7), 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.
Los hidrocarburos lineales tendrán la fórmula CnH2n +2. Así, por ejemplo, el hidrocarburo lineal de 5 átomos de carbono o pentano CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 será C5H(2 X 5) +2 o sea C5H12. Si el hidrocarburo es ramificado, como por ejemplo el isobutano, su fórmula es también :
CnH2n+2
El más conocido de los carburos es el carburo de calcio, CaC2. Esta sustancia se prepara por reacción entre cal (CaO) y carbón a alta temperatura.
CaO + 3 C CaC2 + CO
El carburo de calcio es el hidrocarburo más simple en el que cada átomo de carbono intercambia tres valencias formando lo que se conoce como triple ligadura. El carbono de calcio reacciona con agua desprendiendo acetileno.
CaC2 + H2O Ca(OH)2 + H — C C — H
acetileno
El acetileno se usa en combinación con el oxígeno en el soplete oxiacetilénico, el cual sirve para soldar o cortar objetos de hierro. Debido a que arde con luz brillante, el acetileno se usa también en lámparas de alumbrado.
Los átomos de carbono no solo se pueden combinar entre sí y con el hidrógeno para dar hidrocarburos, sino que también pueden combinarse con muchos elementos, principalmente con oxígeno y con nitrógeno, para transformarse en los compuestos orgánicos que son la base de la vida.
Esta habilidad del carbono de combinarse entre sí y con otros átomos, explica el porqué 9 de cada 10 entre los cientos de miles de sustancias conocidas contengan carbono.
EL METANO Y OTROS COMPUESTOS QUÍMICOS EN LOS CUERPOS CELESTES.
El metano formó parte de la atmósfera primitiva de la Tierra, donde se generó por la acción reductora del hidrógeno sobre el carbono. Era el gas predominante en la atmósfera terrestre de aquel entonces.
C + 2H2 CH4
Actualmente el metano forma parte de la atmósfera de los planetas fríos que se encuentran más allá de Marte en nuestro Sistema Solar, es decir Júpiter, Neptuno, Urano y Plutón.
Júpiter:
Las naves espaciales Pionero y Viajero I revelaron un mundo fascinante en que las capas de distintos colores se suceden en este enorme planeta, cuyo diámetro es 11 veces el de la Tierra. Como el metano se conserva en estado gaseoso, aun a 160° bajo cero, y solidifica sólo a -182°, se encuentra en forma de gas en la atmósfera de Júpiter, donde se transforma químicamente con la ayuda de la radiación ultravioleta del Sol. os hidrocarburos superiores, constituidos por cadenas de átomos de carbono, al caer sobre el océano de hidrógeno líquido que cubre la superficie de Júpiter, son reducidos nuevamente al hidrocarburo más simple y más estable que es el metano, el que vuelve a incorporarse a la atmósfera joviana.
Saturno
El Viajero I llegó a Saturno en noviembre de 1980, después de su inspección por Júpiter y sus satélites, mostrando un enorme planeta, aunque algo menor que el anterior. Este planeta, que se distingue de los demás por su bello e impresionante sistema de anillos, posee una atmósfera en la que predomina el hidrógeno, aunque es rica también en metano, etano y amoniaco. Debido a la baja temperatura del planeta, el etano y el amoniaco se encuentran en estado sólido, y el helio se condensa cayendo como lluvia sobre la superficie del planeta. Titán. Con este nombre se conoce a la mayor luna de Saturno, un cuerpo celeste con tamaño comparable al de la Tierra.
De gran importancia fueron los hallazgos de la primera misión del Viajero I, pues su espectrofotómetro de infrarrojos encontró que la atmósfera de este cuerpo celeste está formada por 80% de nitrógeno y por sustancias orgánicas como metano (CH4), etano (CH3 — CH3), acetileno (H — C C—H) y ácido cianhídrico (HC N)
Urano y Neptuno
Son gigantescos planetas de color verde azulado, más fríos y densos que Saturno. La atmósfera de estos planetas contiene, además de hidrógeno, metano, identificado por su espectro de infrarrojo.
Urano. Es un gran planeta de color verdoso, con 51 000 km de diámetro (4 veces el de la Tierra), que circunda al Sol cada 84 años terrestres. Se encuentra a una distancia del Sol de 2 868 600 000 km (dos mil ochocientos sesenta y ocho millones seiscientos mil kilómetros), o sea 19 veces más alejado de lo que lo está la Tierra. Urano es un gigante gaseoso con un corazón rocoso, con 3 o 4 veces la masa de la Tierra, cubierto de una capa de agua, amoniaco y metano (H20, NH3 y CH4) de unos ± 8 000 km de espesor. Sobre este vasto océano existe una atmósfera de hidrógeno y de helio, con una considerable cantidad de metano.
Neptuno. Es, como Urano, un gigante verdoso con aproximadamente las mismas dimensiones y con una composición química parecida.
Plutón
Además de ser el más lejano y más pequeño de los planetas del Sistema Solar, es también el menos denso. Su composición química, según las últimas observacioobservaciones, queda así: agua sólida 74%, metano 5% y roca 21%.
Plutón, a pesar de ser tan pequeño, tiene una luna. Sin embargo, la gran lejanía impide hacer deducciones de la química de este pequeño y apartado cuerpo celeste.
La posibilidad de reacciones químicas entre las moléculas que forman la atmósfera de estos planetas es, debido al frío, muy restringida. El hidrógeno, que forma 90% de las atmósferas de Urano y Neptuno, no puede arder por la falta de oxígeno. Tampoco el metano, que se asemeja al gas de nuestras estufas, puede arder, pues falta el oxígeno necesario para que se efectúe la reacción de oxidación que sucede cuando encendemos nuestra estufa o el calentador de nuestro baño.
COMPUESTOS OXIGENADOS DEL CARBONO
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 como la gasolina vemos que el líquido desaparece totalmente. Lo que sucede en realidad es que, al combinarse con el oxígeno atmosférico, sus átomos de carbono producen el gas bióxido de carbono, mientras que sus átomos de hidrógeno forman vapor de agua, y ambos óxidos en que se transformó el hidrocarburo ascienden a la atmósfera sin dejar huella del líquido combustible.
CH4 + O2 CO2 + 2 H2O + calor
La oxidación de un hidrocarburo no es siempre total; existen estados intermedios con incorporación parcial de oxígeno. Las moléculas provenientes de estas oxidaciones parciales son de gran importancia para la vida.
METANOL, ALCOHOL METÍLICO O ALCOHOL DE MADERA
El alcohol metílico, el más sencillo de los alcoholes, tiene un solo átomo de carbono, y su preparación difiere un poco de la correspondiente a los demás alcoholes. El método más antiguo consiste en una destilación seca de la madera, por lo que se le conoce como alcohol de madera.
Este procedimiento es el empleado por los fabricantes de carbón vegetal, sólo que ellos lanzan a la atmósfera todos los componentes volátiles como el metanol y la acetona. En la actualidad existen métodos más baratos y eficientes para su preparación.
El alcohol metílico es venenoso. Si se ingiere, se respiran sus vapores o se expone la piel a su contacto por un periodo prolongado, puede provocar ceguera y aun la muerte, por lo que es necesario ser muy cuidadosos para no confundirlo con el alcohol etílico.
