miércoles, 13 de febrero de 2013

Practica # 1 (Componentes Fase Inorgánica Del Suelo) (2° Semestre)


Objetivos:
      Señalará cuales son los cationes y aniones más comunes que están presentes en la parte inorgánica del suelo.
      Reconocerá que los compuestos inorgánicos se clasifican óxidos, hidróxidos, ácidos y sales.
      Aplicará el concepto ion a la composición de sales.
      Clasificará a las sales en carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, cloruros y silicatos.

Cuestionarios de Investigación.
      Investiga a qué se le llama parte inorgánica del suelo y por qué recibe ese nombre
R= se refiere a la última face de la materia orgánica, esta se forma con enlaces ionicos o covalentes que pueden ser solubles o insolubles en agua y tienen resistencia al calor.
      De acuerdo a la definición de mineral, explica porqué son considerados compuestos. Por ello, consulta las características de los compuestos químicos.
R= se consideran compuestos por ser de origen natural que se forman con el desgaste de las rocas.
      Investiga qué son las rocas, cuales se encuentran en la superficie de la corteza terrestre. Indica de qué están constituidas y cómo se clasifican.
R= las rocas son la asociación de algunos minerales de apariencia heterogénea, pueden ser 
      Investiga qué son los minerales, cuáles son los más comunes en la corteza terrestre.
R= un mineral es un compuesto orgánico formado naturalmente de una composición quimica que pueden ser primarios y secundarios


Procedimiento:

1         Extracción acuosa de la muestra de suelo.
Pesa 10 g de suelo previamente seca al airey tamízalo a través de una malla de 2 mm.  Introduce la muestra en un matraz y agrega 50 mL de agua destilada. Tapa el matraz y agita el contenido de 3 a 5 minutos. Filtra el extracto, y en caso de que éste sea turbio, repite la operación utilizando el mismo filtro. Al concluir la filtración tapa el matraz.
IDENTIFICACIÓN DE ANIONES

2         Identificación de cloruros (Cl-1).
Reacción Testigo: en un tubo de ensaye coloca 2 mL de agua destilada y agrega algunos cristales de algún cloruro (cloruro de sodio, de potasio, de calcio, etc.). Agita hasta disolver y agrega unas gotas de solución de AgNO3  0.1N (nitrata de plata al 0.1 N). Observarás la formación de un precipitado blanco, que se ennegrecerá al pasar unos minutos. Esta reacción química es característica de este ión.
Muestra de suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL del filtrado. Agrega unas gotas de ácido nítrico diluido hasta eliminar la efervescencia. Agrega unas gotas de solución de AgNO3 0.1N. Compara con tu muestra testigo.

3         Identificación de Sulfatos (SO4-2).
Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfato (sulfato de sodio o de potasio) Agrega unas gotas de cloruro de bario al 10%. Observarás una turbidez, que se ennegrecerá al pasar unos minutos.
Muestra del suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10 %. Compara con tu muestra testigo.

4         Identificación de Carbonatos (CO3-2).
Reacción testigo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de carbonato de calcio y adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Observarás efervescencia por la presencia de carbonatos.
Muestra de suelo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de muestra de suelo seco. Adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Compara con la muestra testigo.

5         Identificación de sulfuros (S-2)
Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfuro. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10% y un exceso de ácido clorhídrico. Observarás que se forma una turbidez, que con el paso del tiempo se ennegrecerá.
Reacción muestra: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona tres gotas de cloruro de bario al 10 % y un exceso de ácido clorhídrico. Compara con tu muestra testigo.

1         Identificación de nitratos (NO3-1).
Reacción testigo: un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún nitrato (de sodio por ejemplo), y agita para disolver. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)
Agrega 2 mL  de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 mL de H2SO4 concentradoPRECAUCIÓN: ESTA REACCIÓN ES FUERTEMENTE EXOTÉRMICA. Evita agitación innecesaria. Deja reposar unos minutos y observa laformación de un anillo café.
Reacción muestra: coloca 2 mL de filtrado del suelo en un tubo de ensayo. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)
Agrega 2 mL  de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 mL de H2SO4 concentrado. Sigue las indicaciones de la muestra testigo y compárala.

IDENTIFICACIÓN DE CATIONES
2         Identificación de Calcio (Ca+2).
Introduce un alambre de nicromel en el extracto de suelo y acércalo a la flama del mechero bunsen. Si observas una flama de color naranja, indicará la presencia de este catión.

3         Identificación de Sodio (Na+1).
Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Disuelve la muestra con 5 mL de solución de ácido clorhídrico (1:1). Introduce el alambre de nicromel y humedécelo en la solución, llévalo a la flama del mechero, si esta se colorea de amarillo indicará la presencia de iones sodio.

4         Identificación de Potasio (K+1).
Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Agrega 20 mL de acetato de sodio 1N y agita 5 minutos. Filtra la suspensión, toma un alambre de nicromel, humedécelo en esta suspensión y llévalo a la flama del mechero bunsen. Si hay presencia de iones potasio se observa una flama de color violeta.


