sábado, 5 de junio de 2010

Evento (28 de Mayo)

El evento que se realizo el viernes 28 de Mayo, fue muy interesante pues asistieron varias personas de diversas organizaciones civiles quienes instalaron varios módulos de información diferente.

  • El primer modulo, te regalaban un envase con píldoras de Acido Fólico y, al mismo tiempo, te explicaban como funciona dicha píldora nuestro organismo y como emplearlo.
  • El segundo modulo, te daban informes sobre si tenias un conocido con problemas de adicciones y como ayudarlo.
  • El tercer modulo, era un consultorio improvisado en el cual te revisaban la vista.
  • En el cuarto modulo, era de vacunación, te aplicaban la vacuna de la rubéola, influenza AH1N1 e influenza estacional.
  • El quinto modulo, te hacían una plática sobre los efectos y riesgos al fumar y consumir otras sustancias dañinas.
  • En el siguiente modulo te indicaban donde se encuentra los centros de ayuda mas cercanos tanto contra las adicciones, como los centros de apoyo a la familia, etc.
  • En el ultimo modulo, hablaban sobre la vivencia en el noviazgo.

viernes, 4 de junio de 2010

Aplicaciones de interés en la industria y en los seres vivos (Subproceso 5)

Actividad 1: Ya hemos estudiado el petróleo y el gas natural. Ahora vamos a seguir viendo sustancias orgánicas de interés para el hombre. Para ello elige dos de los compuestos que te proponemos y especifica su constitución y para qué sirven.


Proteínas

Los prótidos o proteínas son biopolímeros, es decir, están constituidas por gran número de unidades estructurales simples repetitivas (monómeros). Debido a su gran tamaño, cuando estas moléculas se dispersan en un disolvente adecuado, forman siempre dispersiones coloidales.

Por hidrólisis, las moléculas de proteína se escinden en numerosos compuestos relativamente simples, de masa molecular pequeña, que son las unidades fundamentales constituyentes de la macromolécula.

Todas las proteínas tienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno y casi todas poseen también azufre.

Funciones

Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de moléculas. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y trascendencia de las funciones que desempeñan. Son proteínas:

  • Casi todas las enzimas;
  • Muchas hormonas;
  • La hemoglobina;
  • Los anticuerpos;
  • Los receptores de las células;
  • La actina y la miosina;
  • El colágeno.

Propiedades de las proteínas

  • Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes. Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad.
  • Capacidad electrolítica: Se determina a través de la electroforesis, técnica analítica en la cual si las proteínas se trasladan al polo positivo es porque su molécula tiene carga negativa y viceversa.
  • Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que está determinada por su estructura primaria.
  • Amortiguador de pH (conocido como efecto tampón): Actúan como amortiguadores de pH debido a su carácter anfótero, es decir, pueden comportarse como ácidos (aceptando electrones) o como bases (donando electrones).

Desnaturalización

Si en una disolución de proteínas se producen cambios de pH, alteraciones en la concentración, agitación molecular o variaciones bruscas de temperatura, la solubilidad de las proteínas puede verse reducida hasta el punto de producirse su precipitación. Esto se debe a que los enlaces que mantienen la conformación globular se rompen y la proteína adopta la conformación filamentosa.

Esta variación de la conformación se denomina desnaturalización.

Reacciones de reconocimiento

  • Reacción de Biuret

El reactivo de Biuret está formado por una disolución de sulfato de cobre en medio alcalino, este reconoce el enlace peptídico de las proteínas

  • Reacción de los aminoácidos Azufrados

Se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negruzco de sulfuro de plomo. Se basa esta reacción en la separación mediante un álcali, del azufre de los aminoácidos, el cual al reaccionar con una solución de acetato de plomo, forma el sulfuro de plomo.

  • Reacción de Millon

Reconoce residuos fenólicos, o sea aquellas proteínas que contengan tirosina.

  • Reacción xantoproteica

Reconoce grupos aromáticos, o sea aquellas proteínas que contengan tirosina o fenilalanina, con las cuales el ácido nítrico forma compuestos nitrados amarillos.

Determinación de la estabilidad proteica

La estabilidad de una proteína es una medida de la energía que diferencia al estado nativo de otros estados "no nativos" o desnaturalizados.

