QUIMICA UNIVERSO, TIERRA Y VIDA.

CAPITULO I : Átomos y moléculas en el universo. La tabla periódica de los elementos.

En la actualidad conocemos que la creación del universo  fue por medio de una gran explosión provocada por un gas que formo las galaxias que ahora forman  el Universo. Formada por 100 mil millones de estrellas entre las cuales se encuentra el sol.

Los primeros elementos en formarse fueron los elementos mas simples que fueron el Hidrógeno y el Helio, quienes a su vez son los constituyentes principales del universo, los cuales se distribuyen en un 90% el Hidrógeno y un 8% en Helio.

El Hidrogeno (el elemento que se encuentra en mayor parte en el universo) esta formado por un nucleo, llamado proton( que posee una carga positiva) quien a su vez se encuentra con un electron (carga negativa) para poder neutralizar el elemento.

Ley de proporciones constantes.

Esta ley nos indica que dos átomos de hidrogeno reaccionan cada uno con un átomo de oxígeno formando una molecula de agua.
Propiedades del agua.
El agua es la molécula ,mas abundante en la tierra la encontramos en sus tres estados físicos ( sólido, líquido y gaseoso) 
En su estado líquido forma las ¾ partes de la tierra en mares, ríos y lagos
Como Gas lo encontramos en forma de vapor donde se precipita en lluvia o nieve 
Y en su estado sólido en forma de hielo formando sus depósitos en las partes altas de las montañas y cubriendo los polos.
En su estado puro se encuentra en su estado líquido y es incoloro, inodoro e insípido. Según sus propiedades Físicas: Tiene un punto de fusión 0 su punto de ebullición a nivel del mar es de 100° Su mayor densidad se obtiene a 4°, siendo 1g/ml, (cada mililitro pesará un gramo y por lo tanto un litro es igual a 1kg 
El agua en sus tantas funciones que cumple en la tierra se encuentra que puede regular el clima.
Esta no solo se encuentra en la tierra si no también se puede encontrar en los cuerpos celestes

Agua Oxigenada:
El agua no es la única combinación que puede obtenerse entre hidrogeno y oxigeno. 
Existe adema un compuesto que tiene un atomo de oxigeno mas que el agua. La sustancia esta formada por dos atomos de hidrogeno y dos atomos de oxigeno y esta es llamada agua oxigenada.
Libera oxigeno con facilidad para quedar como agua común
Mata muchos microbios gracias a su facilidad de desprender oxigeno.
Entre sus usos se encuentra como un desinfectante de heridas y en contacto con estas se puede observar como va liberando el oxigeno en forma de burbujas.

Preparacion de Hidrógeno:

Se obtiene por medio de una electrolisis que es una ruptura de una molécula por medio de electricidad. Consiste en que los iones metálicos (+) viajaran al catodo en donde se descargan sus electrones y se depositan, obteniendo como resultado que un metal recubra a otro.
La electrolisis en la obtención de metales. 

Aluminio.

El aluminio es el tercer elemento que mas abunda en la corteza terrestre. Forma parte de minerales comunes como el granito y la mica, las arcillas con las que se hacen los ladrillos, y el caolín con el que se fabrican la porcelana el recubrimiento de los utensilios de cocina para evitar que se oxide (peltre) 
La bauxita es un oxido del aluminio muy abundante 
Mediante este oxido se puede obtener aluminio metalico por medio de un proceso electrolítico descubierto en estados unidos por harles M. Hall 
Parta obtener aluminio a partir de bauxita primero es purificada y después se disuelve en un baño de criolita fundida
Despues es colocado en una tina de carbón se insertan en ellas barras de grafito y se hace pasar corriente eléctrica a traaves del mineral fundido.
Y con este procedimiento el precio del aluminio fue bajando.
El helio es el segundo elemento mas abundante en el universo y el sol, es un gas ligero que no se combina con otros elementos. Tiene en su nucleo dos protones y su única capa electrónica se encuentra saturada con dos electrones, y es por eso que es un elemento inerte.
Los gases nobles son los únicos elementos que no reaccionan.

La atomosfera primitiva de la tierra 
El científico ruso Oparin plantea que la atmosfera se compone por vapor de agua, amoniaco e hidrocarburos, entre los que se encuentra principalmente el metano conteniendo acido sulfhídrico.