Observaciones.
Cuando Se comparan las muestras testigo con la muestra de suelo se puede identificar la cantidad y si contienes o no cantidades de sustancias. 




Analisis

A partir de las comparaciones podemos saber y determinar que la tiera es un 
compuesto que tiene distintan fases que contienen muchos minerales.


Universo Tierra Y Vida



Universo Tierra Y Vida 

Introducción:

Las reacciones químicas ocurren espontáneamente en el Universo, produciendo en forma lenta sustancias sencillas. En nuestro planeta, las reacciones químicas también suceden espontáneamente, pero de manera mucho más rápida y formando moléculas más complicadas, debido sobre todo a la presencia de oxígeno en el aire y en las aguas de mares, ríos y lagos.

El hierro dejado a la intemperie se cubre de una capa de herrumbre causada por la oxidación espontánea; una reacción de oxidación más vigorosa se produce con violencia explosiva, tal como ocurre con la combustión de la pólvora y de la dinamita.


Los vegetales producen una gran variedad de compuestos utilizando como materia prima el bióxido de carbono de la atmósfera y el agua y los minerales del suelo, y como fuente de energía, la luz solar.


La vida y la muerte son procesos químicos. La vida comienza con la fecundación, con la que desencadena una serie de cambios químicos que seguirán ocurriendo a lo largo de la vida; el amor, el miedo, la ambición, tienen su origen en procesos químicos; también lo tienen las enfermedades que padece todo ser vivo cuando los mecanismos normales son alterados.


La complicada química que se desarrolla en el cerebro ha convertido a los seres humanos en seres inteligentes y, como tales, capaces de realizar procesos químicos a voluntad en laboratorios y fábricas, con lo que logra producir en forma rápida y eficiente una gran cantidad de compuestos que incluyen materiales de construcción, alimentos y medicinas.



Capitulo 1.-Átomos y Moléculas en el universo. La Tabla Periódica De Los Elementos


Cuando la temperatura del Universo era de alrededor de mil millones de grados, se comenzaron a formar los núcleos de los elementos. Primero se formaron los más simples, el hidrógeno (H) y el helio (He); posteriormente, en el interior de las estrellas se fueron formando los núcleos de otros elementos, hasta llegar a un número cercano a 100. Los químicos los han ido descubriendo poco a poco y han encontrado que se pueden clasificar de acuerdo con sus propiedades físicas y químicas en lo que se ha nombrado la tabla periódica de los elementos


Los primeros elementos formados, que son también los más ligeros, el hidrógeno (H) y el helio (He), siguen siendo los principales constituyentes del Universo. El hidrógeno se encuentra en una proporción superior a 90% y el helio en alrededor de 8%. Estos elementos son más abundantes en el Sol y en las otras estrellas.



El átomo de hidrógeno (H), como hemos dicho, el elemento más sencillo del Universo, está formado por un núcleo, llamado protón, que posee una carga positiva, la cual se encuentra neutralizada por un electrón (carga negativa).


El agua en estado sólido es menos densa que en forma líquida.


LA ELECTRÓLISIS EN LA OBTECIÓN DE METALES


Aluminio

El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre. Se le encuentra formando parte de minerales tan comunes como el granito y la mica, las arcillas con las que se hacen los ladrillos, y el caolín con el que se fabrica la porcelana y se recubren los utensilios de cocina para proteger al hierro de la oxidación (peltre).

La bauxita es un óxido de aluminio muy abundante. De él se obtiene el aluminio metálico mediante un proceso electrolítico

Helio


El helio, segundo elemento más abundante en el Universo y en el Sol, es también un gas ligero que, a diferencia del hidrógeno, es inerte, es decir, no se combina con otros elementos. Como no es inflamable, se usa con plena confianza en el llenado de dirigibles. El helio es tan poco reactivo, que no se combina ni consigo mismo, por lo que se encuentra como átomo solitario He, en vez de encontrarse en forma de moléculas diatómicas como el oxígeno (O2) o el hidrógeno (H2).


LA ATMÓSFERA PRIMITIVA DE LA TIERRA


El científico ruso Oparin supone que estaba compuesta por vapor de agua (H20), amoniaco (NH3) e hidrocarburos, principalmente metano (CH4), conteniendo también ácido sulfhídrico (H2S).