ALCOHOL ETÍLICO
Es quizá el primer disolvente químico preparado por el hombre. Se produce en la fermentación de líquidos azucarados. Es usado como disolvente para pinturas, barnices, lacas y muchos otros materiales industriales. También se utiliza ampliamente como desinfectante.
Debido a que también se emplea ampliamente como ingrediente de bebidas alcohólicas, cuando se vende para usos industriales se le agrega una sustancia que le comunica mal olor o mal sabor. Al alcohol así preparado se le llama alcohol desnaturalizado. El alcohol industrial contiene normalmente 95% de alcohol y tiene un punto de ebullición de 78°. La eliminación del 5% de agua restante para llegar a obtener el alcohol absoluto es muy difícil.
Como dijimos anteriormente, conforme aumenta el número de átomos de carbono en un alcohol sus propiedades se asemejan cada vez más a las de un hidrocarburo. Así, por ejemplo, su solubilidad en agua va diminuyendo a medida que su punto de ebullición más se va acercando a la del hidrocarburo.
ÉTERES
No sólo existe la posibilidad de inserción de un átomo de oxígeno entre un carbono y un hidrógeno para dar un alcohol, sino que también existe la posibilidad de inserción de oxígeno entre dos átomos de carbono, lográndose así la formación de las sustancias llamadas éteres. El más sencillo de ellos es el éter metílico CH3OCH3, siguiéndole el metil etil éter CH3OCH2CH3 y el éter etílico CH3CH2OCH2CH3.
ÉTER ETÍLICO
El éter etílico es una sustancia líquida de bajo punto de ebullición de mucha importancia, ya que se usa en medicina como anestésico y en los laboratorios de química como disolvente volátil e inmiscible en el agua.
Los alcoholes primarios pierden por oxidación dos átomos de hidrógeno dando un aldehído. Así, por ejemplo, el alcohol metílico al perderlos dará el metanal o formol.
El formol es un gas cuya solución acuosa al 37% se usa para conservar los cadáveres.
A su vez, el formol es susceptible de ser oxidado para dar el ácido fórmico, que es el ácido que tienen las hormigas y que contribuye a causar la irritación que provocan sus mordeduras.
Polimerización
El formaldehído forma dos tipos de polímeros (poli, muchos; meros, parte). Uno de ellos es cuando los átomos de carbono de una molécula se unen con los átomos de oxígeno de otra; el segundo tipo, cuando las moléculas se unen por medio de los átomos de carbono.
Los polímeros del primer tipo incluyen al paraformaldehído y al polioximetileno, y los del segundo, a los azúcares.
Oxidaciones más avanzadas
Cuando la oxidación de un aldehído continúa, se llega a un ácido carboxílico. De esta manera del metanol se pasa a formaldehído y de éste a ácido fórmico.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO II : .Este capitulo se basa en el carbono y sus distintas formas naturalmente y sus componentes que lo conforman . mensiona los hidrocarburos como el etano , metano , butano etc. pero el mas mensionado es el metano el cual se forma por la unión de un átomo de carbono con cuatro hidrógenos. habal de la conformacion de la tierra primitiva y de los demas planetas pero lo que da a entender es la importancia de la presencia del metano en estos . Menciona los compuestos oxigenados del Carbono: Aldehídos, cetonas y ácidos. Y Éteres, el cual es una sustancia, que tiene dos átomos de carbono e inserción de Oxígeno, mencionando al éter metílico, el metil etil éter y el éter etílico.
CAPITULO III: RADIACION SOLAR , APLICACIONES DE LA RADIACION , CAPA PROTECTORA DE OZONO , FOTOSINTESIS , ATMOSFERA OXIDANTE , CONDICIONES APROPIADAS PARA LA VIDA ANIMAL.
EN EL Sol se están generando constantemente grandes cantidades de energía mediante reacciones termonucleares. La energía radiante se propaga por el espacio viajando a razón de 300 000 km por segundo (velocidad de la luz, c). A esta velocidad, las radiaciones llegan a la Tierra ocho minutos después de ser generadas.
Las distintas radiaciones solares, de las cuales la luz visible es sólo una pequeña parte, viajan por el espacio en todas las direcciones, como los radios de un círculo, de donde proviene su nombre.
as radiaciones de mayor frecuencia tendrán también mayor energía, ya que la energía (E) es igual a la frecuencia y multiplicada por la constante de Plank (h), siendo h = 6.626x10-34 J.s. La energía será, por lo tanto, E = hv.
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.
2H2O2H2+O2
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 (03). 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, debido a su alta energía, son dañinas para la vida, ya que excitan a átomos y moléculas a tal grado, que puede hacer que un electrón abandone al átomo.
REACCIONES FOTOQUÍMICAS
Un tercer camino para relajarla es cuando la molécula excitada da como resultado una reacción química o fotoquímica como, por ejemplo, en la reacción fotoquímica que se lleva a cabo en el proceso de la visión.
Otro ejemplo importante de reacción química provocada por la luz es la formación de vitamina D2 o antirraquítica.
El proceso que se puede realizar en el laboratorio es el mismo que sucede espontáneamente cuando las personas se exponen a los rayos solares.
Los niños que sufren de raquitismo (crecimiento deficiente de los huesos) se curan por exposición prolongada a la luz solar. Los alimentos al ser asoleados adquieren propiedades antirraquíticas.
CELDAS FOTOVOLTAICAS
Las celdas fotovoltaicas se han usado en el espacio desde 1958 para suministrar energía eléctrica a los satélites artificiales. Y esto debido a que son muy eficientes en la conversión de energía solar a energía eléctrica (± 20%), aunque, debe aclararse, tienen el inconveniente de ser muy caras.
La solución, desde luego, radica en abaratar el procedimiento para poder utilizarlo en la Tierra en forma competitiva.
FOTOSÍNTESIS
En la fotosíntesis ocurre un proceso similar al descrito para las celdas fotovoltaicas. Aunque en aquélla no se produce una corriente eléctrica, es sin embargo más eficiente que el realizado en una celda fotovoltaica artificial.
La clave para tan alta eficiencia reside en la arquitectura molecular y en su asociación a membranas. Las membranas biológicas consisten en un fluido bicapa de lípidos anfipáticos especialmente fosfolípidos. La naturaleza anfipática de estos lípidos se debe a que presentan hacia el exterior la parte polar (cargada) 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.
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, molécula parecida a la del heme de la hemoglobina, que consiste en un anillo tetrapirrólico que contiene un átomo de Mg en el centro del anillo en vez del átomo de Fe que contiene el heme.
La clorofila absorbe luz para iniciar la reacción de fotosíntesis. La intensidad de absorción en las distintas l del espectro visible varían de acuerdo con la figura 12. Como en ella se ve, la clorofila absorbe en el azul y en el rojo y no en el verde, el cual es reflejado, razón por la que las hojas se ven verdes.
Los pigmentos diferentes a la clorofila ayudan a absorber en las ls entre 450 y 650 nm, punto en que la clorofila es deficiente.
Los pigmentos que absorben la luz, situados en la membrana, se hallan dispuestos en conjuntos. Estos fotosistemas contienen alrededor de 200 moléculas de clorofila y algunas 50 de carotenoides.