Tal mezcla de gases, sometidos a las altas temperaturas y a las radiación ultravioleta, debieron dar origen a nuevas moléculas orgánicas, como los aminoácidos. En 1953 un cientifico estadounidense realizo un experimento que consistia en poner en un recipiente cerrado, vapor de agua, metano, Hidroegeno y amoniaco, y las sometio a descargas electricas durante una semana; pasado el tiempo al observar de nuevo se formo en su interior acidos orgánicos, distintos aminoacidos y urea. Es muy probable que el vapor de agua contenido en ella se disorciara por acción de lois rayos ultravioleta, dando lugar a la generación d oxigeno. 

Éste, en ese momento, se combinaba con los elementos de la corteza terrestre para dar óxidos. De esta manera oxidó al amoniaco, dando como producto agua y nitrógeno. Cierta cantidad del O2 ,debido a la acción de la radiación ultravioleta que llegaba del Sol, dio lugar a la formación del ozono, 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. Por medio de la fotosíntesis, descompuso el CO2, hasta propiciar la vida animal. La composición que tiene actualmente la Tierra, está compuesta por 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0.9% de argón, vapor de agua, bióxido de carbono, además de otros elementos y moléculas en pequeñas proporciones.

COMPONENTES DEL CUERPO HUMANO.
Los principales elementos de que está formado el cuerpo humano son carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N), elementos que son también los principales componentes de otros seres vivos, desde los organismos unicelulares hasta los enormes seres pluricelulares. La molécula más abundante en los seres vivos es el agua, en el ser humano llega a ser más de 70% de su peso.

CAPÍTULO II. EL ÁTOMO DE CARBONO, LOS HIDROCARBUROS, OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS, SU POSIBLE EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA Y EN LOS 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, cuyo nacimiento, a partir de materiales cósmicos, polvo y gas provenientes de los restos de estrellas que explotaron hace aproximadamente 4 600 millones de años.
Cuando la tenue nube de polvo y gas fue comprimida por la onda de choque producida por la explosión de una estrella de las llamadas supernovas, se formó la nebulosa en cuyo centro la materia se concentró y calentó hasta producir nuestro Sol. 
Rodeando al Sol, la materia fue siendo cada vez más fría y sus elementos constitutivos más ligeros. Con este material se formaron los planetas y sus lunas.

Cuando la colisión se efectua entre atomos y neutrones se obtienen atomos con identico numero atomico, pero diferente peso molecular, a los que se les llama isotopos. El primer de ellos, el fosforo 30, fue preparado en 1935.

El carbono, elemento base de la vida, se encuentra en la corteza terrestre en una proporción de 0.03% ya sea libre o en formando parte de algunas moleculas, en la Tierra se le encuentra libre en forma de diamante o de grafito; 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. El grafito es otra forma alotrópica del carbono. 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. Como ambas sustancias están formadas tan sólo por átomos de carbono, como antes veíamos, la diferencia en propiedades físicas se debe al modo de unión entre sus átomos.

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.

La Tierra, al igual que los demás planetas, tuvo en su primera época una atmósfera rica en hidrógeno, por lo que el carbono reaccionó con él formando moléculas de hidrocarburos. Como el hidrógeno contiene un solo electrón de valencia, cada átomo de carbono se une a cuatro de hidrógeno formando el más sencillo de los hidrocarburos, el metano.
El metano es una molécula estable en la que las capas electronicas de valencia, tanto del hidrogeno como el carbono, estan saturadas, el primero formando un par en el helio y el segundo un octeto como el neon.

En el metano, los cuatro átomos de hidrógeno se encuentran acomodados en los vértices de un tetraedro.