La determinación de la estabilidad proteica puede realizarse con diversas técnicas. La única de ellas que mide directamente los parámetros energéticos es la calorimetría (normalmente en la modalidad de calorimetría diferencial de barrido). En esta se mide la cantidad de calor que absorbe una disolución de proteína cuando es calentada, de modo que al aumentar la temperatura se produce una transición entre el estado nativo y el estado desnaturalizado que lleva asociada la absorción de una gran cantidad de calor.

El resto de técnicas miden propiedades de las proteínas que son distintas en el estado nativo y en el estado desplegado. Entre ellas se podrían citar la fluorescencia de triptófanos y tirosinas, el dicroísmo circular, radio hidrodinámico, espectroscopia infrarroja, resonancia magnética nuclear, etc. Una de las últimas técnicas que han emergido en el estudio de las proteínas es la microscopía de fuerza atómica. Esta técnica es cualitativamente distinta de las demás, puesto que no trabaja con sistemas macroscópicos sino con moléculas individuales. Mide la estabilidad de la proteína a través del trabajo necesario para desnaturalizarla cuando se aplica una fuerza por un extremo mientras se mantiene el otro extremo fijo a una superficie.

La importancia del estudio de la estabilidad proteica está en sus implicaciones biomédicas y biotecnológicas. Así, enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson están relacionadas con la formación de amiloides.

Clasificación

Según su forma

Fibrosas: presentan cadenas polipeptídicas largas y una estructura secundaria atípica. Son insolubles en agua y en disoluciones acuosas. Algunos ejemplos de éstas son queratina, colágeno y fibrina.

Globulares: se caracterizan por doblar sus cadenas en una forma esférica apretada o compacta dejando grupos hidrófobos hacia adentro de la proteína y grupos hidrófilos hacia afuera, lo que hace que sean solubles en disolventes polares como el agua. La mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y proteínas de transporte, son ejemplos de proteínas globulares.

Mixtas: posee una parte fibrilar (comúnmente en el centro de la proteína) y otra parte globular (en los extremos).

Según su composición química

Simples: su hidrólisis sólo produce aminoácidos. Ejemplos de estas son la insulina y el colágeno (globulares y fibrosas).

Conjugadas o heteroproteínas: su hidrólisis produce aminoácidos y otras sustancias no proteicas llamadas grupo prostético.

Fuentes de proteínas

Las fuentes dietéticas de proteínas incluyen carne, huevos, soja, granos, legumbres y productos lácteos tales como queso o yogurt.

Deficiencia de proteínas

Deficiencia de proteínas en el tercer mundo La deficiencia de proteína es una causa importante de enfermedad y muerte en el tercer mundo. La deficiencia de proteína juega una parte en la enfermedad conocida como kwashiorkor. La guerra, la hambruna, la sobrepoblación y otros factores incrementaron la tasa de malnutrición y deficiencia de proteínas. La deficiencia de proteína puede conducir a una inteligencia reducida o retardo mental. La malnutrición proteica calórica afecta a 500 millones de personas y más de 10 millones anualmente. En casos severos el número de células blancas disminuye, de la misma manera se ve reducida drásticamente la habilidad de los leucocitos de combatir una infección.

Exceso de consumo de proteínas

El exceso en el consumo de proteínas también puede causar la pérdida de calcio corporal, lo cual puede conducir a pérdida de masa ósea a largo plazo.

Algunos sospechan que el consumo excesivo de proteínas está ligado a varios problemas:

  • Hiperreactividad del sistema inmune.
  • Disfunción hepática debido a incremento de residuos tóxicos.
  • Pérdida de densidad ósea.



Fabricación de Jabón


Las materias primas fundamentales son las grasas y sebos animales, los aceites vegetales y de pescados, y también los residuos de la fabricación de aceites comestibles.

La fabricación de jabones consta de las siguientes etapas.

Saponificación o empaste:

Las materias primas (grasas o aceites) se funden. Se agrega una solución concentrada de un hidróxido fuerte (lejía). La masa se mezcla y agita mediante vapor de agua inyectado en el seno del líquido.

Salado:

Consiste en el agregado de sal común (cloruro de sodio, NaCl) para separar el jabón de la glicerina formada y del exceso de hidróxido de sodio. Como el jabón es insoluble en el agua salada, se acumula en forma de grumos y sube a la superficie por su menor densidad.

Cocción:

Al jabón se le agregan nuevas cantidades de Na(OH), y se calienta. Al enfriarse, se separan nuevamente dos capas: la superior, de jabón, y la inferior, de lejía. Al jabón se le agrega agua y se cuece nuevamente; de esta manera se eliminan los restos de sal, glicerina y lejía.

