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Procesos Químicos de la Vida

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Diana Borunda

on 11 November 2014

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Transcript of Procesos Químicos de la Vida

Industrias químicas de base
Composición química del cuerpo humano

Conocer cómo y de qué elementos se compone el cuerpo humano es algo fundamental para comprender su funcionamiento, sus mecanismos fisiológicos y la forma en que sus estructuras interactúan.
Se estima que un 96% de nuestro organismo se compone por 4 elementos en particular: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno, mayoritariamente en forma de agua.
¿Qué es?
QUÍMICA EN EL CUERPO
TyMi- L@s Inges
principales elementos
QUÍMICA EN EL AMBIENTE
Oxígeno (65%)

Todos sabemos cuán importante es el agua para la vida y el 60% del peso del cuerpo se constituye por agua.
El oxígeno (O,8) ocupa el primer lugar de la lista y compone el 65% del organismo.
Carbono (18%)

El carbono (C,6)
es uno de los elementos más importantes para la vida.
Mediante los enlaces carbono, que pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía,
se posibilita la química orgánica dinámica que se produce a nivel celular.
QUÍMICA INDUSTRIAL
QUÍMICA FARMACÉUTICA
Hidrógeno (10%)

El hidrógeno (H,1) es el elemento químico que más abunda en todo el universo. En nuestro organismo sucede algo muy similar y
junto al oxígeno en forma de agua ocupa el tercer lugar de esta lista.
Nitrógeno (3%)

Presente en muchísimas moléculas orgánicas, el nitrógeno (N,7)
constituye el 3% del cuerpo humano. Se encuentra, por ejemplo, en los aminoácidos que forman las proteínas y en los ácidos nucleicos de nuestro ADN.
Calcio (1.5%)

De los minerales que componen el organismo, el calcio (Ca,20)
es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo.
Se encuentra prácticamente a lo largo de todo el cuerpo, en los huesos y por ejemplo en los dientes.
Además, son muy importantes en la regulación de proteínas.
Fósforo (1%)

El fósforo (P,15) también es muy importante para las estructuras óseas del cuerpo.
No obstante, igualmente predominan en las moléculas de ATP proporcionándole energía a las células.
QUÍMICA EN ALIMENTOS
¿QUE ES?
La química industrial, también conocida con el nombre de química técnica o ingeniería química, es la rama de la química que se dedica a transformar compuestos químicos básicos en otros productos químicos de gran demanda. Estas transformaciones se llevan a cabo mediante una serie de reacciones químicas muy complejas.
Aplicación de la química al estudio de los problemas y la conservación del ambiente. Estudia los procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente global, o en alguna de sus partes: el suelo, los ríos y lagos, los océanos, la atmósfera, así como el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno y la problemática que ello ocasiona.
QUÍMICA EN LA
ANTIGÜEDAD

Potasio (0.25%)

Aunque ocupa apenas el 0.25% de nuestro organismo, el potasio (K,19) es vital para el funcionamiento del mismo.
Ayuda en la regulación de los latidos del corazón y a la señalización eléctrica de los nervios.
Azufre (0.25%)

El azufre (S,16) es igual de esencial en la química de numerosos organismos. Se encuentra en los aminoácidos y
es fundamental para darle forma a las proteínas.
Sodio (0.15%)

Se trata de otro electrolito vital en lo que refiere a la señalización eléctrica de los nervios. El sodio (Na,11) también
regula la cantidad de agua en el cuerpo, siendo un elemento igual de esencial para la vida.
IMPACTO AMBIENTAL.
La química industrial tiene un papel muy importante en el incremento de la calidad de vida de la sociedad, pero esta indudable mejora en la calidad de vida tiene un alto precio: la generación de grandes cantidades de residuos que provocan un grave perjuicio al medio ambiente.
industrias químicas de base. En ellas se trabaja con materias primas naturales, para fabricar productos sencillos semielaborados (transforman las materias primas como hulla, petróleo, gas natural, fosfatos, sal o celulosa en una amplia gama de productos como amoniaco, ácidos, alquitranes, carburantes, abonos, cauchos sintéticos, explosivos, disolventes, barnices, textiles químicos y plásticos, etc.).
El desarrollo de esta disciplina mostró las graves consecuencias que tuvo para la capa de ozono el uso generalizado de los clorofluorocarbonos. Tras las experiencias con la lluvia ácida, la combinación de química medioambiental e ingeniería química resultó en el desarrollo de los tratamientos para limitar las emisiones de las fábricas.
Historia de la industria farmacéutica
Los químicos y petroquímicos tienen nuevos métodos:
Biocarburantes:
el carburante derivado de la biomasa. Una gran variedad de productos de biomasa, como el azúcar de caña, las semillas de colza, el maiz, la paja, la madera y los residuos y desechos animales y agrícolas pueden transformarse en carburantes para el transporte;
Bioplásticos:
la producción de materiales plásticos biodegradables a partir de recursos naturales como las plantas.
Cloro (0.15%)

