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Niveles químicos de organización

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  • 1. NIVEL QUÍMICO DE ORGANIZACIÓN:Representa la organización de los constituyentes químicos del cuerpo humano. El resultado en materia viva, lo cual implica metabolismo, irritabilidad, conductividad, contractilidad, crecimiento, y reproducción.
  • 2. ELEMENTOS QUÍMICOSElemento: es una forma simple de materia que no puede descomponerse .Oxígeno (65%)Todos sabemos cuán importante es el agua para la vida y el 60% del peso del cuerpo se constituye por agua. El oxígeno (O,8) ocupa el primer lugar de la lista y compone el 65% del organismo.Carbono (18%)El carbono (C,6) es uno de los elementos más importantes para la vida. Mediante los enlaces carbono, que pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía, se posibilita la química orgánica dinámica que se produce a nivel celular.Hidrógeno (10%)El hidrógeno (H,1) es el elemento químico que más abunda en todo el universo. En nuestro organismo sucede algo muy similar y junto al oxígeno en forma de agua ocupa el tercer lugar de esta lista.Nitrógeno (3%)Presente en muchísimas moléculas orgánicas, el nitrógeno (N,7) constituye el 3% del cuerpo humano. Se encuentra, por ejemplo, en los aminoácidos que forman las proteínas y en los ácidos nucleicos de nuestro ADN.
  • 3. Calcio (1.5%)De los minerales que componen el organismo, el calcio (Ca,20) es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo. Se encuentra prácticamente a lo largo de todo el cuerpo, en los huesos y por ejemplo en los dientes. Además, son muy importantes en la regulación de proteínas.Fósforo (1%)El fósforo (P,15) también es muy importante para las estructuras óseas del cuerpo en donde abunda. No obstante, igualmente predominan en las moléculas de ATP proporcionándole energía a las células.Potasio (0.25%)Aunque ocupa apenas el 0.25% de nuestro organismo, el potasio (K,19) es vital para el funcionamiento del mismo. Ayuda en la regulación de los latidos del corazón y a la señalización eléctrica de los nervios.Azufre (0.25%)El azufre (S,16) es igual de esencial en la química de numerosos organismos. Se encuentra en los aminoácidos y es fundamental para darle forma a las proteínas.
  • 4. Sodio (0.15%)Se trata de otro electrolito vital en lo que refiere a la señalización eléctrica de los nervios. El sodio (Na,11) también regula la cantidad de agua en el cuerpo, siendo un elemento igual de esencial para la vida.Cloro (0.15%)El cloro (CI,17) normalmente se encuentra en el cuerpo humano a modo de ion negativo, es decir como cloruro. Se trata de un electrolito importante para mantener el equilibrio normal de líquidos en el organismo.Magnesio (0.05%)Nuevamente, se encuentra en la estructura ósea y de los músculos, siendo muy importante en ambas. El magnesio (Mg,12), a su vez, es necesario en numerosas reacciones metabólicas esenciales para la vida.Hierro (0.006%)Aunque el hierro (Fe,26) ocupa el último lugar de la lista, no deja de ser primordial. Es fundamental en el metabolismo de casi todos los organismos vivos. Se encuentra en la hemoglobina, es el portador de oxígeno en las células rojas de la sangre.
  • 5. OtrosOtros elementos químicos que constituyen el cuerpo humano son el cobre, zinc, selenio, molibdeno, flúor, yodo, manganeso, cobalto, litio, estroncio, aluminio, silicio, plomo, vanadio y arsénico, entre otros en proporciones ínfimas. En realidad, poco se sabe sobre las funciones que muchos de estos elementos cumplen en nuestro cuerpo.
  • 6. Átomos: son las unidades estructurales que constituyen cada elementoque mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos•
  • 7. MOLÉCULAS• Moléculas: son las unidades estructurales de los compuestos.Proteínas formadas por aminoácidos, los cuales contienen nitrógeno. Carbohidratos son hechos de carbono, hidrogeno y oxigeno Lípidos son muy parecidos a los hidrocarburos, son las grasas. Ácidos nucleicos ADN y ARN, formadas por bases nitrogenadas, son los responsables de la herencia genética. Vitaminas son factores para que se den algunas reacciones de importancia metabólica.