En 1953, el científico estadounidense Miller dio apoyo a la teoría de Oparin mediante un experimento bastante sencillo: puso en un recipiente cerrado vapor de agua (H20), metano (CH4), hidrógeno (H2) y amoniaco (NH3), y sometió esta réplica de la atmósfera primitiva a descargas eléctricas durante una semana; al cabo de ese tiempo se habían formado en su interior ácidos orgánicos, distintos aminoácidos y urea. Reacciones como la mencionada debieron realizarse continuamente en la atmósfera de aquel entonces. Más aún, es muy probable que el vapor de agua contenido en ella se disociara por acción de los rayos ultravioleta, dando lugar a la generación de oxígeno. Éste, en ese momento, debido a su reactividad, no llegó nunca a concentraciones apreciables, pues se combinaba con los elementos de la corteza terrestre para dar óxidos. De esta manera oxidó al amoniaco (NH3), que abundaba en la atmósfera de la Tierra joven, dando como producto agua y nitrógeno. Con el tiempo, la cantidad de este último aumentó gradualmente hasta llegar a predominar en la atmósfera. Por su parte, una cierta cantidad del O2 que quedaba se combinó entre sí, debido a la acción de la radiación ultravioleta que llegaba del Sol sin encontrar ningún obstáculo, dando lugar a la formación del ozono (O3), el cual, al formar una capa en la atmósfera superior, impidió posteriormente, en gran medida, la entrada de este tipo de rayos, con lo que se facilitó de esta manera la aparición de la vida vegetal. Ésta, a su vez, por medio de la fotosíntesis, descompuso elCO2, con la consiguiente liberación de oxígeno, el que gradualmente se fue acumulando en la atmósfera hasta propiciar la vida animal. La atmósfera de la Tierra, así, poco a poco se fue acercando a la composición que tiene actualmente y de la que disfrutamos los habitantes de la Tierra, compuesta por 78% de nitrógeno (N2), 21% de oxígeno (O2), 0.9% de argón (Ar), vapor de agua (H2O), bióxido de carbono (CO2), además de otros elementos y moléculas en pequeñas proporciones. En nuestros días el O2 ha ido en aumento hasta llegar a ser el elemento más abundante de la corteza terrestre: ±50 por ciento.



Capitulo 2.-El Átomo De Carbono, Los Hidrocarburos, Otras Moléculas Inorgánicas, Su Posible Existencia En La Tierra Primitiva Y En Otros Cuerpos Celestes.

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

Los elementos del 93 al 109, llamados transuránicos, han sido preparados artificialmente por el hombre, mediante colisiones entre distintos átomos.


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. Estas sustancias serán posteriormente utilizadas por algunos de los seres del reino animal como alimento.

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.


Alotropía es una palabra griega que significa variedad. El diamante es, por tanto, uno de los alótropos del carbono. Debido a las diferencias que existen en las uniones entre los átomos del diamante y los del otro alótropo del carbono, el grafito, ambos tienen propiedades completamente diferentes. Así, mientras el primero es el más duro de los materiales conocidos, el segundo es un material blando que se usa como lubricante y para escribir o dibujar, es decir, es el material de que está hecho el corazón de los lápices.

COMPUESTOS DEL CARBONO


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



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 

El acetileno se ha encontrado en meteoritos y muestras de la Luna, en donde se halla combinado con metales formando sustancias duras, llamadas carburos.
Los carburos metálicos se forman por interacción entre el átomo de carbono y un óxido metálico a elevadas temperaturas.

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.


El metano, el más simple de los hidrocarburos, es el resultado de la unión de un átomo de carbono con cuatro hidrógenos. En éste, como en el diamante, las cuatro valencias van dirigidas hacia los vértices de un tetraedro.


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. 


LOS COMETAS


Existen congelados millones de pequeños cuerpos celestes formados de hielo, gas y polvo. Cuando alguno de ellos es perturbado por el paso de una estrella, se pone en movimiento y, al recibir el calor del Sol, cobra vida, libera gases y polvo e inicia un viaje describiendo una órbita elíptica alrededor del Sol. A veces invierte miles de años en terminar este viaje. Mientras más se acerca al Sol en su recorrido, el cometa libera más materia, átomos y moléculas que, arrastradas por el viento solar, constituyen su cauda, la que, debido a dicho impulso, siempre se verá opuesta al Sol. Si en un camino alguno de los cometas se acerca demasiado al Sol, toda su materia se evapora, dando un espectáculo de luz antes de que sus átomos y moléculas pasen a formar parte de la materia invisible del Universo.


Las órbitas de algunos de ellos son alteradas por influencia de los grandes planetas, convirtiéndose en cometas de periodo corto, como es el caso del cometa Halley, que pasa por las cercanías de la Tierra cada 76 años.


Los cometas, después de haber sido observados a simple vista o por medio de telescopios y estudiados espectroscópicamente, se han descrito como pequeños cuerpos de hielo que mientras brillan a la luz del Sol emiten gases y polvo, y cuyas moléculas se descomponen en iones y radicales por acción del viento y radiación ultravioleta solares.


EL COMETA HALLEY


Las naves espaciales enviadas para su exploración y estudio por japoneses, soviéticos y europeos confirmaron muchos de los conceptos previamente establecidos, pero además revelaron datos sorprendentes, muchos de los cuales aún no han sido suficientemente estudiados.