Las membranas de los cloroplastos poseen dos diferentes fotosistemas cada una, con su propio conjunto de moléculas colectoras y su centro de reacción. El fotosistema l, que absorbe a l mayores (800 nm), tiene una mayor proporción de clorofila a y el fotosistema II, que absorbe a l menores (680 nm), tiene mayor proporción de clorofila b.
Todas las plantas que desprenden oxígeno poseen ambos fotosistemas, siendo el agua oxidada en el lado derecho, como se muestra en la figura 13, y el NADP+ reducido en el lado izquierdo.
FORMACIÓN DE AZÚCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS
Los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azúcares a partir del CO2 atmosférico y el agua del suelo, usando la energía solar acumulada en el ATP y el NADPH
El proceso descubierto por Melvin Calvin es el siguiente:
6 CO2 + 18 ATP + 12 H2O + 12 NADPH + 12 H+ C6H12O6 + 18 Pi + 18 ADP + 12 NADP+
El azúcar de cinco átomos de carbono se combina con CO2, catalizado por la enzima carbonílica 1,5-difosfato de ribulosa, produciendo dos moléculas de ácido fosfoglicérico, el que se combina entre sí para dar el azúcar de fruta o glucosa.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO III : este capitulo habla en especial de la radiación solar ,la capa de ozono con todos sus componentes , la fotosíntesis; explicando desde que la clorofila absorbe luz para iniciar esta reacción. como se lleva acavo una reaccion fotoquimica por ejemplo: la que se lleva a cabo en el proceso de la visión. habla de las celdas fotovoltaicas que se usan para guardar energia solar convirtiendo la energía a energía eléctrica. explica que los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azucares a partir del CO2 atmosférico y el agua del suelo, usando energía solar.
CAPITULO IV: VIDA ANIMAL , EMOGLOBINA , ENERGIA DE COMPUESTOS ORGANICOS , 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. 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.
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2.
La hemoglobina toma oxígeno del aire y lo transporta a los tejidos, que es donde se realiza la reacción contraria a la fotosíntesis.
C6H12O6 + O2 6 CO2 + H2O + energía
De esta manera, el CO2 que los vegetales toman de la atmósfera regresa a ella. En estas condiciones, los diferentes tipos de animales, incluyendo al hombre que llegó un poco más tarde, vivían en perfecto equilibrio con la naturaleza, pues éste sólo consumía alrededor de 2 000 kilocalorías por día, es decir sólo la energía necesaria para mantener su cuerpo saludable.
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 el ser humano lo toma en su dieta a razón de 1 miligramo por día, acumulándose normalmente 4 gramos de él en los adultos. Es decir, un ser humano adulto tendría fierro suficiente como para elaborar un clavo de 4 centímetros de largo.
El monóxido de carbono (CO), gas que se desprende del escape de los automóviles y en combustiones incompletas como la del carbón vegetal, se combina con la hemoglobina desplazando al oxígeno para dar un compuesto más estable. 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. Éstos son devorados posteriormente por células del sistema retículo endotelial. Estas células, llamadas macrófagos (devoradoras de objetos grandes), se encuentran principalmente en el bazo, el hígado y la médula ósea. 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
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.
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 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.
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 ATP se requiere para mantener la capacidad de las células nerviosas (neuronas) 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.
OPIO, MORFINA Y SUSTANCIAS OPIÁCEAS DEL CEREBRO
El uso del opio como sustancia analgésica es conocido desde tiempos muy remotos; los griegos la usaron varios siglos antes de Cristo.
Uno de los principales constituyentes del opio, la morfina, fue aislado en 1803 por el farmacéutico alemán Sertürner.
La pregunta es, ¿por qué un producto vegetal tiene tan notables efectos en el sistema nervioso? La respuesta se dio en los años setenta: las propiedades de la morfina deben derivar de su estructura y configuración; cualquier alteración de ésta hace cambiar drásticamente sus propiedades; es decir, se requiere precisamente la configuración natural para que encaje en receptores de las neuronas cerebrales.
La existencia de receptores de morfina fue demostrada en varios laboratorios en 1973.
Existe un gran número de receptores de morfina en partes del sistema nervioso involucrados en la transmisión del dolor y en la parte responsable de las emociones.
La morfina y la encefalina tienen pues la misma configuración, por lo que pueden unirse a receptores de la misma manera.
DESCUBRIMIENTO DEL FUEGO
El cerebro del hombre crece, piensa, memoriza, aprende nuevas cosas hasta que un día, cuando menos se lo espera, descubre el fuego, aprende a dominarlo y transmite el conocimiento de generación en generación.
Precisamente un paso fundamental en el dominio de la naturaleza lo dio el hombre primitivo cuando aprendió a dominar el fuego; en ese momento encontró la manera de liberar a voluntad la energía que los vegetales habían tomado de la radiación solar y acumulado en forma de materia orgánica.
Una vez controlado el fuego, el hombre lo pudo aplicar, primero, al cocimiento de alimentos, y más tarde a la fabricación de utensilios de arcilla, endurecidos por el fuego.
La cadena de descubrimientos a raíz del dominio del fuego ha sido constante hasta nuestros días, en que el consumo de combustible es sinónimo de riqueza de un país.
Con el dominio del fuego los ritos mágicos fueron más impresionantes: el hombre quemó hierbas aromáticas cuyos componentes químicos muchas veces tuvieron propiedades curativas. Más tarde, al disponer de recipientes de arcilla pudo hacer infusiones de plantas, obteniendo así algunas sustancias curativas.
Al hervir sus infusiones, el vapor de agua arrastró las sustancias volátiles que no sólo daban olor agradable a la cueva, sino que ahuyentaban insectos, desinfectaban y curaban a los enfermos.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO IV : habla de la hemoglobina la que es una cromoproteína compuesta por una proteína , la globina, unida a un molécula muy parecida casi igual a la clorofila, pero que contiene fierro, el oxigeno se le une en forma reversible. describe las diferencias entre el hombre y los animales, ya que el hombre esconsiderado un animal que se distingue ya que porque goza del razonamiento , y gracias a esto ha evolucionado en el planeta.
menciona al cerebro y menciona las sustancias que este contiene y que las reacciones químicas del cerebro controlan nuestras emosiones mentales como fisicas. También se habla de analgésicos como el Opio y la Morfina. El descubrimiento del fuego con el tiempo fue siendo unos de los descubrimientos mas importantes , y gracias a este se condujo al conocimiento de los primeros elementos químicos; oro, plomo, cobre, estaño, azufre y carbón.
CAPITULO V: IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS EN LA VIDA DEL HOMBRE: USOS MAGICOS Y MEDICINALES.
UNA vez que el hombre aprendió a dominar el fuego, estuvo en condiciones de fabricar recipientes de arcilla, los que, endurecidos por el fuego, le servirán para calentar agua, cocinar alimentos y hacer infusiones mágicas y medicinales. De esta manera los aceites esenciales arrastrados por el vapor de agua aromatizaban la caverna y se condensaban en el techo, con lo que se separaban las sustancias químicas contenidas en las plantas. El químico primitivo encontró que los aceites esenciales no solo tenían olor agradable, sino que muchos de ellos tenían además propiedades muy útiles, como eran las de ahuyentar a los insectos y de curar algunas enfermedades.