  • 8. REACCIONES QUÍMICASUna reacción química consiste en el cambio de una o mas sustancias en otra(s) Ecuación Química: representa la transformación de sustancias. Reactante(s)  Producto(s)
  • 9. Los músculos obtienen la energía para contraerse de la ruptura de los enlaces químicos de un compuesto llamado trifosfato de adenosina (ATP). Esta reacción produce difosfato de adenosin (ADP), fosfato y energía. Otras reacciones, que requieren oxígeno, proporcionan más energía produciendo más ATP. Cuando los músculos no tienen oxígeno suficiente para que se produzcan estas reacciones, el ácido pirúvico reacciona con hidrógeno para proporcionar energía. Este proceso lleva a la producción de ATP, obteniéndose ácido láctico como subproducto.Energía ConsumidaATP PRODUCE ADP + PFermentación LácticaCH3COCOOH + H2 PRODUCE CH3CHOHCOOHÁcido pirúvico Hidrogeno Ácido láctico
  • 10. PROCESO VITALES BÁSICOSLos organismos realizan ciertos procesos que los distin-guen de las cosas inanimadas. A continuación se analizan los seis procesos vitales más importantes del cuerpo humano.Metabolismo: es la suma de todos los procesos químicos que ocurren en el cuerpo. Comprende el desdoblamiento de las moléculas grandes y complejas en unidades más pequeñas y sencillas, así como la elaboración de los componentes es-tructurales y funcionales del cuerpo. Por ejemplo, las proteí-nas de los alimentos se desdoblan en aminoácidos, que son como los bloques de construcción que conforman las proteí-nas. Los aminoácidos pueden ser usados para formar nuevas proteínas que constituyen la estructura corporal; por ejem-plo, músculos y huesos. El metabolismo emplea el oxígeno que aporta el sistema respiratorio y los nutrientes desdobla-dos por el sistema digestivo para proporcionar la energía quí-mica necesaria en las actividades celulares.Reactividad: este proceso alude a la capacidad que tiene el cuerpo para detectar y responder a los cambios en el ambien-te interno o externo. Las distintas células del cuerpo locali-zan las diferentes clases de cambios y responden de ciertas maneras: las células nerviosas generan señales eléctricas, cono-cidas como impulsos nerviosos; las musculares se contraen y generan la fuerza para mover distintas partes del cuerpo; las células endocrinas del páncreas reaccionan a las concentra-ciones elevadas de glucosa en la sangre secretando la hormo-na insulina. Otras células del cuerpo lo hacen absorbiendo glucosa, lo que hace que disminuya a niveles normales la cantidad de glucosa en la sangre.
  • 11. Movimiento: comprende la moción de todo el cuerpo, de cada órgano, cada célula e incluso de las diminutas estruc-turas que se encuentran en el interior de las células. Por ejemplo, la acción coordinada de los distintos músculos de las piernas trasladan el cuerpo entero de un lugar a otro, al ca-minar o correr. Después de ingerir alimentos que contienen grasas, la vesícula se contrae y secreta bilis al tracto intestinal para ayudar a la digestión de las grasas. Cuando un tejido cor-poral resulta dañado o infectado, ciertas células blancas (o leucocitos) son transferidas de la sangre al tejido para lim-piar y reparar la zona. Además, dentro de cada célula, sus distintas partes se mueven de una posición a otra para llevar a cabo sus funciones.Crecimiento: corresponde al aumento de la talla corpo-ral como resultado de un incremento en el número o tamaño de las células (o de los dos). Además, a veces un tejido aumen-ta de volumen porque la cantidad de material entre las célu-las se incrementa. Por ejemplo, el crecimiento de los huesos se efectúa por acumulación de depósitos minerales en torno de las células óseas, con lo que el hueso crece en longitud y anchura.Cada tipo de célula del cuerpo tiene una forma y fun-ción especializadas. La diferenciación es el proceso por el que una célula pasa de un estado inespecífico a otro especia-lizado. Las células especializadas difieren en estructura y fun-ción de sus antecesoras, que les dieron origen. Por ejemplo, los eritrocitos (células rojas) y diversos tipos de leucocitos (células blancas) son diferentes de las mismas células ancestrales inespecíficas de la médula ósea de las cuales se derivaron. Dichas células, que pueden dividirse y dar origen a progenies que su-fren diferenciaciones, reciben el nombre de células madre. También por diferenciación, un óvulo fecundado da origen a un embrión, después a un feto, un lactante, un niño y por úl-timo un adulto.Reproducción: se refiere tanto a la formación de nuevas células (para crecimiento, reparación o sustitución) como a la producción de un nuevo individuo. Algunos tipos de célu-las, como las epiteliales, se reproducen sin cesar durante to-da la vida; otras, como las células nerviosas y las musculares, pierden la capacidad para dividirse y proliferar y, por tanto, no pueden ser sustituidas si son destruidas. Por medio de la formación del esperma y los óvulos, la vida prosigue de una generación a la siguiente.Aunque no todos estos procesos celulares del cuerpo ocu-rren todo el tiempo, cuando no suceden de manera adecuada ocasionan la muerte de las células y posteriormente la del or-ganismo humano. Desde el punto de vista clínico, la muerte del cuerpo se advierte porque el corazón deja de latir, no hay respiración espontánea y se pierden las funciones cerebrales.* En el apéndice A se describen las medidas del sistema métrico.