De gran interés fue descubrir que su núcleo es alargado, con la forma de un cacahuate ennegrecido; que sus dimensiones son mayores de las que se habían supuesto. Tiene 15 kilómetros de largo por 10 de ancho en los lóbulos y siete en la parte más angosta, y que la superficie es intensamente oscura, una de las más oscuras que se conocen en cuerpos celestes, comparable a los anillos de Urano (tan solo refleja 4% de la luz solar que ilumina).





Ahora se sabe que el núcleo no es una brillante bola de hielo, sino una oscura bola de hielo y polvo cubierta de una delgada capa de un material oscuro constituido probablemente por derivados de carbono.


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.


Fueron necesarios muchos millones de años para que la cantidad de oxígeno atmosférico se elevara lo suficiente para poder sustentar la combustión. Ésta es una reacción de oxidación en la que el hidrógeno se combina con el oxígeno del aire produciendo su óxido, que es el agua. En esta reacción violenta se produce, además, luz y calor.


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.


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.


El alcohol metílico se usa ampliamente como disolvente en química orgánica, es decir como medio en que se llevan a cabo muchas reacciones químicas.


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. Precisamente debido a su insolubilidad en agua se emplea para extraer sustancias que se encuentran disueltas o suspendidas en agua. Para ello se usa un embudo de separación


Los alcoholes primarios pierden por oxidación dos átomos de hidrógeno dando un aldehído. 


Espejo. Cuando ya se tiene preparado el nitrato de plata amoniacal, contenido en un tubo de ensaye muy limpio, se agrega formol. Al hacerlo, de inmediato se depositará una capa de plata metálica en las paredes formando un espejo. Si las paredes del tubo no estuviesen suficientemente limpias, la plata se precipitará como un polvo café oscuro.


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.


Etanal o acetaldehído


El etanal o acetaldehído es el producto de la oxidación suave del etanol. Es un líquido que hierve a 20.2°, incoloro y soluble en agua.


El acetaldehído al ser tratado con cloro produce el aldehído dorado llamado cloral, que es materia prima para la preparación del insecticida DDT. 


Cetonas


Cuando el alcohol no es primario, es decir cuando el OH no se encuentra al final de la cadena como sucede en el etanol, sino que se encuentra sobre un átomo central, la oxidación da origen a sustancias llamadas cetonas. Así, por ejemplo, la oxidación del isopropanol o alcohol isopropílico da origen a la dimetil-cetona, más conocida como acetona.Esta sustancia es un disolvente muy apreciado en los laboratorios de química y muy conocido entre las damas, quienes lo usan constantemente para eliminar el colorante de sus uñas cuando se ha dañado.


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.



Capitulo 3.-Radiación Solar, Aplicaciones De La Radiación, Capa Protectora De Ozono, Fotosíntesis, Atmósfera 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). 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.

Debido a que las radiaciones viajan como ondas a la velocidad de la luz (c), tendrán como característica la longitud de onda (l), que es la distancia entre dos máximos. 

El número de ondas que a una velocidad constante pasan por un determinado punto cada segundo se le llama frecuencia (v). Mientras menor sea la longitud de onda, más ondas pasarán cada segundo, siendo por lo tanto mayor la frecuencia, y cuando l es mayor, menos ondas pasarán y por tanto la frecuencia será menor, por lo que, a la velocidad de la luz (c), la frecuencia será inversamente proporcional a l.

Otras radiaciones con mayor energía que la luz visible, como los rayos X, son también peligrosas para la vida. En cambio, cuando la luz visible incide sobre un átomo excitará sus electrones haciendo que avancen a un estado mayor de energía, del cual regresarán inmediatamente liberando la energía que habían absorbido en forma de luz con la misma frecuencia que tenía la que los excitó.


Cuando una molécula ha sido excitada, el fotón absorbido la hará pasar a un estado de mayor energía o estado excitado E*. Cuando esta molécula excitada se relaja a un subestado vibracional o rotacional de inferior energía, antes de que llegue a su estado basal emitirá luz a menor energía que la absorbida. Este proceso se llama fluorescencia.


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. 


La energía luminosa es también la base de las celdas fotovoltaicas que producen electricidad por excitación en el estado sólido.


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.


El procedimiento está basado en la propiedad que tiene la energía luminosa de excitar los electrones de los átomos. Si sobre un cristal de silicio, cuyos átomos tienen cuatro electrones de valencia, se hace incidir la luz, éstos serán excitados y podrán abandonar el átomo, dejando un hueco que equivale a una carga positiva, el cual atraerá a un electrón de un átomo vecino, generando en él un nuevo hueco. De esta manera las cargas negativas (electrón) y las positivas (hueco) viajarán libremente por el cristal y al final quedarán balanceadas.


Si la mitad del cristal contiene como impureza un elemento que, como el arsénico, contiene cinco electrones de valencia, a cada átomo le sobrará un electrón que se moverá por el cristal, aunque los electrones extra se encuentren neutralizados por los protones del núcleo del arsénico.


Si la impureza en la otra mitad del cristal en vez de ser arsénico es un elemento como el boro, es decir con sólo tres electrones de valencia, dará la posibilidad de crear huecos con facilidad.