El conocimiento de las plantas y sus propiedades seguía avanzando: ya no sólo las usaba 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. El arte pictórico floreció en ese entonces en muchas partes del mundo y actualmente nos asombran sus manifestaciones conservadas en oscuras cavernas, donde con frecuencia se ven escenas de cacería.
DROGAS ESTIMULANTES CON FINES MÁGICOS Y RITUALES
Muchas plantas fueron utilizadas en ritos mágico-religioso 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.
OLOLIUQUI
La planta mexicana llamada ololiuqui por los mexicas corresponde, según los estudios botánicos recientes, a la enredadera Turbina corymbosa, de la familia Convolvulácea. El ololiuqui tenía un amplio uso mágico-religioso en el México prehispánico. Según los primeros escritos posteriores a la conquista la semilla molida era usada, mezclada con otros vegetales, para ungir a sacerdotes indígenas, quienes pretendían adquirir la facultad de comunicarse con sus dioses.
Las propiedades medicinales del ololiuqui han sido mencionadas por Francisco Hernández, quien dice que es útil contra la gota. Por su parte, Acosta dice que la planta untada alivia las partes enfermas, por lo que se le llamó medicina divina.
PRINCIPIOS ACTIVOS
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, la chanoclavina. Los mismos alcaloides se encontraron en otra convolvulácea, la Ipomea tricolor.
HONGOS
Ciertos hongos fueron usados con fines rituales en varias regiones del territorio mexicano y la práctica continúa también hasta nuestros días. El escrito más antiguo al que se tiene acceso se debe a André Thevet, L'histoire du Mechique (1973), basada en la obra perdida de Andrés Olmos (1543), Antigüedades mexicanas.
Un testimonio del uso que se daba a los hongos en diferentes regiones de México y de la determinación que tenían las autoridades civiles y religiosas de eliminar tales prácticas ha llegado clara y precisa hasta nosotros gracias a la historia narrada por Jacinto de la Serna en su Manual de Indias para el conocimiento de su idolatría y extirpación de ella, capítulo IV, 1556.
La flora sudamericana es rica en plantas medicinales. Los polvos de corteza de quina adquirieron gran fama como medicina antimalárica después de que la marquesa de Chinchón, esposa del virrey del Perú, fue curada de paludismo con esa droga. El género de plantas andinas antipalúdicas fue llamado Cinchona y la medicina fue introducida a Europa desde 1640.
No fue sino hasta finales del siglo XVIII (1772-1777) 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.
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
Basado en este descubrimiento, 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. Los estudios de Lavoisier crearon las condiciones apropiadas para que naciera la química de productos naturales. Los principios activos contenidos en plantas curativas conocidas desde la Antigüedad comenzaron entonces a ser aislados y a ser establecida su fórmula. En 1805, el farmacéutico alemán Sertürner aisló la morfina del opio. En 1820, Pelletier y Caventou aislaron de la quina los alcaloides quinina y cinchonina. Por la misma época, otros principios activos fueron aislados y analizados en cuanto a su contenido de carbono, oxígeno y algunos otros elementos como nitrógeno.
ZOAPATLE, CIHUAPALLI (MEDICINA DE MUJER)
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.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO V : en este capitulo se mensciona la Importancia de las plantas en la vida del hombre: usos mágicos y medicinales que son de las primeras soluciones medicas . aqui se mensiona las propiedades curativas de las plantas aunque no menciona todas, pero si las mas importantes, gracias a el fuego, ya que el hombre comenzó a preparar infusiones, de plantas, las que daban un aroma agradable, y se utilizaban para curar heridas. , pero también con propiedades toxicas, y masivas, a las que se les conocen como drogas.
CAPITULO VI: FERMENTACIONES , PULQUE , COLONCHE , TESGÜINO , POZOL , MODIFICACIONES QUIMICAS .
MUCHOS microorganismos son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias, especialmente en carbohidratos. Es de todos conocido el hecho de que al dejar alimentos a la intemperie en poco tiempo han alterado su sabor y, si se dejan algún tiempo más, la fermentación se hace evidente comenzando a desprender burbujas como si estuviesen hirviendo. Esta observación hizo que el proceso fuese denominado fermentación (de fervere, hervir). Esta reacción, que 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.
PULQUE
El pulque fue en Mesoamérica lo que el vino fue para los pueblos mediterráneos.
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. Estuvo tan arraigada en la cultura autóctona, que no bastaron 300 años de esfuerzos de las autoridades coloniales para eliminar su consumo, ni han bastado tampoco 176 años de esfuerzos de la sociedad independiente por desprestigiarla y tratar de sustituirla por otras bebidas obtenidas por fermentación, muy altamente prestigiadas por ser originarias de los pueblos europeos, cuya cultura se ha impuesto, como la cerveza y el vino, que cuentan con los medios masivos de comunicación para exaltar sus virtudes y el buen gusto que implica el consumirlas y ofrecerlas.
El pulque 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 aguamiel se consume directamente, siendo una bebida de sabor agradable que contiene alrededor de 9% de azúcares (sacarosa). Se puede beber cruda o hervida. Cuando se consume cruda existe el peligro de que las saponinas que contiene, al tocar la piel junto a la boca, la irriten produciendo ronchas.
El nombre pulque con el que los españoles denominaron a esta bebida da idea de la degradación en categoría que sufrió, ya que, según Núñez Ortega, este nombre deriva de poliuqui, que significa descompuesto.
MANUFACTURA DEL PULQUE
El procedimiento tradicional, que data desde las épocas prehispánicas, 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.
El pulque es una bebida blanca con un contenido alcohólico promedio de 4.26%. Entre los principales microorganismos que intervienen en la fermentación se cuentan el Lactobacillos sp. y el Leuconostoc, que son los que provocan la viscosidad, y la Saccharomyces carbajali, que es la levadura responsable de la fermentación alcohólica.
El pulque es elaborado con la savia del Agave atrovirens. Otros agaves son aún más ricos en azúcares y por lo tanto productores de materias primas susceptibles de ser fermentadas.
OTRAS BEBIDAS MEXICANAS OBTENIDAS POR FERMENTACIÓN
Colonche
Se conoce como colonche a la bebida alcohólica roja de sabor dulce obtenida por fermentación espontánea del jugo de tuna, especialmente de la tuna cardona (Opuntia streptacantha).
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 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.
El colonche recién preparado es una bebida gaseosa de sabor agradable que con el tiempo adquiere sabor agrio.
Los estudios de Ulloa y Herrera señalan que la fermentación del jugo de tuna se debe, entre otros microorganismos, a una bacteria y a la levadura Torulopsis taboadae, que es la primera levadura aislada del colonche, lo que indica la poca atención que se ha prestado a las bebidas netamente mexicanas.
Pozol
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.
El pozol se consume durante las comidas o como refresco a cualquier hora del día. Los indígenas de Chiapas o de otros estados del Sureste lo llevan como provisión antes de emprender un viaje o antes de iniciar su jornada de trabajo.
Preparación: Para la obtención del pozol se prepara una masa de maíz, siguiendo el mismo procedimiento que se utiliza para la preparación de las tortillas. Veamos en que consiste éste.