El cloro (CI,17) normalmente se encuentra en el cuerpo humano a modo de ion negativo, es decir como cloruro.
Se trata de un electrolito importante para mantener el equilibrio normal de líquidos en el organismo.
Magnesio (0.05%)

Nuevamente, se encuentra en la estructura ósea y de los músculos
, siendo muy importante en ambas. El magnesio (Mg,12), a su vez,
es necesario en numerosas reacciones metabólicas esenciales para la vida.
Hierro (0.006%)

Aunque el hierro (Fe,26)
ocupa el último lugar de la lista, no deja de ser primordial. Es fundamental en el metabolismo de casi todos los organismos vivos
. Se encuentra en la hemoglobina, es el portador de oxígeno en las células rojas de la sangre.
*Surgió a partir de una serie de actividades diversas relacionadas con la obtención de sustancias utilizadas en medicina.
El hombre prehistórico comenzó a estimar las sustancias cuando tuvo que escoger entre plantas de sabor agradable y plantas venenosas; al escoger pedazos de piedras duras para hacer sus herramientas, al sorprenderse por el color dorado del oro y el color rojizo del cobre los cuales encontraba en la naturaleza que lo rodeaba y lo más importante al descubrir que frotando madera producía fuego. Disponiendo del fuego pudo endurecer la punta de una rama carbonizándola, fabricar vasijas de barro y trabajar los metales para su beneficio.
Contaminación significa todo cambio indeseable en algunas características del ambiente que afecta negativamente a todos los seres vivos. Estos cambios se generan en forma natural o por acción del ser humano.

Tipos de contaminación:
Suelo
Aire
Agua
CICLO DEL CARBONO
El carbono se encuentra en la biosfera en forma de dióxido de carbono, CO2. En la litósfera existe en forma de carbonatos metálicos y en los depósitos de carbón, petróleo y gas natural (combustible fósiles).En la hidrósfera aparece como CO2. disueltos como iones CO3 y HCO3. En la biosfera el carbono es un componente principal de casi todas las moléculas de materia viviente, predominando en forma de carbohidratos, grasas, proteínas, ácidos nucleico. El ciclo del carbono se basa en el CO2 que constituye el 0,03% en volumen de troposfera y también está disuelto en el agua.


CICLO DEL NITRÓGENO
Los organismos requieren nitrógeno en varias formas químicas para sintetizar proteínas, ácidos nucleicos (DNA y RNA) y otros compuestos de nitrógeno el reservorio ampliamente disponible del nitrógeno es la atmósfera con el 78% en volumen de este gas el problema radica en fijar el N2 atmosférico, es decir convertirlo en compuestos que las plantas puedan utilizar.


EXISTEN 3 TIPOS DE FIJACIONES:
La fijación atmosférica por los relámpagos que causan la formación de NO a partir N2 y O2 del aire. Estas tormentas producen unos treinta millones de toneladas de ácido nítrico al año.


La fijación biológica por los nódulos de las raíces de ciertas plantas leguminosas como guisantes, frijoles, cacahuates y alfalfa, contienen bacterias fijadoras de nitrógeno (Rhizobum) llamadas cianobacteria. El Pe y el Mo son parte del sistema enzimático responsable de la fijación del nitrógeno en estos nódulos de raíces.

La fijación industrial al desarrollar métodos químicos para aplicar el nitrógeno tal como el proceso para obtener el NH3, el que se convierte en diversos compuestos denominados fertilizantes la fijación de nitrógeno por bacterias (nitrogenasa).


