primera calse de kimica

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS<br />(Universidad del Perú, Decana de América)<br />FACULTAD DE MEDICINA HUMANA<br />EAP TECNOLOGÍA MÉDICA<br />CARRERA FISIOTERAPIA<br />Introducción al conocimiento de las bases científicas de la vida - 2011<br />Ana Estela Delgado Vásquez<br />Prof. Principal Dpto. A. C. Dinámicas<br />Prof. Posgrado UNMSM<br />Médica Pediatra – INSN<br />Magister en Nutrición<br />Doctorando en Educación <br />Introducción<br />En todo momento se desarrollan alrededor y dentro de c/u de nosotros una cantidad innumerable de Rx. Químicas:<br />FOTOSÍNTESIS<br />VISIÓN <br />SONIDOS<br />SENSACIONES CORPORALES: frío, calor, dolor<br />PROCESO DIGESTIVO: físicos, mecánicos, QUÍMICOS<br />LA MAYORIA DE LOS OBJETOS QUE UTILIZAMOS: telas, colorantes, perfumes<br />Introducción <br />PROBLEMAS AMBIENTALES: <br />contaminantes que se vierten al aire generando Rx Fotoquímicas: Lluvia ácid, Ruptura capa O3<br />CFC (clorofluorocarbonados): cada uno de los derivados de los hidrocarburos saturados. Hasta hace poco eran muy utilizados como refrigerantes, agentes extintores y propelentes para aerosoles.<br />Actualmente prohibidos. <br />Efecto invernadero <br />QUÍMICA<br />Ciencia que describe la materia, sus propiedades y sus cambios.<br />Sirve de fundamento a las ciencias de la vida<br />Objetivos del estudio de la Química <br />Adquirir una concepción lo más clara posible de:<br />la naturaleza de las cosas.<br />los procesos que en ella se dan,<br />cómo se puede influir en ellos para obtener mejor calidad de vida,<br />Cómo colaborar para que la naturaleza esté c/v menos contaminada. <br />Entender los procesos vitales que tienen lugar en las células.<br />La Física, el sustento de la Química<br />Química y Física tienen una relación estrecha y natural<br />Ambas se dedican al estudio de los fenómenos naturales, pero con diferente perspectiva.<br />Los aportes de la física han ayudado a los químicos a comprender:<br />la estructura y manifestaciones de la materia, su relación con la energía y la forma en que se desarrollan gran número de fenómenos.<br />“dos caras de una misma moneda” <br />La Química el sustento de la Biología<br />Tienen una muy estrecha relación: <br />En los seres vivos se desarrollan una amplia variedad de reacciones químicas proporciona conocimientos básicos para entenderlas y predecirlas.<br />Origen de los elementos químicos, su participación en la vida<br />Big-Bang: Teoría más aceptada sobre la formación del universo.<br />“toda la materia del universo estaba contenida en un núcleo primitivo con una densidad de aproximado 1096 g/cm3 y una tº aproximada a 1032 K”:<br />se supone que este núcleo explosionó y distribuyó materia y radiación uniformemente a través del espacio. <br />Se produjo así el principio de expansión del universo que al ir expandiendo se enfrió, lo que permitió la formación de las primeras partículas llamadas quarks, <br />Se diferenciaban ya las cuatro fuerzas principales: gravitacional, electromagnética, nuclear fuerte y débil. <br />En el Universo primitivo se formó H+ y He+, a partir de las partículas elementales que existían o se formaban como producto de la explosión primigenia.<br />A medida que ocurría la expansión del Universo, las tº fueron disminuyendo y, con el tiempo, las estrellas se convirtieron en las fábricas naturales de elementos.<br />De los 112 elementos que aparecen en la TP, la Tierra alberga alrededor de 90. <br />81 elementos son estables,<br />los 9 restantes existen como isótopos radioactivos (inestables) <br />Los elementos posteriores al uranio (Z=92) no se encuentran en la naturaleza y han sido obtenidos artificialmente mediante el uso de aceleradores de partículas. <br />BIOMOLÉCULAS <br />Son las moléculas constituyentes de los seres vivos.<br />Están constituidas principalmente por carbono e hidrógeno, aunque también pueden estar presentes oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. <br />Otros elementos son también incorporados pero en mucha menor proporción. <br />Hidrógeno: Forman grupos funcionales con otros elementos químicos. Es uno de los elementos que conforman el agua. Se encuentra en la atmósfera pero en menor cantidad. Es esencial en los hidrocarburos y los ácidos.<br /> Oxígeno: Forma parte de las biomoléculas y es un elemento importante para la respiración. También es un elemento en la formación del agua, causante de la combustión y produce la energía del cuerpo.<br />Carbono: Tiene una función estructural y aparece en todas las moléculas orgánicas. Es un elemento escaso de la naturaleza. <br />Nitrógeno: Forma parte de las biomoléculas pero destaca su presencia en proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (bases nitrogenadas). Es consumido en alimentos. Mediante las bacterias nitrificantes, las plantas se proporcionan de este compuesto<br />Composición química del cuerpo humano<br />Interacción materia y energía <br />Materia<br />Tradicionalmente: Aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.