El pozol es un mejor alimento que el maíz sin fermentar, ya que entre los microorganismos responsables de la fermentación existen algunos fijadores del nitrógeno atmosférico, como el Agrobacterium azotophilum, y otros que le dan aroma y sabor, tales como los Saccharomyces cerevisae, que son los que producen alcohol, y otros más que son los productores de ácido, que ayudan a impartirle el sabor característico.
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
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.
Muchos sustratos con alto contenido de azúcares y almidones se utilizan en la preparación de bebidas alcohólicas como la cerveza, que tiene muy amplio consumo en el ámbito mundial. Pero no sólo para la producción de alcohol o vino se emplea la levadura, un empleo muy antiguo y actualmente generalizado en el mundo entero es la fabricación de pan.
OTROS PRODUCTOS OBTENIDOS POR FERMENTACIÓN
Fermentación láctica
La leche es fermentada por varios microorganismos tales como Lactobacillus casei, o por cocos como el Streptococcus cremoris, transformándose en alimentos duraderos como yogur y la gran variedad de quesos tan preciados en la mesa.
La acidez de la leche fermentada se debe al ácido láctico que se forma por la transformación de los azúcares de la leche (de la lactosa). Este mismo tipo de fermentación es el que sufre la col en la preparación del sauerkraut de tan amplio consumo en la mesa de los pueblos europeos.
as fermentaciones pueden ser provocadas por muy diversos microorganismos, por lo que las transformaciones pueden seguir distintos caminos y, por lo tanto, obtenerse diferentes productos, tales como ácido butírico, butanol, acetona, isopropanol, ácido propiónico y muchos otros más.
El químico se ha dado cuenta de la gran utilidad que pueden prestar los microorganismos al efectuar transformaciones de un producto en otro y sobretodo al realizar cambios parciales en algunas moléculas, cambios que por medios químicos son muy difíciles de llevar a cabo, debido a la necesidad de gastar mucho tiempo y reactivos, además de obtener pobres rendimientos.
Muchas de estas difíciles reacciones las realizan los microorganismos en poco tiempo y con excelentes rendimientos.
a primera transformación química en esteroides fue efectuada por Mamoli y Vancellone en 1937. Ellos obtuvieron testosterona, la hormona masculina, a partir de androstenolona. El proceso se hizo en dos pasos: primero, se efectuó la oxidación de androstenolona por agitación de la sustancia finamente dividida en suspensión en agua adicionada de fosfato.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO VI : Este nos explica las fermentación de bebidas alcohólicas, las cuales ya se habían producido, desde nuestros antepasados, esto no se debe gracias a muchos microorganismos son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias. Nos habla sobre el pulque, el que es una bebida, ligeramente alcohólica 100% mexicana, ya que los mexicas la utilizaban en ocasiones especiales. El colonche; es una bebida alcohólica, color roja, obtenida de la fermentación espontanea del jugo de tuna. El tegüino, es una bebida con bajo contenido alcohólico, el cual es consumido como refresco por los mestizos, y esta hecho a base del maíz, y el pozol, aquí se explica su preparación, así como su historia. También habla sobre la fermentación de alcohol y de la leche.
CAPITULO VII : JABONES , SAPONINAS Y DETERGENTES.
MUCHAS veces hemos visto maravillados cómo en una fría mañana invernal los patos nadan en el estanque sin una aparente preocupación por ser mojados por las frías aguas; cuando por fin dejan el estanque, simplemente se sacuden de las gotas superficiales y su plumaje queda tan seco como antes de su contacto con el agua. Al observar las aguas estancadas es frecuente ver insectos que con gran seguridad van y vienen corriendo sobre la superficie del agua. Ambos fenómenos tienen que ver con el hecho muy conocido de que el agua y el aceite no se mezclan.
SAPONIFICACIÓN
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. En caso de hacerlo con potasa, se obtendrán jabones de potasio, que tienen consistencia líquida.
Con frecuencia se agrega brea en el proceso de saponificación obteniéndose así jabones en los que, junto con las sales de sodio de ácidos grasos, se tendrá la sal de sodio de ácidos resínicos, lo que los hace más solubles y más apropiados para lavar ropa. Evidentemente se podrán obtener sales de ácidos grasos con otros metales, especialmente con calcio, ya que el hidróxido más abundante y barato es la cal, Ca(OH)2.
FABRICACIÓN DE JABÓN
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.
Se recoge el jabón y se le agregan colorantes, perfumes, medicinas u otros ingredientes, dependiendo del uso que se le quiera dar. El jabón se enfría y se corta en porciones, las que enseguida se secan y prensan, dejando un material con un contenido de agua superior al 25%.
ACCIÓN DE LAS IMPUREZAS DEL AGUA SOBRE EL JABÓN
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, de acuerdo con la siguiente reacción:
2 C17H35COONa + CaCl2 (C17H35COO)2Ca +2 NaCl
estearato de sodio esterearato de calcio + sal
2 C15H31COONa + Mg++ (C15H31COO)2Mg +2 Na+
jabón de sodio + sal de magnesio jabón de magnesio
Por tanto, cuando se utilizan aguas duras, la cantidad de jabón que se necesita usar es mucho mayor, ya que gran cantidad de éste se gasta en la formación de sales insolubles. Como consecuencia de ello, el jabón no produce espuma hasta que todas las sales de calcio o magnesio se han gastado produciendo una sustancia insoluble, la cual, además de su mal aspecto, une su acción deteriorante de las telas, puesto que ese material duro queda depositado entre los intersticios de los tejidos.
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 alquilbencenos sulfonados, más tarde sustituidos por una larga cadena alifática, generalmente muy ramificada.
Los resultados fueron positivos, pues al usarse en agua muy dura siguieron dando abundante espuma por no formar sales insolubles con calcio y otros constituyentes de las aguas duras.
Dado que los detergentes han resultado ser tan útiles por emulsionar grasas con mayor eficiencia que los jabones, su uso se ha popularizado, pero, contradictoriamente, han creado un gran problema de contaminación, ya que muchos de ellos no son degradables. Basta con ver los ríos rápidos que llevan las aguas municipales para darse cuenta de cómo se elevan en ellos verdaderas montañas de espuma. Para evitar esto, se han hecho esfuerzos por sustituir la cadena lateral (R) ramificada por una cadena lineal, la que sí sería biodegradable. Los detergentes son muy variados, y los hay para muy diversos usos; simplemente, para ser efectivos en las condiciones de temperatura que se acostumbran en el lavado industrial de los distintos pueblos de la Tierra, tiene que variar su formulación.
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.
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.
Entre las sustancias que se agregan a los detergentes para mejorar sus características se encuentran ciertas sustancias que protegen a las telas contra la fijación del polvo del suelo o el atmosférico. Estas sustancias, que mantienen a las telas limpias por más tiempo al evitar la reimplantación del polvo, son sin duda de gran utilidad, pues evitan trabajo y deterioro de la tela.
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.
Los glucósidos cardiacos se encuentran no sólo en la dedalera, sino que hay otras plantas que también las contienen, tales como las distintas especies de la familia Asclepidacea.
