lunes, 13 de agosto de 2012

¿Cuáles son las características que comparten los elementos principales y que compuestos forman?



Según el libro de  Química Ciencias 3. Talanquer - Irazoque. Editorial Castillo Los elementos químicos que se encuentran en el cuerpo humano se clasifican en tres grandes grupos:

·         Elementos principales: Elementos cuyo porcentaje en masa es mayor al 2%
·         Elementos en trazas: Elementos cuyo porcentaje es masa se encuentra entre 0.01% y 2%
·         Elementos en ultra-trazas: Elementos cuyo porcentaje en masa es menor a 0.01%
Destacan como elementos principales El hidrogeno el oxígeno, el carbono, el nitrógeno, el calcio por mencionar algunos.
Una característica que notablemente nos llama la atención es la que comparten los elementos principales y se muestran en la siguiente tabla

ELEMENTO
SÍMBOLO
FORMA MAS FRECUENTE EN QUE SE ENCUENTRA
HIDROGENO
H
Molécula
CARBONO
C
Molécula
OXÍGENO
O
Molécula
FÓSFORO
P
Molécula
CALCIO
Ca
Molécula
NITROGENO
N
Molécula

Como se puede apreciar los elementos principales que se encuentran en el organismo se encuentran presentes en forma de moléculas mientras, que elementos que se consideran en la categoría de trazas y ultra-trazas, la mayoría se los encontramos en forma de Iones
En cierta forma, nuestro cuerpo es de lo más común y corriente; los más de 20 elementos que lo componen pueden encontrarse en cualquier puñado de tierra, y no hay uno que no forme parte de los objetos más triviales. Pero, combinando de muy diversas maneras los elementos que lo componen, el organismo logra formar los miles y miles de compuestos químicos que lo estructuran. El que más abunda, representa del 70 al 85% del peso total, es un compuesto muy común, el agua; pero hay muchos otros que no existen fuera del mundo orgánico. Después del agua, los principales componentes de nuestro cuerpo son las proteínas, que constituyen del 10 al 20% del total. Siguen en importancia cuantitativa las sales inorgánicas (combinaciones de metales con no metales), los lípidos (grasas), los carbohidratos (azúcares y almidones) y los extraordinarios ácidos nucleicos. Entre estos últimos hay dos de suma importancia: el ADN, que lleva codificado el proyecto de organización de nuestro cuerpo, y el ARN, que permite al organismo llevar a cabo ese proyecto.
A continuación describimos en la siguiente tabla algunas sustancias, tejidos y órganos se encuentran presentes algunos de los elementos químicos.

Elemento:
Presente en:
Oxígeno
Todos los líquidos y tejidos, los huesos, en cada célula del cuerpo
Carbono
En todas partes
Hidrogeno

Todos los líquidos y tejidos, los huesos

Nitrógeno
Todos los líquidos y tejidos, Los pulmones, riñones, hígado, tiroides, cerebro, músculos, corazón, huesos
Fosforo
La orina y los Huesos
potasio
enzimas
azufre
Proteínas
sodio
Todos los líquidos y tejidos (en forma de sal)
magnesio
Los pulmones, riñones, hígado, tiroides, cerebro, músculos, corazón

Flúor
Los huesos, los dientes
cloro
Los líquidos corporales
Manganeso
Enzimas
hierro
Enzimas, sangre

Lo más notable es que el cuerpo, lejos de ser un conjunto estático de compuestos químicos, es un organismo vivo, dinámico, altamente organizado y magníficamente diseñado, capaz de construirse por sí mismo, crecer, actuar y reaccionar ante el medio externo, regular sus propias funciones y mantener todas sus partes en bastante buen estada Además de todo esto, se reproduce para asegurar la continuidad de la especie humana.