<br />Masa: la cantidad de materia que tiene un cuerpo <br />Volumen: es el espacio ocupado por la masa <br />Cuerpo: es una porción limitada de materia <br />Peso: es la fuerza con que la gravedad actúa sobre un cuerpo <br />Mecánica Cuántica: Materia es todo cuanto existe en el universo<br />Masa: existencia de materia en forma de partículas.<br />Energía: capacidad para realizar un trabajo<br />Materia MásicaNivel MicroscópicoNivel MacroscópicoMateria Agregado de moléculasÁtomosElectronesProtonesNeutronesBarionesLeptonesQuarksMateria con masa y dimensiones, que presenta inercia y es causa de la gravitación Energía cinética: tiende a separarlasMateria Energía potencial: tiende a juntarlasSólido: energía cinética es menor que la potencialLiquido: energía cinética y potencial son aproximadamente igualesGaseoso : energía cinética es mayor que la potencialPlasmático: energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total positiva<br />Materia No-MásicaNo presenta masaLuzRadiaciones ElectromagnéticasNeutrinosGravitónFotónFormados por fotones sin masaContribuyen a la energía total del universo<br />Distribución de la materia en el universoSu presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo.Materia bariónica formada por bariones y electronesMateriahipotética de composicióndesconocidaque no emite o reflejasuficiente Rx E-M paraser observadadirectamente.Su existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, tales como las estrellas o las galaxias.<br />Propiedades generales o extensivas <br />Generales: <br />Son las propiedades que presenta todo cuerpo material sin excepción, al margen de su estado físico.<br />no permiten la identificación de la clase de materia (sustancia). ej: inercia y extensión (mensurables); impenetrabilidad (no mensurable). <br />Extensivas: Dependen de la cantidad de masa que este posea.<br />Propiedades específicas o intensivas <br />Específicas: ayudan a distinguir a una sustancia de otra. (permiten clasificarla o identificarla).<br />Intensivas: no dependen en ningún sentido, de la cantidad de masa que posea el cuerpo en estudio.<br />Se clasifican en P. Físicas y Químicas <br />Propiedades Físicas <br />Pueden ser observadas sin que exista cambio alguno en la composición interna de la sustancia estudiada.<br />Algunas pueden ser percibidas a través de los sentidos : color, olor, sabor (propiedades organolépticas ).<br />Otras requieren de instrumentos específicos que permitan determinar su magnitud. Ej: densidad, maleabilidad, etc.<br />Ej: es posible determinar el punto de fusión del hielo calentando un trozo de él y registrando la tº a la que se trasforma en agua. <br />El agua difiere del hielo sólo en apariencia, no en su composición y puede ser reversible. <br />Propiedades Químicas <br />Son aquellas que solo pueden observarse cuando se altera íntimamente la naturaleza de la sustancia. <br />Todas son propiedades intensivas.<br />Ej: Corrosión, combustión, acidez, basicidad………… <br />Cambios de estado de la materiaExplicación: Teoría cinético-molecular<br />Una sustancia puede cambiar de un estado a otro dependiendo de la tº que le este afectando o la Presión a la que está sometida. <br />Energía <br />Capacidad que tiene un cuerpo para producir un trabajo o provocar un cambio sobre sí mismo o sobre otros cuerpos. <br />Es una magnitud física se utiliza el julio(j).<br />También se utiliza el kilojulio (kj), que equivale a 1000 julios. <br />TIPOS DE ENERGÍA<br />La energía cinética, se caracteriza como E. de movimiento<br />En un cuerpo que se mueve aumenta cuando su velocidad crece. <br />También es mayor cuanto más grande es la masa del cuerpo que se mueve. <br />Es la que poseen los coches en circulación, <br />las personas al moverse, <br />la Tierra al desplazarse y girar en el espacio, etc…<br />La energía potencial, es la que posee un cuerpo debido a su posición dentro de un campo de fuerzas.<br />Puede presentarse como E.P. gravitatoria, E.P. electrostática, y E.P. elástica. <br />Ej, el agua de un río en lo alto de una cascada; un paracaidista en cualquier punto de su caída, etc <br />Fuentes de Energía <br />Son aquellos materiales o fenómenos de la naturaleza capaces de suministrar energía en cualquiera de sus formas. <br />También se les llama recursos energéticos.<br />Hay de dos tipos: <br />Fuentes renovables <br />Fuentes no renovables<br />Fuentes Renovables <br />Si al usarlas no se agotan, como:<br />la luz del Sol, <br />el viento, <br />las corrientes de los ríos o las mareas de los mares. <br />Fuentes no Renovables <br />Si se agotan al usarlas.<br />Como:<br />Petróleo <br />Carbón <br />Gas natural <br />Manifestaciones de la Energía <br />Energía Eléctrica. La que produce una pila y procede de los electrones de los átomos. <br />El movimiento de los e- libres, produce energía eléctrica usada para hacer funcionar <br />artefactos. <br />Energía Calorífica “E en tránsito”, fluye de un cuerpo caliente a otro de menor tº.<br />Importante en las Rx. Químicas (genera o absorbe calor)<br />Energía radiante. Es la que poseen las ondas electromagnéticas que se transmiten por el espacio, como la luz, las ondas de TV y de radio, los rayos ultravioletas, los rayos X… <br />Energía Química <br />Producto de una combustión (cualquier sustancia que arde o se quot;