Esta familia de plantas es rica en ellos, y su principal característica es la producción de un jugo lechoso cuando se le cortan hojas o tallos. Ha adquirido notoriedad por ser las plantas que alimentan a la mariposa monarca en su estado larvario.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO VII : en ese capitulo nos da a conocer , la elaboración de los jabones y detergentes . Explica las sustancias con las cuales los jabones y detergentes estos se preparan, las propiedades que tienen, asi como también la contaminación que estos provocan. Es importante saber de que están hechos, ya que es algo que utilizamos diariamente, y no solo para las labores domesticas, sino también para nuestro aseo personal. Como ya se ha mencionado en el capitulo V, las plantas tienen distintas ocupaciones y la Soponina, es una planta que desde la antigüedad hasta nuestros días, es utilizada para lavar ropa, gracias a que sus raíces y follaje tienen la propiedad de hacer espuma.
CAPITULO VIII: HORMONAS VEGETALES Y ANIMALES , FERMONAS , SINTESIS DE HORMONAS APARTIR 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, 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.
La misma sustancia fue aislada en 1934 por Haagen-Smit, como producto natural a partir de maíz tierno.
La manera en que las auxinas hacen crecer a la planta es por medio del aumento del volumen celular provocado por absorción de agua.
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.
Con el descubrimiento del inhibidor del crecimiento, el ácido abscísico, se tiene un buen panorama de la regulación del crecimiento de las plantas; sin embargo todavía estamos muy lejos de conocer las funciones de muchas de las sustancias químicas que elaboran los vegetales. Muchas de ellas son usadas como defensa contra otras plantas (alelopatía) o como defensa contra insectos y aun contra grandes herbívoros.
Los árboles y plantas grandes producen sustancias que los hace poco digeribles como son los taninos y las ligninas, mientras que las pequeñas, de vida más corta, se defienden con sustancias tóxicas como los alcaloides.
EL MOVIMIENTO DE LAS PLANTAS
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. Más impresionante todavía quizá es el caso de la vergonzosa (Mimosa pudica). Esta bella, aunque pequeña planta, que tiene hojas pinadas, al más pequeño roce contrae sus hojas, aparentando tenerlas marchitas.
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.
Los movimientos en la Mimosa pudica y en las hojas que duermen han sido estudiados por H. Schildknecht, quien encontró que se deben a sustancias químicas de naturaleza ácida, algunas de las cuales fueron aisladas de Mimosa pudica, como la llamada PMLF-l y la M-LMF-5.
El movimiento observado en las hojas del frijol soya (Glicina maxima) es muy interesante y ya ha sido estudiado. Al llegar la noche sus hojas se doblan y toman la posición de dormidas, apropiada para su protección contra el frío nocturno. En la mañana, cuando llega la luz del día, se enderezan de nuevo. El movimiento nocturno se debe a la sustancia fotoinestable PPLMF-l.
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.
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 kairomonas son sustancias que denuncian a los insectos herbívoros ante sus parásitos, a los que atraen. Sobre ellos depositan sus huevecillos para que, cuando nazcan, las larvas se alimenten de ellos.
Las kairomonas probablemente sean producidas por la planta de la que se alimenta el insecto herbívoro, el cual, al comerlas, las concentra en su cuerpo atrayendo a su parásito. De esta manera la planta se defiende de forma indirecta, ya que el insecto que la devora concentra la sustancia que lo delatará.
La estructura de muchas kairomonas es muy sencilla; por ejemplo, la del gusano cogollero (Helianthis zea) es el hidrocarburo tricosano, sustancia que atrae al parásito Trichograma evanescens. En el gusano que ataca al tubérculo de la papa existe ácido heptanoico.
FEROMONAS DE MAMÍFEROS
El 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.
El interés en el sexo opuesto es despertado por el olor de ciertos compuestos. Después el animal investiga el estado sexual en que se encuentra, mediante el análisis de la orina en donde se secretarán hormonas sexuales y sus productos de descomposición.
Lo más difícil de entender es cómo distinguen a un individuo entre miles de la misma especie. Al estar marcado un territorio, cada individuo debe saber si es el suyo o es ajeno a partir de señales químicas (olor).
Es bien conocido y divulgado el hecho de que los perros pueden distinguir el olor característico de su amo entre miles de personas con sólo oler una de sus prendas de vestir.
HORMONAS SEXUALES
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 sexuales son producidas y secretadas por los órganos sexuales, bajo el estímulo de sustancias proteicas que llegan, por medio de la corriente sanguínea, desde el lóbulo anterior de la pituitaria en donde estas últimas se producen.
HORMONAS MASCULINAS (ANDRÓGENOS)
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.
Cuando un gallo es castrado, su cresta y espolones disminuyen en tamaño hasta casi desaparecer. Si a este gallo se le administra una hormona masculina como testosterona o androsterona, la cresta y espolones vuelven a crecer.
HORMONAS FEMENINAS (ESTRÓGENOS)
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.
Por muchos años se creyó que la hormona femenina era la estrona, una sustancia encontrada en la orina femenina. Sin embargo, esta sustancia, que ciertamente tiene actividad hormonal, es en realidad un producto de descomposición de la verdadera hormona femenina, que es el estradiol.
El estradiol 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.
Su aislamiento se logró en 1935 por Doisy y su grupo. De 1.5 kg de ovarios de puerca se aislaron tan sólo 12 mg de estradiol en forma de su di-a-naftoato.
Evidentemente la obtención de estradiol era inadecuada y por muchos años se siguió aislando la estrona de orina tanto de yegua como de mujer.
ESTRÓGENOS SINTÉTICOS (NO NATURALES)
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. Sin embargo, encuentran su campo de aplicación en la rama veterinaria.
LA PROGESTERONA (ANTICONCEPTIVOS)
Desde principios del siglo (1911), L. Loeb demostró que el cuerpo amarillo del ovario inhibía la ovulación. L. Haberland, en 1921, al trasplantar ovarios de animales preñados a otros animales observó en estos últimos una esterilidad temporal. Los hechos anteriores indicaban que en el ovario y especialmente en el llamado cuerpo amarillo que se desarrolla en el ovario, después de la fecundación, existía una sustancia que produce esterilidad al evitar la ovulación.
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.
ANTICONCEPTIVOS
La acción de la progesterona aislada en 1934 es muy específica. Ningún otro producto natural la posee y, como era muy escasa, se intentó su síntesis. En 1935 el colesterol pudo ser degradado oxidativamente a dehidro espiandrosterona (DHA).
Contando con DHA como materia prima, Imhoffen intentó transformarlo en progesterona por adición de los dos carbones faltantes mediante aceliluro de potasio. El producto obtenido no fue progesterona, pero, sin embargo, la esterona, que fue la que se produjo, tuvo actividad progestacional, y aunque ésta posee tan sólo una tercera parte de la actividad de la progesterona cuando es inyectada, es más activa que ella por vía oral. Este descubrimiento inició la era de los anticonceptivos artificiales, la era de la píldora anticonceptiva. Imhoffen y Hohlweg aplicaron la reacción de etinilación a la hormona femenina estrona y obtuvieron etinilestradiol, el primero y uno de los más importantes estrógenos sintéticos activos por vía oral.
ESTEROIDES CON ACTIVIDAD ANABÓLICA
Su uso por los atletas
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.
La primera sustancia con estas propiedades fue la 19-nortestosterona, sustancia que tiene un átomo menos que la testosterona. Esta sustancia posee una actividad anabólica aún mayor que la testosterona, y es más débil como hormona masculina. Como esta sustancia, se sintetizaron muchas más.