  • 12. HomeostasisEl fisiólogo francés Claude Bernard (1813-1878) fue el primero en postular que las células de los organismos mul-ticelulares prosperan porque viven en un milieu intérieur (medio interno) que se mantiene en condiciones relativa-mente uniformes, a pesar de los cambios continuos en el am-biente exterior. El fisiólogo estadounidense Walter B. Cannon (1871-1945) acuñó el término homeostasis para describir esa constancia dinámica. La homeostasis (del gr. homo, igual, y stasis, detención) es el estado de equilibrio que guarda el ambiente corporal interno y que se debe a la incesante inte-racción entre todos los procesos reguladores del cuerpo. Constituye una condición dinámica, que responde a las cir-cunstancias cambiantes; el punto de equilibrio corporal pue-de modificarse dentro de límites estrechos compatibles con el mantenimiento de la vida. Por ejemplo, la concentración de glucosa en la sangre normalmente nunca desciende por deba-jo de los 70 mg de glucosa por 100 mL de sangre, ni se eleva por arriba de los 110 mg/100 mL*. Cada estructura del cuerpo, desde el nivel celular hasta el sistémico, contribuye de algún modo a conservar el ambiente interno dentro de los límites normales.Líquidos corporalesUn aspecto importante de la homeostasis consiste en el mantenimiento del volumen y de la composición de los lí-quidos corporales, que son soluciones acuosas que se en-cuentran en el interior o alrededor de las células. El líquido interno se denomina líquido intracelular (del lat. intro, den-tro) y sus siglas son LIC, y el exterior se llama líquido extra-celular (del lat. extra, afuera, al exterior), que se identifica con las siglas LEC. Las sustancias necesarias para el sustento de la vida, como el oxígeno, nutrientes, proteínas y una variedad de partículas químicas con carga eléctrica que se denominan iones, están disueltas en estos fluidos. El LEC llena los dimi-nutos espacios entre las células de los tejidos y recibe el nom-bre de líquido intersticial (del lat. ínter, entre); el que se ha-lla dentro de los vasos sanguíneos se conoce como plasma.Como lo planteó Bernard, el funcionamiento adecuado de las células corporales depende de la regulación precisa de los elementos contenidos en el líquido que las rodea. Dado que el líquido intersticial circunda a todas las células, también es denominado ambiente interno del cuerpo. Su composición cambia a medida que las sustancias se mueven entre éste y el plasma. Tal intercambio de materiales se lleva a cabo a través de las finas paredes de los vasos más pequeños del cuerpo, los capilares sanguíneos. Este movimiento en ambos sentidos, a través de las paredes de los capilares, aporta los materiales necesarios para las células de los tejidos, como glucosa, oxí-geno, iones, etc., y elimina desechos del líquido intersticial, como el dióxido de carbono.
  • 13. Los compuestos químicos estánformados por un mínimo de 2elementos que han reaccionado entresi para dar otra sustancia diferente alos elementos (reacción química). Si nohubieran reaccionada formarían unamezcla (homogénea o heterogénea yno es el caso). Según lo dicho loscompuestos químicos tienen átomos(de cada elemento) agrupados o lo quese llama moléculas. Por ejemplo sihacemos que reaccionen 2 átomos dehidrógeno con 1 de oxigeno,obtendríamos un compuesto químicollamado agua H2O. También podríamos separar (no siempre) los átomos que forman uncompuesto químico, pero en este caso solo se podrían separar con unareacción química, nunca física, ya que la sustancia inicial ( el compuestoquímico) ya no sería igual a la final (dos sustancias diferentes= 2 elementos).Según lo dicho hasta aquí podemos definir un compuesto químico comoaquellas sustancias formadas por moléculas todas iguales, que solo sepueden separar en otras más simples, por reacciones químicas.

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