Amasado:

Durante esta etapa se le incorporan a la pasta sustancias tales como perfumes, colorantes y resinas.

Moldeado:

El jabón fundido se vuelca en moldes de madera donde, toma la forma de pastillas.

Saponificación

Esta reacción descompone las sustancias grasas cuando se las hierve con una solución de un hidróxido fuerte, como el de sodio o el de potasio.

Acción del detergente en los jabones

La estructura de un jabón puede considerarse formada por dos partes:

a. Una cadena larga, formada por carbonos en unión covalente;

b. El grupo carboxilo, que, al estar disociado, tiene cargas eléctricas.

La cadena hidrocarbonada no es soluble en agua.

Si se disuelve jabón en agua y se agrega un aceite, éste (por su menor densidad) forma una fase sobre el agua.

En los últimos años se han desarrollado detergentes sintéticos que, aunque de origen distinto al de los jabones, tienen también en su constitución una porción lipofílica y otra hidrofílica, y ejercen frente a las grasas una acción similar a la de los jabones. Tienen la ventaje de que pueden sintetizarse a partir de los derivados del petróleo, por lo que su costo es menor que el de los jabones. Actualmente se preparan detergentes que tienen cadenas carbonadas rectas, que son biodegradables.

Variedades comerciales en los jabones

Los jabones para lavar son jabones de sodio, elaborados a partir de materias primas de poco costo, como los sebos y las grasas animales. Si su elaboración no es cuidadosa, pueden contener restos de hidróxido de sodio.

Hay diferentes calidades, que en el comercio se clasifican en:

a) extra puros;

b) puros;

c). de 1ª calidad;

d). de 2ª;

e). de 3ª.

Los jabones de tocador se elaboran a partir de aceites vegetales como materias primas; por ejemplo, de los aceites de coco, palma y oliva. Se refinan para librarlos de restos de soda cáustica, que perjudicarían la piel.

Los jabones de afeitar, las cremas jabonosas y las pastas dentífricas son preparados a partir de jabones de potasio

Impacto Ambiental

Los jabones son sustancias que alteran la tensión superficial (disminuyen la atracción de las moléculas de agua entre sí en la superficie) de el agua. Este tipo de sustancias se denominan tensoactivas. Si el objeto es lavado con agua no se elimina gran parte de la suciedad, sin embargo, cuando se agrega jabón al agua, puede disolverse para dar iones carboxilato, estos iones tienen un extremo iónico que es muy soluble en agua y un extremo de la cadena larga de hidrocarburos tiene una fuerte atracción para las moléculas de aceite y grasa, los extremos iónicos se siguen disolviendo en agua. Esta clase de acción limpiadora se denomina acción detergente.

se encuentran cuatro tipos de detergentes: detergentes aniónicos, que contienen comúnmente como grupos solubles, sulfatos y sulfonatos de sodio; detergentes catiónicos, que son principalmente compuestos cuaternarios de amonio, detergentes no iónicos como los productos de condensación del óxido de etileno con materiales fenólicos o ácidos grasos y detergentes biológicos los cuales contienen enzimas para eliminar algunos tipos específicos de manchas de la ropa.

Los detergentes aniónicos y especialmente los sulfonatos, son los que se utilizan más. Los detergen-tes catiónicos poseen las mejores propiedades bactericidas y bacteriostáticas.

Uno de los principales problemas que causa el uso de detergentes, es que los de tipo comercial deben contener ciertos aditivos que se pueden convertir en graves contaminantes del agua. Entre los principales aditivos están pequeñas cantidades de perfumes, blanqueadores, abrillantadores ópticos, estos últimos son tinturas que le dan a la ropa un aspecto de limpieza; y los agentes espumantes. Actualmente se encuentran en el mercado los llamados detergentes antibacteriales, los cuales contienen agentes bactericidas, ésto en parte es bueno pero si se usa este detergente en exceso, entonces el agente bactericida llega a los cuerpos de agua y mata una buena proporción de los microorganismos presentes en éste, disminuyendo la capacidad de los microor-ganismos para degradar al detergente.

El inconveniente empieza cuando ya se ha desechado el detergente fosfatado, los fosfatos son arrastrados por el drenaje y la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas negras no están diseñadas para eliminar fosfatos y por lo tanto, éstos pasan al medio ambiente acuático a través del efluente de las agua negras.