La 17-a-etil-19-nortestosterona se obtiene por hidrogenación de la sustancia anticonceptiva femenina, la 17-a-etinil-19-nortestosterona. La reacción se termina cuando ésta ha absorbido dos moles de hidrógeno.
EFECTOS SECUNDARIOS
Y efectivamente, 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.
Uno de los principales problemas con los atletas es que toman mucho más de las cantidades que normalmente se prescriben a los pacientes que se necesitan recuperar de una enfermedad. Los daños al hígado están perfectamente documentados en personas que abusan de los esteroides. Algunos atletas han muerto por desarrollar tumores cancerosos en el hígado. Otros efectos laterales están relacionados con el efecto hormonal: algunos sufren de acné, calvicie y alteración del deseo sexual. Peor todavía, algunos atletas del sexo masculino han sufrido agrandamiento del busto.
Si los efectos secundarios en el hombre son molestos, en la mujer son más preocupantes: aumento de vello en la cara, caída del pelo, voz más grave, crecimiento del clítoris e irregularidades en el ciclo menstrual, son sólo algunos de los trastornos reportados en mujeres que toman drogas anabólicas. Por fortuna, los efectos son reversibles.
Los efectos maléficos de los anábolicos dependen también de la edad. Si los toman los niños, les impide alcanzar su crecimiento normal, además de apresurarles la pubertad.
HORMONAS HUMANAS A PARTIR DE SUSTANCIAS VEGETALES
Ciertamente, el metabolismo animal transforma sustancias vegetales en hormonas animales. El hombre, con su gran capacidad intelectual, ha hecho posible la transformación química de sustancias vegetales en hormonas sexuales y otras sustancias útiles para corregir ciertos desarreglos de la salud.
Sustancias químicas con el esqueleto básico de las hormonas sexuales y de otras sustancias indispensables para el buen funcionamiento del organismo humano existen en los vegetales en forma natural.
Estas sustancias, llamadas saponinas, fueron ampliamente conocidas por los pueblos prehispánicos y usados por ellos como jabón.
Por tener una molécula básicamente semejante son importante materia prima para la elaboración de drogas esteroides de gran utilidad. Lo primero que se hace es eliminar, por medio de una hidrólisis ácida, el azúcar o azúcares que llevan unidos por lo regular en la posición C-3. De esta manera se separan los azúcares de la sapogenina.
Ésta a su vez se puede transformar por el método de Marker en pregnelonona y posteriormente en progesterona u hormona del embarazo. Éste es uno de los más bellos ejemplos que ilustra la importancia de los estudios químicos en plantas, ya que, aunque no produzcan sustancias medicinales, sus metabolitos son susceptibles de ser transformados químicamente en sustancias activas.
QUÍMICA DE LAS SEMILLAS
Cuando las semillas de esta planta son molidas y extraídas con un disolvente como éter de petróleo, se obtiene, después de evaporado el disolvente, un aceite abundante, cuyo análisis elemental mostró una composición característica de los aceites para cocinar, ya que tiene un alto contenido de ácido linoleico.
Una vez eliminado este aceite, queda un residuo que por extracción con alcohol proporciona un alto rendimiento de una mezcla de saponinas esteroides (±15%) a las que se llamó filiferinas. Las filiferinas A y B, contenidas en la semilla, son susceptibles de ser transformadas por procedimientos químicos en una serie de sustancias de gran utilidad en la industria farmacéutica, tales como hormonas sexuales y corticoides.
ESTEROlDES ÚTILES (ACTIVOS)
La sarsasapogenina es enseguida sometida a la degradación descubierta por R. Marker, y modificada en 1959 por Wall y Serota, que consiste esencialmente en un tratamiento a alta temperatura y presión con anhídrido acético.
La sustancia obtenida de esta degradación es materia prima apropiada para ser transformada en esteroides de tipos muy variados. La transformación más sencilla será su conversión en progesterona por contener ya la cadena lateral apropiada. También es fácil la obtención de corticoides como la cortisona o la dihidrocortisona, que tienen el mismo tipo de cadena lateral, y los derivados del androstano, es decir hormonas masculinas.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO VIII : aqui se mensionan las hormonas vegetales y animales, feromonas y síntesis de hormonas a partir de sustancias vegetales. en este capitulo nos explica y nos ayuda a razonar el porque de los movimientos de las plantas tal es el caso del girasol, el cual se mueve, hacia los rayos del sol. . Nos mencionan a las Hormonas sexuales, hormonas, masculinas y hormonas femeninas, lo que nos ayuda a comprender el porque de los cambios que hay en la pubertad. Y la progesterona, la cual es una sustancia anticonceptiva, y a partir de esta surgieron nuevos anticonceptivos, gracias ala síntesis de las hormonas iniciales de esta. Así como la creación de esteroides.
CAPITULO IX : GERRAS QUIMICAS , ACCIDENTES QUIMICOS.
GUERRA QUÍMICA
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 sustancias químicas que inhiben la germinación y el crecimiento del rival. 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. Los insectos también responden, adaptándose hasta tolerar las nuevas sustancias; muchos perecen y algunas especies se extinguen, pero otras llegan a un acuerdo y logran lo que se llama simbiosis, brindándose ayuda mutua, como el caso de la Yucca y la Tegeticula mexicana. 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.
GUERRA ENTRE INSECTOS Y DE INSECTOS CONTRA ANIMALES MAYORES
Muchos insectos poseen aguijones conectados a glándulas productoras de sustancias tóxicas con los que se defienden de los intrusos. Las avispas y las abejas son insectos bien conocidos por inyectar sustancias que causan dolor y alergias. El hombre conoce bien estas cualidades, pues muchas veces por perturbar la tranquilidad del enjambre ha sido inyectado con dopamina o histamina, sustancias entre otras que son responsables del dolor, comezón e hinchazón de la parte atacada.
Los mamíferos también poseen armas químicas. Es bien conocido por todos el arma tan poderosa que posee el zorrillo. Cuando este animal es atacado por un depredador, ya sea el hombre u otro animal, utiliza su arma química: lanza con fuerza un líquido irritante con un olor desagradable que persiste por horas y aun por días en los objetos que tocó. Entre los componentes del olor a zorrillo se encuentra el butil mercaptano.
Muchos insectos poseen glándulas en donde se acumula el veneno, teniendo cada uno una manera propia de inyectarlo. Las arañas, por ejemplo, tienen sus glándulas venenosas en el cefalotórax y le inyectan veneno a su presa.
EL HOMBRE USA LA QUÍMICA PARA LA GUERRA
Posiblemente la primera reacción química que el hombre aprovechó para destruir a su enemigo fue el fuego. La misma reacción de oxidación que logró dominar para tener luz y calor, para cocinar alimentos y fabricar utensilios, en fin, para hacer su vida más placentera, fue usada para dar muerte a sus congéneres al quemar sus habitaciones y cosechas.
Al pasar el tiempo el hombre inventa un explosivo, 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.
Pero el hombre, siempre agresivo, terminó por emplear el poder explosivo de la pólvora para hacer armas guerreras y así enfrentarse a su enemigo.
LA BOMBA DE HIROSHIMA
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.
USO DE SUSTANCIAS TÓXICAS EN LA GUERRA
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 NEUROTÓXICOS
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 COMO ARMA QUÍMICA. SU USO EN VIETNAM
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.