quemaquot;
)<br />Reacción en la cual se combina el oxígeno del aire con la materia del cuerpo que arde. <br />Durante la combustión se producen luz y calor. <br />Cuando las moléculas se rompen se libera energía química. <br />Aparecen formas específicas:<br />Energía de ionización: forma de energía potencial, es la energía que hace falta para ionizar una molécula o átomo. <br />Energía de enlace: E. potencial almacenada en los enlaces químicos de un compuesto. Las Rxs químicas liberan o absorben esta clase de E, en función de la entalpía y energía calórica. <br />Ej, combustibles fósiles (petróleo, carbón)<br />Si estas formas de energía son consecuencia de interacciones biológicas, la energía resultante es bioquímica, pues necesita de las mismas leyes físicas que aplican a la química, pero los procesos por los cuales se obtienen son biológicos, como norma general resultante del metabolismo <br />La energía que nos aportan los alimentos y el oxígeno del aire es la que se consume en todas las actividades que realizamos, por eso necesitamos respirar y comer.<br />Energías limpias <br />Representan la alternativa más prometedora para mejorar las fuentes energéticas sin los riesgos actuales.<br />Entre ellas:<br />E. hidráulica<br />E. nuclear<br />E. geotérmica<br />E. solar<br />E. eólica<br />E. de la Biomasa <br />E. Hidráulica<br />Es la energía potencial que llevan los ríos y corrientes transformada en energía eléctrica mediante turbinas.<br />E. Nuclear<br />E contenida en el núcleo atómico.<br />Es transformada: <br />E calorífica<br />E mecánica <br />E. eléctrica<br />Dos procesos:<br />Fisión <br />Fusión <br />E. Geotérmica <br />Es el calor existente en el interior de la Tierra.<br />Puede formar los “pozos geotérmicos”<br />Esta energía es renovable pero limitada. <br />E. Solar <br />Radiación electromagnética que proviene del sol. <br />Hay dos tipos de centrales solares:<br /> Térmica: convierte el calor del sol en energía eléctrica mediante paneles de espejos o parabólicas.<br />Fotovoltaica: convierte la luz del sol directamente en electricidad<br />E. Eólica <br />Es la energía del viento convertida en electricidad mediante molinos o hélices. <br />E. de la Biomasa<br />Sustancia orgánica renovable, de origen animal o vegetal.<br />Procede de los recursos forestales (leña, madera), desechos agrícolas y animales y basura.<br />La fuente de E que contiene es la radiación solar. <br />En el universo se observa el constante cambio de una a otra forma de energía.<br />La energía eléctrica que llega por los cables se convierte en energía luminosa en el “foco” o bombilla, también cambia a energía calorífica en la plancha.<br />En una bacteria la energía química se transforma en eléctrica, etc.<br />La energía se manifiesta de muchas formas: como energía solar, eléctrica, química, biológica, etc. <br />Esto no quiere decir que cada forma de energía sea independiente de otra, pues la ley de la energía establece que esta, sólo se transforma. <br />El universo es un conjunto de materia y energía en permanente cambio y evolución.<br /> Cada cambio que se produce en la materia va acompañado de una transferencia de energía <br />TRASDUCTOR BIOLOGICO <br />¿Qué es un transductor?<br />Es cualquier dispositivo electrónico u órgano biológico capaz de transformar un tipo de energía en otro: <br /> RETINA<br />MUSCULOS <br />MITOCONDRIAS <br />Propiedades de las células vivas <br />Contienen moléculas con:<br />Estructuras complejas<br />Funciones específicas<br />Extraen y transforman la energía del entorno<br />Pueden autorreplicarse <br />¿CÚANDO SE INICIA LA VIDA? <br />MANEJO DE ENERGÍA<br />TENDENCIA HACIA EL ORDEN.<br />Escala de organización de la materia <br />Conceptos <br />Salud : manejo óptimo de la energía por la célula.<br />Enfermedad: manejo inadecuado de la energía.<br />Muerte. Pérdida del manejo de la energía por la célula.<br />TODO SIGNO O SÍNTOMA...<br />... NO ES OTRA COSA QUE LA EXPRESIÓN DE CAMBIOS MOLECULARES QUE OCURREN MUCHO ANTES QUE ESTOS PUEDAN SER PERCIBIDOS POR LOS SENTIDOS DEL MÉDICO (OJO CLÍNICO) Y/O LAS TÉCNICAS DIAGNÓSTICAS. <br />“Química, es todo lo que nos rodea, el hombre es un milagro químico que sueña”. <br /> Anisley Lic. en Química <br />