 Biomoléculas orgánicasLas biomoléculas son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura con base en carbono. Están constituidas, principalmente, por carbono, hidrógeno y oxígeno, y con frecuencia también están presentes nitrógeno, fósforo y azufre; a veces se incorporan otros elementos pero en mucha menor proporción.
Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse en cuatro grandes tipos:


Glúcidos
Los glúcidos (impropiamente llamados hidratos de carbono o carbohidratos) son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales; La glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antigua, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias a los vertebrados. Muchos organismos, especialmente los de estirpe vegetal (algas, plantas) almacenan sus reservas en forma de almidón. Algunos glúcidos forman importantes estructuras esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma la cutícula de los artrópodos.




Lípidos




Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares (bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales. Los lípidos insaponificables, como los isoprenoides y los esteroides, desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).




Proteínas




Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su presencia y/o actividad. Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.




Ácidos nucleicos



Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula. El ADN tiene la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas que heredarán la información.
Algunas, como ciertos metabolitos (ácido pirúvico, ácido láctico, ácido cítrico, etc.) no encajan en ninguna de las anteriores categorías citadas.

 Un Compuesto ejemplar: El Agua

Si bien el agua es un compuesto químico que el cuerpo humano no es capaz de producir es sin duda alguna factor fundamental de que en nuestro cuerpo se encuentran altos porcentajes de hidrogeno y oxígeno y es por ello que decidimos mencionarlo en nuestra investigación.El agua se encuentra presente en grandes cantidades en la Tierra, en estado líquido, sólido o gaseoso.Es un compuesto de hidrógeno y oxígeno, su fórmula química, H2O, indica que cada molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.El agua, a pesar de ser un líquido incoloro, inodoro e insípido, es en realidad una sustancia química de reacciones esenciales para la vida.A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de congelación del agua es de 0° C y su punto de ebullición de 100° C.
El agua es uno de los agentes ionizantes más conocidos. Puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, se la conoce frecuentemente como el disolvente universal. El agua combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas importantes. 
Los seres vivos se han adaptado para utilizar químicamente el agua en dos tipos de reacciones:
1.      En la fotosíntesis en la que los enzimas utilizan el agua como fuente de átomos de hidrógeno.
2.      En las reacciones de hidrólisis, en que las enzimas hidrolíticas han explotado la capacidad del agua para romper determinados enlaces hasta degradar los compuestos orgánicos en otros más simples, durante los procesos digestivos.
 Todo lo que se ha visto, que es la gran importancia que tiene el agua para la vida humana y para la vida en general en el planeta, sirve para comprender lo importante que es cuidarla; no solamente evitando malgastar el agua de que disponemos, sino también evitando que se contamine.En casi todo el mundo, estamos acostumbrados a que el agua sea abundante y en general fácilmente accesible; pero no debemos perder de vista que igualmente es una sustancia muy valiosa, que debe utilizarse con prudencia así como evitar su degradación por el exceso de contaminación de las fuentes utilizables.Lo que esta investigación nos lleva a concluir es que todos los elementos químicos que abundan en los seres vivos, específicamente en el cuerpo humano, fungen un papel armonioso en el mecanismo orgánico. Sus aportaciones para el buen funcionamiento nos lleva al análisis de que la importancia de su obtención por medio de los alimentos, del agua, de la respiración. Todo ello solo reafirma lo maravilloso que es nuestro cuerpo humano.



2.    En las reacciones de hidrólisis, en que las enzimas hidrolíticas han explotado la capacidad del agua para romper determinados enlaces hasta degradar los compuestos orgánicos en otros más simples, durante los procesos digestivos.

Todo lo que se ha visto, que es la gran importancia que tiene el agua para la vida humana y para la vida en general en el planeta, sirve para comprender lo importante que es cuidarla; no solamente evitando malgastar el agua de que disponemos, sino también evitando que se contamine.
En casi todo el mundo, estamos acostumbrados a que el agua sea abundante y en general fácilmente accesible; pero no debemos perder de vista que igualmente es una sustancia muy valiosa, que debe utilizarse con prudencia así como evitar su degradación por el exceso de contaminación de las fuentes utilizables.

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