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. En algas y plantas verdes, el aparato fotosintético se encuentra localizado en organelos intracelulares unidos a proteínas que se llaman cloroplastos.


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.El aparato fotosintético consta de clorofila y una serie de pigmentos como carotenos y xantofilas, todos ellos unidos a una proteína embebida en una membrana, lo que permite una buena transmisión de energía.


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. Todas las moléculas del conjunto pueden absorber luz, pero sólo una molécula de clorofila, combinada con una proteína específica, transforma la energía luminosa en energía química, por lo que recibe el nombre de centro de reacción fotoquímica. Todas las demás moléculas son colectoras o moléculas antena.


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.



FORMACIÓN DE AZÚCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS

Los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azúcares a partir del CO2atmosférico y el agua del suelo, usando la energía solar acumulada en el ATP y el NADPH

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.



Capitulo 4.- Vida Animal Hemoglobina, Energía De Compuestos Orgánicos, Dominio Del Fuego

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.

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.


Otro mineral que el organismo humano requiere en cantidades apreciables es el muy común metal alcalino térreo llamado calcio, cuyos compuestos son bien conocidos. Ejemplo de esto son la cal y el mármol.


El fósforo es otro de los elementos indispensables para el funcionamiento del organismo humano por lo que requiere ingerir diariamente en los alimentos alrededor de 1 gramo.


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. El hierro se elimina al igual que la proteína para dar biliverdina, la que es luego reducida para dar origen a la bilirrubina. El hierro libre se combina con proteína del plasma y es transportado a depósitos en la médula ósea, donde se vuelve a usar para formar nueva hemoglobina.


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.


Siendo el cerebro un órgano tan importante, es lógico que sea alimentado en forma privilegiada en relación con los demás órganos del cuerpo. El cerebro recibe glucosa pura como fuente de energía, y para su oxidación usa casi el 20% del oxígeno total que consume un ser humano adulto.


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.


Siendo el cerebro un órgano tan importante, es lógico que sea alimentado en forma privilegiada en relación con los demás órganos del cuerpo. El cerebro recibe glucosa pura como fuente de energía, y para su oxidación usa casi el 20% del oxígeno total que consume un ser humano adulto.


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.


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.


El comportamiento de la morfina como analgésico es impresionante, ya que además de calmar el dolor, causa euforia, regula la respiración y es antidiarreico. Es un analgésico tan poderoso que se usa en las últimas fases del cáncer.


Como contrapartida de las maravillosas propiedades de la morfina, se tiene la de crear dependencia. La persona que fue tratada con ella desea volver a tener la experiencia obtenida con la inyección. La repetición de la inyección crea necesidad y cuando esta necesidad no se satisface, el sujeto sufre de los síntomas que la morfina alivió: dolor abdominal, diarrea, respiración agitada, taquicardia, náuseas, sudor y otros dolores.


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.


El fuego es la primera reacción química que el hombre domina a voluntad; en esta importante reacción exotérmica se libera, en forma rápida, la energía que el organismo animal liberaba de los alimentos en forma lenta e involuntaria. El hombre aprendió a iniciar la reacción o a avivarla aumentando el oxígeno al soplar sobre las brasas en contacto con leña seca, y más tarde supo iniciarlo con chispas y por fricción.


Las infusiones ricas en azúcares, al ser abandonadas muchas veces eran fermentadas, produciendo sustancias como alcohol o ácido acético, y de esa manera se descubrieron la cerveza, el vino y el vinagre en épocas muy remotas.


ENVEJECIMIENTO


El hule de las llantas envejece, lo que se retarda con la vulcanización y adición de antioxidantes; los aceites y grasas se hacen rancios por efecto del oxígeno del aire, proceso que se logra detener por adición de antioxidantes como el tocoferol (vitamina E) y el ácido ascórbico o vitamina C, entre los de origen natural, que son muy importantes.


Los antioxidantes son importantes en el tejido canceroso en donde la concentración de tocoferol es mayor que en tejido normal. Son también importantes en la prevención de oxidación de lípidos en los tejidos.


Se puede entonces pensar que los antioxidantes detendrán el envejecimiento; el problema es que muchos antioxidantes sintéticos, aunque más eficaces in vitro que los biológicos, producen reacciones secundarias indeseables en el organismo.



Capitulo 5.- La Importancia De Las Plantas en La Vida Del Hombre: Usos Mágicos Y Medicinales

Cuando 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. 


Es evidente que la necesidad de alimentación era primordial y que los testimonios del uso medicinal de las plantas son menos frecuentes; sin embargo, los chinos han dejado constancias escritas desde hace más de 4 000 años acerca del uso antimalárico de la droga chaáng shan que corresponde a la planta Dichroa febrifuga, Lour. Los estudios modernos han demostrado la existencia en esa planta del alcaloide antimalárico llamado febrifugina.


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.

OLOLIUQUI

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.


CURARE


La palabra curare es una adaptación al español de una frase que en la lengua de una de las tribus sudamericanas significa "matar aves".