CICLO DEL FÓSFORO
El fósforo es esencial para la vida. Se encuentra en los organismos vivientes en forma de fosfatos, es parte importante del RNA y DNA,
También los fosfatos se encuentran en las grasas (fosfolípidos) y membranas celulares. A diferencia de los ciclos del nitrógeno y carbón, el ciclo del fósforo es un ciclo sedimentario, porque la mayor parte de la reserva de fósforo se encuentra en forma de rocas.
Los fosfatos se disuelven lentamente (lixiviación) de las rocas por la lluvia y escurrimiento de nieves, transportándolo a los lagos, corrientes, lagunas y océanos.



¿Que es?
*Es un sector empresarial dedicado a la fabricación, preparación y comercialización de productos químicos medicinales para el tratamiento y también la prevención de las enfermedades.
*En algunos países, cada etapa de pruebas de nuevos fármacos con animales domésticos (de granja o de laboratorio) o con seres humanos, tiene que recibir la autorización de los organismos reguladores nacionales.
*Una gran parte de la producción de la industria farmacéutica corresponde a vacunas.Las vacunas protegen al organismo sometiéndolo a un agente patógeno debilitado, lo cual le ayuda a crear nuevos anticuerpos.
*A principios del siglo XIX, los boticarios, químicos o los propietarios de herbolarios obtenían partes secas de diversas plantas, recogidas localmente o en otros continentes.
*Los boticarios y químicos fabricaban diversos preparados con estas sustancias, como extractos, tinturas, mezclas, lociones, pomadas o píldoras.
*Los productos químicos sencillos y los minerales se adquirían a comerciantes de aceites y gomas.
Los primeros medicamentos sintéticos
*El químico alemán Friedrich Wöhler calentó un compuesto inorgánico, el cianato de amonio, y consiguió producir urea.
*Descubrimiento del joven estudiante británico de química William Henry Perkin primer colorante sintético, la 'malva'.
*El primer fármaco sintético fue la acetofenidina, el segundo fármaco sintético importante, comercializado en 1899, fue el ácido acetilsalicílico.
El primer antibiótico
*En 1928 Alexander Fleming descubrió la penicilina y sugirió que podría usarse para tratar determinadas infecciones bacterianas. No obstante, este uso no se consideró seriamente hasta 1940, cuando Howard Florey y Ernst Chain (un científico huido de la Alemania nazi) consiguieron producir y presentar la penicilina en una forma utilizable.
Investigación y ensayos clínicos
*En la actualidad la investigación en los laboratorios de las compañías farmacéuticas centra su interés en el hallazgo de tratamientos mejorados para el cáncer, las enfermedades del sistema nervioso central, las enfermedades virales como el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la artritis y las enfermedades del aparato circulatorio, que son los males que aquejan principalmente a los países desarrollados, y los que en última instancia, les generan más ganancias.
Industrias químicas de transformación
.
Para evitar todos estos efectos las industrias comienzan a incorporar dispositivos que minimicen la emisión de gases y partículas al medio, aunque esto no es suficiente, pues además de que sigue habiendo importantes emisiones, habría que hacer algo respecto a los residuos que se han ido acumulando hasta la actualidad; llegados a este punto, las opciones preferidas por los expertos y algunas de las cuales ya se están poniendo en práctica son el tratamiento biológico, la incineración y el reciclado.
SOLUCION:
Cuando el proceso de producción utilizado en una planta industrial, tratándose de un proceso continuo, los reactivos se introducirían en una terminal de la planta y el producto saldría por la otra terminal listo para la comercialización
El pueblo chino fabricaba la pólvora, papel, tintas, colorantes, objetos de porcelana utilizaron la sal común, descubrieron la fermentación alcohólica, láctica, elaboraron bebidas embriagantes y juegos ricos en azúcar; además conocían desde épocas muy remotas metales como oro, cobre, plata, estaño y fierro.
Los chinos planteaban la inmortalidad física, la cual lograrían a través de drogas mágicas denominadas el elíxir de la vida, y lo planteaba como una solución de oro lo cual era hipotético por la dificultad de disolver oro.
El primer químico chino conocido fue Ko Hung quien escribió sobre compuestos principalmente de arsénico y mercurio para realizar elixires para la inmortalidad.
La alquimia china siguió su propio camino, muchos de los elixires desarrollados por los chinos eran venenosos lo que llevó a los alquimistas chinos a moderar se peligrosidad variando sus ingredientes o por medio de manipulaciones químicas.