EL 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.
EFECTOS DEL AGENTE NARANJA
El agente naranja que se aplicó sobre los bosques de Vietnam venía contaminado con dioxina, una sustancia altamente tóxica que provocó trastornos en la salud de los veteranos de la guerra de Vietnam.
Las compañías químicas que proporcionaron el agente naranja contaminado con dioxina fueron condenadas a pagar 180 millones de dólares a los afectados. Así, unos 15 000 veteranos y los que de ellos dependen, además de alrededor de 40 000 miembros del personal que pudieron demostrar que estuvieron en contacto con el herbicida, fueron indemnizados.
LLUVIA AMARILLA, POSIBLE USO DE MICOTOXINAS COMO ARMAS DE GUERRA
Dadas las historias contadas por los montañeses del sudeste de Asia acerca de la aparición de nubes amarillas que matan rápidamente a quienes toca en forma directa y que enferma con extraños síntomas a la gente más alejada, y las de algunos nativos de Laos y Kampuchea que hablan de lluvia amarilla que provoca muerte y enfermedad, la embajada de los Estados Unidos y después la comunidad científica internacional comenzaron a inquietarse.
Se pensó en la posibilidad de que la lluvia amarilla tuviese que ver con alguno de los productos químicos usados en la guerra, tales como gases neurotóxicos. A pesar de que las víctimas presentaban síntomas como irritación de la piel, vómitos, diarrea, temblores y muertes frecuentes, los primeros análisis no encontraron en las víctimas evidencias de gases lacrimógenos, gas mostaza o gases neurotóxicos.
La existencia de numerosas especies de Fusarium fueron bien documentadas desde 1939 por el micólogo francés F. Bugnicourt, por lo que existe la posibilidad de que algunos de ellos sean los productores de las toxinas presentes en la lluvia amarilla.
Muchos científicos creen que este tipo de lluvia es producida por el hombre y llevaron sus argumentos a la reunión llamada "Primer Congreso Mundial sobre Nuevos Compuestos en Guerra Química y Biológica". Sin embargo, las evidencias presentadas no convencieron a la comunidad científica y menos al bioquímico de la Universidad de Harvard, Matthew Meselson, quien asegura que la lluvia amarilla es un fenómeno natural, que el color amarillo se debe a las heces de una abeja silvestre y que las micotoxinas a los niveles encontrados de partes por millón pueden ser producidas por hongos que viven en forma natural, siendo sus toxinas las que infectan alimentos y producen los síntomas de la enfermedad.
LAS SUSTANCIAS TÓXICAS COMO ACCIDENTES
Recientemente en la planta de insecticidas de Bhopal en el centro de la India se sufrió un accidente con el escape de isocianato de metilo.
Este gas, altamente tóxico, se emplea en la fabricación del insecticida carbaril (1-naftil-metil carbamato), el que a su vez se prepara con metil amina y con el también gas muy tóxico fosgeno.
La fábrica había operado normalmente por varios años hasta que la noche del 2 de diciembre de 1984, después de haber ocurrido una inesperada reacción en el tanque que contenía la muy reactiva sustancia química, isocianato de metilo (CH3 N=C=O), el tanque se calentó, la presión aumentó y a media noche liberó con violencia toneladas de isocianato de metilo, que como una niebla mortal cubrió gran parte de la ciudad de Bhopal. Mucha gente murió sin levantarse de su cama, algunos se levantaron ciegos y tosiendo para caer muertos un poco más adelante. Mucha gente que vivía más lejos de la planta quedó viva pero con severos daños en las vías respiratorias. Murieron más de 2 000 personas, algunas 10 000 quedaron seriamente dañadas y 200 000 o más sufrieron daños menos graves.
IMPORTANCIA DEL CAPITULO XI : este capitulo nos explica todos los productos químicos tóxicos utilizados en la Primera y Segunda Guerra mundial y en la de Vietnam. Nos explica, sus componentes, su utilización y sus consecuencias, loas cuales aun en día se siguen dando. No solamente estas sustancias químicas causaron desastres con toda la intensión, sino que también hubo derramaciones de estas por accidentes. Estas sustancias se consideran las armas más letales en toda la humanidad, ya que al ser ingeridas o al estar en contacto con ellas, causan grandes daños en la salud de estos individuos.
RESEÑA DEL LIBRO RNGEMERAL.
este libro nos puede ser util para publico en general , ya que contiene datos sobre el uso de la química en distintos aspectos de la vida. Desde la creación del universo hasta el uso de ella en armas letales. La química un fundamento de la vida.
Después de la dicha de la creación del universo, existieron una serie de descubrimientos, como los elementos, los cuales un tiempo después fueron clasificados en un instrumento indispensable “La Tabla Periodica de los Elementos”.
habla sobre la importancia acerca del H2O y muchos de sus usos, y el tratar de dar una pequeña idea de la tierra primitiva, sin la total evolución del ser humano.
Entre los elementos menciona el carbono , el cual es utilizado en diversas formas para el ser humano, obteniendo sus derivados tales como el grafito y el diamante .
Pero debido a la gran inteligencia del hombre, de igual manera en este libro nos da brinda unos conocimientos acerca de algunos descubrimientos a través del tiempo acerca del universo y los planetas cercanos a la tierra. Hablando un poco en general de nuestro planeta, el libro habla sobre información de la capa de ozono y como esta nos protege de varias causas seberas para nuestra salud, tales como: los rayos ultravioleta que el ojo humano no puede percibir a simple vista. La explicación acerca de la luz que puede ser y no ser percibida por el ojo, las longitudes de onda etc…
El libro también da una pequeña introducción de el hombre primitivo y el descubrimiento de una de las herramientas mas grandes en la actualidad, el fuego. La importancia de este en sus alimentos y formas de vida, y el seguir descubriendo nuevas cosas tales como fundición de piedras, etc… hasta la edad de los metales.
La distinción del ser humano entre los de mas animales por la capacidad de poder pensar, a su cerebro y el gran desarrollo del mismo.
Un factor muy importante fue el uso de las plantas, en distintos aspectos, medicinales o cualquier otro uso. Fue algo muy importante para el ser humano, ya que se descubrió que podría tener un muy buen uso medicinal, por lo que se logro un gran avance en el conocimiento de la estructura de las plantas. Asi mismo, estas fueron utilizadas para las distintas necesidades humanas.
Las sustancias fermentadas y los diferentes productos que pueden ser obtenidos de esta, la creación del jabon y las funciones que este emplea en la vida cotidiana, al igual que su composición y forma de ser creado.
Uno de los factores a destacar es la importancia de las hormonas que existen en todos los seres vivos, desde plantas hasta humanos. Sin estas los seres humanos no podrían llevar su desarrollo, en las plantas ayudando a su crecimiento y en los animales en la distinción entre hembras y machos, en los seres humanos es un factor importante tanto para hombres como mujeres. El uso de esteroides y la sobre dosis de las hormonas para beneficios fuera de lo común.
Para llegar al finalizar con un tema en donde la química tiene una importancia relevante ante la mayoría de las cosas y en el uso de las armas químicas en las guerras.
Comenzando desde el factor de alimentación de las plantas y los animales, el desarrollo de sus defensas, y en el ser humano hasta la llegada de armas mortales para la vida .