Es un extracto acuoso de varias plantas, entre las que se encuentran generalmente especies de Chondodendron cissampelos y Strychnos.


Para su preparación, el brujo de la tribu hace hervir por varias horas en una olla de barro los diferentes vegetales; el agua que se pierde por evaporación es sustituida por adición de más agua; mientras se mantiene la ebullición se agita la mezcla y se agregan otras sustancias venenosas como hormigas y colmillos de serpiente. Cuando el extracto adquiere cierta consistencia y color, el brujo considera que ya está listo; lo hace saber a los asistentes a la ceremonia, y cesan la música y el baile que había acompañado todo el proceso de preparación del curare. Se reparte a los allí presentes un poco de la sustancia recién preparada para su uso en la cacería.


Con este material impregnarán las puntas de flecha y dardos de cerbatanas para cazar animales pequeños; cuando éstos son heridos, aunque sea ligeramente, morirán por efecto del veneno. La carne de estos animales se puede consumir sin peligro de intoxicación, como lo demuestra la experiencia de siglos.


Tan escaso número de estudios farmacológicos es debido probablemente al hecho de que el trabajo es complicado y muchas veces decepcionante. Es frecuente estudiar una planta a la que se le atribuyen interesantes propiedades medicinales y no poder aislar el principio activo, quizá porque éste es lábil al estado puro, quizá porque su actividad sólo se presenta en unión de otros componentes de la planta. En fin, existen numerosos problemas que hacen lento el estudio de principios activos.


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.

De otras especies de Montanoa conocidas también como zoapatle, y usadas con el mismo fin, se han aislado diterpenos con esqueleto de kaurano, tales como el ácido kaurénico, al que se le han encontrado propiedades relajantes de la actividad uterina.


Los estudios de plantas usadas desde la época precortesiana son ya muchos, pero la tarea es aún larga, puesto que el legado de nuestros antepasados es muy grande.
De otras especies de Montanoa 


6.- Fermentaciones, Pulque, Colonche, Tegüisno, Pozol, Modificaciones Quimicas.

Algunos 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.

Estos hechos fueron conocidos desde las épocas más remotas, siendo quizá la fermentación el proceso químico más antiguo que el hombre pudo controlar. Éste observó que las uvas con el tiempo adquirían un cierto sabor al que llegó a aficionarse; así, el vino llegó a producirse en la región del Tigris y en Egipto desde hace ya varios miles de años. Los mercaderes griegos llevaron la uva y su cultivo a Marsella desde 600 años a.C. y su cultivo se extendió hasta el Rin desde 200 años a. C.

El vino se convirtió en la bebida preferida de los pueblos mediterráneos, quienes la conservan hasta hoy y la han extendido a todo el mundo.

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. A pesar del constante bombardeo propagandístico de los medios de comunicación, no se ha logrado eliminar la práctica ancestral de consumir pulque en las comunidades rurales y, todavía en escala significativa, en las ciudades.


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.

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.


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 maíz se hierve en agua de cal aproximadamente al 10%. El maíz cocido, llamado nixtamal, se escurre y se lava con agua limpia. El nixtamal limpio se muele en metate o en un molino hasta obtener una masa con la que se hacen bolas que se envuelven en hojas de plátano para mantener la humedad. En esta forma se deja reposar por varios días para que la fermentación se lleve a cabo. Dependiendo del tiempo en que ésta se realice, variará el gusto del producto final.


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.


Muchas de estas difíciles reacciones las realizan los microorganismos en poco tiempo y con excelentes rendimientos.


La 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. En esta suspensión la levadura trabaja oxidando al esteroide por medio del oxígeno del aire durante dos días.


Segundo, la androstenediona así obtenida se separa y se hace fermentar con levadura que trabaja en una solución azucarada. En este paso el microorganismo reduce selectivamente un carbonilo y produce la hormona masculina, la testosterona.


Así pues, como en el ejemplo anterior, los microorganismos hacen oxidaciones y reducciones selectivas para obtener sustancias tan valiosas como la hormona testosterona.

La introducción del grupo hidróxido en la posición 11a de la progesterona es un paso clave en la ruta hacia los corticoides, que son sustancias con importantes actividades biológicas que las hacen útiles en medicina. Entre los corticoides más conocidos podemos mencionar a la cortisona y a la dihidrocortisona. 


Ambas sustancias son útiles en el tratamiento de múltiples enfermedades, como artritis reumatoide, inflamaciones de la piel, enfermedad de Addison, asma, etcétera.


El uso de los microorganismos en la obtención de nuevos productos y en la modificación de algunas moléculas es tan amplia, que su descripción llena libros y grandes colecciones especializadas. Aquí sólo hemos dado unos cuantos ejemplos que quizá despierten el interés del lector que podrá acudir a ellas para obtener mayor información.