Los egipcios se les considera como el pueblo fundador de la Química, a ellos se les atribuye la el vocablo Chemeia o Quemeia que significa Ciencia oscura o Ciencia del misterio. Esta civilización conoció y trabajo el oro, plata, cobre, vidrio, piedras preciosas, curtían pieles, elaboraba cosméticos, perfumes, venenos, idearon pastas de yeso, descubrieron la reacción de oxido de calcio.
La Tabla de Esmeralda o Hermética de Hermes Trimegisto (Tot) , conocida sólo por traducciones griegas y árabes, es normalmente considerada la base de la filosofía y práctica alquímicas occidentales, ya que tenia propósito es revelar el secreto de la sustancia primordial y sus transmutaciones químicas.
La cultura hindú planteaba a la naturaleza como una concepción de elementos materiales (fuego, viento, agua, tierra y espacio),y uno de los grandes descubrimientos fue la sal de amoníaco.
La alquimia hindú está restringida a ciertas operaciones, metales, drogas, compuestos y medicinas, la mayoría de los cuales tienen mercurio como ingrediente principal además de que esta sustancia se le consideraba la causante de la transmutación de metales en oro, la alquimia hindú se centra en lograr la perfección, la inmortalidad, la liberación. Así, concentra sus esfuerzos en hacer inmortal el cuerpo humano.

La alquimia griega se basa en los postulados de los filósofos clásicos.
Cuando se funda la civilización griega, ya se conocen el cobre, el bronce y el hierro; el oro y la plata se usan para ornamentos, conocieron la cristalizacion, la destilacion, las disoluciones la sublimacion, introdujeron operaciones como el doble calentamiento o baño Maria y el plomo fácil de trabajar. Se conoce la manera de obtener tintes de fundir los esmaltes y desde la más remota antigüedad, se extrae el cinabrio (sulfuro rojo), un líquido brillante como la plata, muy pesado y que posee todas las propiedades de un metal.

PREHISTORIA
CHINA
EGIPTO
INDIA
GRECIA
PROCESOS QUÍMICOS DE LA VIDA
Los primeros filósofos griegos, trataban de explicar el origen del universo
Leucipo planteaba que la materia podía ser divida en trozos cada vez más pequeños hasta que ya no se podía dividir y Demócrito introdujo el concepto de átomo del griego atomus (indivisible) a las partículas de menor tamaño posible.
La teoría de Demócrito no fue aceptada en su tiempo, pero si dos mil años después la cual es una de las bases principales de la Química.

Tales de Mileto afirmaba que la sustancia primigenia (sustancia que trata de explicar el origen de la vida) era el agua, mientas que sus contemporáneos como Anaxímedes consideraba que la sustancia primigenia era el aire debido a que puede ser comprimido y originar materia sólida.
Heráclito de Éfeso consideraba al fuego como la sustancia creadora debido a que los caracterizaban con la magnificencia del universo.
¿QUÉ ESTUDIA?
La química de los alimentos es el estudio de los procesos e interacciones presentes entre los alimentos, que se da en la cocina cuando se manipulan los alimentos
HISTORIA DE LA QUIMICA DE LOS ALIMENTOS
Data desde el siglo XVII
ANTESCEDENTES
Carl Mondana Milis: aisló el ácido málico en manzanas.


Humpry Davy: publicó primer libro de química, llamado 'Elements of Agricultural Chemistry


Carl Wilhelm Scheele: descubrimiento lactosa, oxidación ácido láctico y aisló el ácido cítrico del limón.
ELEMENTOS DE ESTUDIO
AGUA
Compuesto esencial elementos, intracelular o extracelular, gran disolvente.
Lípidos
Ácidos grasos, animal grasas mamimeferos, leche y marinos. Vegetal, aceite, semillas, cáscara, frutas y huesos.

Carbohidratos

Casi todos alimentos estructura molecular tamaño y forma papel energético.
Minerales
Forma sales orgánica e inorgánica.
Más de 60 en alimentos.
Potasio, calcio, magnesio, cloro.
La cantidad determina con química analítica.
Aditivos alimentarios
Compuestos químicos añadidos a los alimentos que mejoran las propiedas naturales como el sabor, los aspectos, la vida media de consumo.
Colorantes alimentarios
El color es un indicador de las reaccions químicas.(caramelización)
compuestos tetrapirroles: clorofila
Derivados isoprenoides:carotenoides, crustáceos, pescado.
Derivados benzopiranos:antocianinas, plantas.


Daniela Cano Hernández
Victoria Gallardo Rey
Filiberto Lerma
Esmeralda Dozal
Johana Bañuelas
Diana Borunda Corral
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