Dentro de los principales problemas podemos mencionar los siguientes:

Espuma

En las plantas de tratamiento de agua provoca problemas de operación, afecta la sedimentación primaria ya que engloba partículas haciendo que la sedimentación sea más lenta.

Toxicidad en la agricultura

Al utilizar a-guas negras que contengan deter-gentes para irriga-ción, se pueden contaminar los suelos y por consiguiente, los cultivos.

Toxicidad en la vida acuática

No es posible dar un valor límite de toxicidad debido a que la sensibilidad de cada organismo varía con relación a la especie, tamaño, tipo de detergente y otros factores físicos del medio ambiente.

Eutrificación

Constituye un proceso natural de envejecimiento. Es un proceso natural de envejecimiento de un lago que se puede desarrollar en un periodo de cientos de años. Al ingresar grandes cantidades de detergentes. Otro factor que se debe tomar en cuenta, es que los peces presentes en el cuerpo de agua también necesitan oxígeno disuelto en el agua para poder respirar y si éste se consumió con la degradación de las plantas muertas. Todos estos procesos implican como consecuencia una degeneración de la calidad de las condiciones.

Desperdicio de fósforos

Otra desventaja de usar grandes cantidades de fosfatos en los detergentes, es que el fósforo es uno de los elementos vitales necesarios para el crecimiento de cultivos alimenticios y que se utilizan profusamente en fertilizantes que contienen fósforo en forma de fosfato.

Efectos de enzimas activas

Algunos detergentes contienen enzimas, las cuales atacan sustratos orgánicos específicos. El problema se presenta al usar exceso de estos detergentes

Entre otros efectos secundarios producidos por los detergentes, por ejemplo: cambios en la demanda bioquímica de oxígeno y en los sólidos suspendidos, efectos corrosivos en algunas partes mecánicas de las plantas, interferencias en el proceso de cloración y en la determinación de oxígeno disuelto y algunos aditivos en los detergentes pueden intervenir en la formación de flóculos (agrupaciones de partículas suspendidas).


Grupos funcionales mas importantes (Subproceso 4)

Actividad 1: Completa ahora la tabla siguiente, en la que se encuentran los grupos funcionales más importantes.
(Dar clic en la imagen)

Hidrocarburos (Subproceso 3)

Actividad 1: ¿Qué son los hidrocarburos?

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. Consisten en un armazón de carbono al que se unen átomos de hidrógeno. Forman el esqueleto de la materia orgánica. También están divididos en abiertas y ramificadas.

Actividad 2: Realiza una clasificación de los hidrocarburos en función del tipo de enlace que presentan. Describe las propiedades más importantes de cada uno.

Según la estructura de los enlaces entre los átomos de carbono, se clasifican en:

  • Hidrocarburos acíclicos, alifáticos, unalifáticos, o de cadena abierta: estos a su vez se dividen en:
    • Hidrocarburos saturados (alcanos o parafinas), que no tienen enlaces dobles, triples, ni aromáticos, sólo múltiples enlaces individuales, y de cadena.
    • Hidrocarburos no saturados o insaturados, que tienen uno o más enlaces dobles (alquenos u olefinas) o triples (alquinos o acetilénicos) entre sus átomos de carbono.
  • Hidrocarburos cíclicos, hidrocarburos de cadena cerrada que a su vez se subdividen en:
    • Cicloalcanos, que tienen cadenas cerradas de 3, 4, 5, 6, 7 y 8 moléculas de carbono saturados o no saturados.
    • Hidrocarburos aromáticos, no saturados, que poseen al menos un anillo aromático además de otros tipos de enlaces.

Los hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en estado líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo, mientras que los que se encuentran en estado gaseoso se les conoce como gas natural. La explotación comercial de los hidrocarburos constituye una actividad económica de primera importancia, pues forman parte de los principales combustibles fósiles (petróleo y gas natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes.

Actividad 3: Realiza los siguientes ejercicios de formulación

Alcanos - Señala el nombre correcto para estos compuestos:\


NOTA: Si no se ven las imagenes dar clic derecho y seleccinar "Ver imagen".


1.

Propano

2.

Metilo

3.

Butano

4.

Etano

5.

Heptano

6.

Octano

7. Alcano lineal de 10 carbonos

Decano

8.

entano

9. Alcano lineal de 11 carbonos

Undecano

10.

Hexano



Alcanos - Señala el nombre correcto para estos compuestos


1.

Metil-propano

2.

Metil-butano

3.