7.- Jabones, Saponinas Y Detergentes

Cuando la ropa u otros objetos se manchan con grasa y tratamos de lavarlos con agua sucederá lo mismo que con el plumaje de los patos: el agua no moja a la mancha de aceite. El agua, por lo tanto, no sirve para limpiar objetos sucios con aceites o grasas; sin embargo, con la ayuda de jabón o detergente sí podemos eliminar la mancha de grasa. El efecto limpiador de jabones y detergentes se debe a que en su molécula existe una parte lipofílica por medio de la cual se unen a la grasa o aceite, mientras que la otra parte de la molécula es hidrofílica, tiene afinidad por el agua, por lo que se une con ella; así, el jabón toma la grasa y la lleva al agua formando una emulsión

SAPONIFICACIÓNLos 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.


Los jabones de sodio tienen un amplio uso en nuestra civilización, por lo que la industria jabonera es una de las más extensamente distribuidas en el mundo entero.

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

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.

Las diferentes condiciones de temperatura en las que se realiza el lavado trae problemas a los fabricantes de detergentes. Éstos deben estar seguros de que el detergente se disuelve en agua a la temperatura adecuada. Los detergentes más comunes en los Estados Unidos no son fácilmente solubles en frío. Los agentes blanqueadores como el perborato, que funciona bien en caliente, cuando se utiliza en frío tiene que ser reforzado con activadores, pues en agua tibia los blanqueadores pierden eficiencia.

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.

Con todo, estos detergentes han producido problemas de salud en los obreros que trabajan en su elaboración. Por suerte, hasta ahora no los han provocado en las amas de casa.

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.

Una sustancia con esas propiedades es la carboxi-metilcelulosa, que es eficiente en algodón y otras telas celulósicas, pero falla con telas sintéticas.

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.

Entre las asclepidáceas que han interesado a los investigadores se encuentra la Calotropis procera que crece en Asia y en África. Es una planta venenosa que ha sido utilizada para la medicina popular y como veneno de flechas, es decir, los nativos usan el látex venenoso de la planta para impregnar los dardos. Así, en la práctica de la cacería, los animales, aunque sean heridos muy levemente, mueren. La carne no representa ningún problema, ya que la sustancia se descompone durante el cocinado, y si algo llega al estómago, el ácido clorhídrico del jugo gástrico se encargará de hidrolisarlo quitándole su toxicidad.

Las sustancias que contiene esta planta son una serie de lactonas, entre las que se han podido caracterizar las llamadas calactina, calotropina y las sustancias que contienen nitrógeno y azufre en su molécula, como la voluscharina y la uscharina. 

La hidrólisis de los glicósidos cardiotónicos de la dedalera (Digitalis purpurea) elimina la parte hidrofílica constituida por azúcares y deja en libertad la parte lipofílica que en este caso son los esteroides digitoxigenin, digoxigenina y gitoxigenina, que además de que ya no tienen propiedades detergentes, han perdido su actividad biológica 

8.- Hormonas Vegetales y animales, Feromonas, Síntesis De Hormonas a partir de Sustrancias Vegetales

Las plantas 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 existencia de auxinas fue demostrada por F. W. Went en 1928 mediante un sencillo e ingenioso experimento, que consiste a grandes rasgos en lo siguiente: a varias plántulas de avena recién brotadas del suelo se les cortaba la punta, que contiene una vainita llamada coleóptilo; después del corte, la planta interrumpía su crecimiento. Si a alguna planta decapitada se le volvía a colocar la puntita, se notaba que reanudaba su crecimiento, indicando que en la punta de las plántulas de avena existía una sustancia que la hacía crecer.

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.

Conociendo la existencia de auxinas que hacen crecer a la planta por agrandamiento de sus células y la presencia de citocininas que favorecen la división celular, tendríamos la posibilidad de lograr plantas con crecimiento ilimitado, pero esto no sucede así, la planta contiene también inhibidores, sustancias que actúan cuando las condiciones dejan de ser favorables para el crecimiento ya sea por escasez de agua o por frío.

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.

Todos estos movimientos de las plantas son provocados por sustancias químicas.

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.

Las sustancias que la larva lanza son una mezcla de a y b pinenos con ácidos resínicos, es decir brea disuelta en aguarrás. Es interesante notar que los terpenos a y b pineno, así como los ácidos diterpénicos de la brea, son usados por la planta como defensa contra insectos. En este caso, el insecto se ha adaptado a vivir en presencia de estas armas del árbol, las toma, las hace suyas y las usa contra sus enemigos.

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.

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.

La muscona secretada en la glándula abdominal del venado almizclero macho es una feromona que caracteriza la especie y su sexo, aunque también se excreta la miscapiridina y los esteroides.

La muscona es la base para muchos perfumes, siendo por lo tanto una sustancia muy valiosa.

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.

La secreción vaginal en el mono rhesus, así como en la mujer, contiene ácidos grasos, como el ácido acético y el isovaleriánico, que varían cíclicamente con la menstruación. Esta secreción entre los monos tiene la función de atrayente sexual; los machos son atraídos por la hembra en la época en que ésta es fértil.

Probablemente en la especie humana primitiva ocurrió algo similar.

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

HORMONAS FEMENINAS (ESTRÓGENOS)


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.

La estrona era por lo tanto aplicada directamente, pero parte de ella era transformada, por medio de una reducción, en la auténtica y muy potente hormona femenina, el estradiol.

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


ANTICONCEPTIVOSLa 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).

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.

19-nortestosterona

Es de hacer notar que la testosterona, que es la hormona masculina, cambia su actividad a tipo femenino al quitársele un átomo de carbono (CH3). Si a la sustancia anterior se le adiciona un par de átomos de carbono, se tendrá la 17-a-etinil-19-nortestosterona, que posee gran actividad progestacional, es decir es un potente anticonceptivo.


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.

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.

ALGUNOS ESTEROIDES ANABÓLICOS TOMADOS ORALMENTE

Se refiere a la melandrona, la oximetolona, metiltestosterona, etilestrenol, fluoximestrona, oxandrolona, estanozolol, etenolona a los esteroides anabolicos mas utilizados oralmete.

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.

Esta planta produce flores en enormes racimos colgantes, que son consumidos como alimento por el ser humano, y abundantes frutos comestibles, con los que la población local fabrica dulces caseros, después de eliminar las abundantes semillas que, de ser incluidas, proporcionarían un sabor amargo.

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.

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. Para esto se prepara la oxima correspondiente, la que mediante una degradación de Hoffman da el esqueleto del androstano.

9.-Guerras 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 laYucca 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.

De la misma forma, las abejas toman néctar y polen de las flores, pero a cambio ayudan a la fructificación y por consiguiente a la reproducción de la planta al polinizar sus flores.

La Acacia cornigera, que tiene espinas huecas, es hogar de gran cantidad de hormigas del género Pseudomyrmex, que no sólo viven en la planta, sino que se alimentan del líquido azucarado que ésta secreta por medio de sus grandes glándulas foliares. A cambio de casa y comida, las hormigas defienden a la planta contra otros depredadores.

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.

Las hormigas, por su parte, incluyen entre sus armas, además del ácido fórmico u ácido de hormiga, los alcaloides monomorina I, II y III, que, además de sustancias de defensa, le sirven para marcar sus caminos.

Algunos insectos escupen sustancias tóxicas sobre el enemigo, como lo hace el escarabajo bombardero.

La gente que es alérgica se puede sentir muy mal por un solo piquete de abeja, de manera que, por ejemplo, la abeja africana puede llegar hasta causar la muerte a estas personas sensibles.

Otros insectos producen repelentes para su defensa: algunos gusanos malolientes producen aldehído butírico (CH3CH2CH2CHO).

Los escarabajos, como las catarinas y las luciérnagas, producen alcaloides tetracíclicos que tienen muy mal olor.

El insecto bombardero del que hablamos anteriormente escupe con violencia una mezcla de quinonas, como benzonona y toluquinona.

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.

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.

El gas mostaza se llamó de esta manera por tener un olor parecido al de la mostaza. No es realmente un gas, sino un líquido irritante que hierve a alta temperatura, el cual debido a su baja tensión superficial produce vapores, los que, por su alta toxicidad, basta con que exista una muy baja concentración en el aire para causar molestias a la gente o incluso causarles la muerte.

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.

ESPIONAJE QUÍMICO. EL POLVO DE LOS ESPÍAS

El aldehído, que es un polvo amarillo, se coloca sobre objetos que normalmente se tocan, tales como el volante del automóvil, el pasamanos de la escalera y la cerradura de la puerta. La sustancia, colocada en pequeñas cantidades, se adhiere a la mano y luego puede ser detectada en los objetos que el individuo tocó posteriormente. De esta manera se puede seguir el trayecto de la persona investigada.

Para detectar el aldehído se desarrolló un procedimiento analítico que consiste en pasar un algodón humedecido con alcohol sobre el objeto tocado. Se pone el algodón en un tubo de ensayo que contenga 0.5 ml de metanol además de el mismo volumen de naftoresorcinol al 1% en metanol; al agregar 0.5 ml de ac. clorhídrico concentrado se desarrolla un color que va del rosado al violeta.

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.

Ya en 1947 fue reconocido por algunas autoridades británicas el potencial que pueden tener los herbicidas en la guerra química, ya que podrían ser usados contra algunas naciones con efectos más rápidos que un bloqueo y menos repugnantes que el uso de la bomba atómica.

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.

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 investigación se ha hecho más activa, aunque sin lograr confirmar la aseveración de A. Haig. Muchos científicos han encontrado pequeñas cantidades de micotoxinas en muestras de alimentos recogidos en el sudeste de Asia.

Las micotoxinas que se cree que se encuentran en la lluvia amarilla son las llamadas tricotecenos y son producidos por un hongo del género Fusarium. Una de estas toxinas es la llamada deoxynivolenol (DON) o vomitoxina.

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.