Dimetil-propano

4.

2-metil-pentano

5.

2,3-dimetil-butano

6.

3-metil-hexano

7.

5-isopropil-3-metil-octano

8.

4-etil-2,2,4-trimetil-hexano

9.

2,2,4-trimetil-pentano

10.

2,2,7,7-tetrametil-nonano


Alquenos- Señala el nombre correcto para estos compuestos:


1.

1-buteno

2.

2-penteno

3.

2,3-butadieno

4.

1,3,5-hexatrieno

5.

4-metil-1-penteno

6.

2,5-dimetil-1,3-heptadieno

7.

2-etil-5,5-dimetil-1,3-hexadieno

8.

3-propil-1,4-hexadieno

9.

3-etil-1,3-pentadieno

10.


4-etil-2-metil-1,3,5-hexatrieno


Alquinos – Señala el nombre correcto para estos compuestos:


1.

1-pentino

2.

4-metil-2-hexino

3.

6-metil-3-propil-1,4-heptadiíno

4.

3,5,5-trimetil-1-hexino

5.

3-etil-1,5-hexadiíno

6.

2,7-dimetil-3,5-nonadiíno

7.

1-buten-3-ino

8.

1,3-hexadien-5-ino

9.

3-metil-1-hexen-5-ino

10.

3-penten-1-ino


Actividad 4: ¿Dé que están formados el petróleo y el gas natural? Realiza un pequeño artículo donde se recojan las características de ambas sustancias, su uso, obtención y consecuencias para el medio ambiente.

El petróleo y el gas natural

El petróleo es un líquido formado por una mezcla de hidrocarburos. En las refinerías se separan del petróleo distintos componentes como gasolina, gasoil, fuel-oil y asfaltos, que son usados como combustibles.

El gas natural está formado por un pequeño grupo de hidrocarburos: fundamentalmente metano con una pequeña cantidad de propano y butano. El propano y el butano se separan del metano y se usan como combustible para cocinar y calentar, distribuidos en bombonas. El metano se distribuye normalmente por conducciones de gas a presión.

En 1990 se obtenía del petróleo el 38,6% de la energía comercial del mundo, en 1974 llegó a representar el 47,4%.

Formación

El petróleo y el gas natural se forman cuando grandes cantidades de microorganismos acuáticos mueren y son enterrados entre los sedimentos del fondo de estuarios y pantanos

El petróleo y el gas, al ser menos densos que la roca, tienden a ascender hasta quedar atrapados debajo de rocas impermeables.

Tipos de crudo

La composición de los crudos es muy variable dependiendo del lugar en el que se han formado. No solo se distinguen unos crudos de otros por sus diferentes proporciones en las distintas fracciones de hidrocarburos, sino también porque tienen distintas proporciones de azufre, nitrógeno y de las pequeñas cantidades de diversos metales, que tienen mucha importancia desde el punto de vista de la contaminación.

Reservas de petróleo y de gas natural

Se puede encontrar petróleo y gas natural en todos los continentes distribuidos de forma muy irregular.

Es muy difícil estimar para cuantos años tenemos petróleo y gas natural. Es difícil hacer este cálculo porque depende de muchas variables desconocidas. No sabemos cuantos depósitos nuevos se van a descubrir. Tampoco cual va a ser el ritmo de consumo.

Otro importante problema relacionado con el petróleo es que se consume mayoritariamente en regiones donde no se produce.

Consumo de petróleo

El consumo mundial de petróleo fue creciendo hasta alcanzar su máximo en 1978 año en el que se explotaron algo más de 3000 millones de toneladas. Después el consumo disminuyó hasta el año 1982 y desde entonces ha ido aumentando pero todavía sin llegar a las cifras de 1978. El consumo medio en el mundo, por habitante y año en 1993 era de unas 0,6 toneladas

Problemas ambientales en el uso del petróleo y el gas natural

Estos combustibles causan contaminación tanto al usarlos como al producirlos y transportarlos.

Uno de los problemas más estudiados en la actualidad es el que surge de la inmensa cantidad de CO2 que estamos emitiendo a la atmósfera al quemar los combustibles fósiles. Este gas tiene un importante efecto invernadero y se podría estar provocando un calentamiento global de todo el planeta con cambios en el clima que podrían ser catastróficos.

Otro impacto negativo es la lluvia ácida, en este caso no tanto por la producción de óxidos de azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo por la producción de óxidos de nitrógeno.