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, de las que se conocen ya más de dos millones de diferentes sustancias orgánicas. Los hidrocarburos lineales tendrán la fórmula CnH2n +2. Si el hidrocarburo es ramificado, como por ejemplo el isobutano, su fórmula es igual.
Los hidrocarburos cíclicos se representan esquemáticamente por medio de polígonos: el ciclopentano por medio de un pentágono, y el ciclohexano por un hexágono, y cada ángulo representa un CH2. Los cuatro primeros hidrocarburos lineales se llaman: metano, etano, propano y butano, y son gases inflamables. Los siguientes tres: el pentano, el hexano y el heptano son líquidos inflamables con bajo punto de ebullición. Los hidrocarburos con mayor número de átomos de carbono son líquidos de punto de ebullición elevado hasta llegar a 14 átomos de C, que es el primer hidrocarburo sólido. Todos los hidrocarburos con más de 14 átomos de C serán sólidos a temperatura ambiente. Las cuatro valencias del átomo de carbono pueden también ser satisfechas de  diferente a las ya vistas: dos átomos de carbono pueden unirse entre sí, usando no sólo una valencia, sino dos y aun tres.
Al existir la tendencia de los átomos de carbono a quedar unidos entre sí por una sola valencia, quedan disponibles las valencias extras para unirse a un hidrógeno u otros átomos, dando hidrocarburos saturados, o hidrocarburos sustituidos, como alcoholes, éteres o aminas, etc.

Existe la posibilidad de que dos átomos de carbono unan tres de sus cuatro valencias, formando así sustancias llamadas alquinos. Los carburos metálicos se forman por interacción entre el átomo de carbono y un óxido metálico a elevadas temperaturas. El carburo de calcio es el hidrocarburo más simple en el que cada átomo de carbono intercambia tres valencias formando lo que se conoce como triple ligadura. Los átomos de carbono pueden combinarse con muchos elementos, principalmente con oxígeno y con nitrógeno, para transformarse en los compuestos orgánicos que son la base de la vida.

 METANO. 
El metano, el más simple de los hidrocarburos, es el resultado de la unión de un átomo de carbono con cuatro hidrógenos. El metano es un gas volátil e inflamable que, por su alto contenido de calor, es un combustible eficaz. Es el principal componente del gas natural.

LOS COMETAS.

En los helados confines del Sistema Solar 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. Las órbitas de algunos de ellos son alteradas por influencia de los grandes planetas, convirtiéndose en cometas de periodo corto. Los cometas, 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.

COMETA HALLEY.

Su núcleo es alargado, 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, se sabe que él núcleo es 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.

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. Cuando se sustituye uno de los hidrógenos de un hidrocarburo por un grupo oxhidrilo (OH) se obtiene un nuevo grupo de sustancias a las que se llama alcoholes.

METANOL, ALCOHOL METÍLICO O ALCOHOL DE MADERA. 

El alcohol metílico, el más sencillo de los alcoholes, tiene un solo átomo de carbono, es venenoso, si se ingiere puede provocar ceguera y aun la muerte, se usa ampliamente como disolvente en química orgánica.

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.

ÉTERES.

El éter etílico es una sustancia líquida de bajo punto de ebullición, ya que se usa en medicina como anestésico y en los laboratorios de química como disolvente volátil e inmiscible en el agua.Se emplea pra extraer sustancias que se encuentran disueltas o suspendidas en agua 

Los alcoholes se dividen en tres clases: primarios, secundarios y terciarios.
Los alcoholes primarios pierden por oxidación dos átomos de hidrógeno dando un aldehído.Por ejemplo el alcohol metilico al perderlos dara el metanal o el formol.
El formol es un gas cuya solucion acuosa al 37% se usa para conservar los cadaveres.
El formol es suceptible de ser oxidado para dar el acido formico, que es el acido que tienen las hormigas y que contribuye a causar la irritacion que provocan sus mordeduras. 
El formaldehído forma dos tipos de polímeros, 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. 
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. Cuando el OH no se encuentra al final de la cadena, sino que se encuentra sobre un átomo central, la oxidación da origen a sustancias llamadas cetonas.

CAPÍTULO III. 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.Debido a que las radiaciones viajan como ondas a la velocidad de la luz, tendrán como característica la longitud de onda, que es la distancia entre dos máximos. La pequeña porción del espectro electromagnético que percibe el ojo humano es llamada "luz visible" y está compuesta por radiaciones de poca energía, con longitudes de onda. La luz de menor longitud de onda es de color violeta; le sigue la de color azul; después tenemos la luz verde, seguida de la luz amarilla y la anaranjada y, por último, la luz roja con la que termina el espectro visible.

REACCIONES FOTOQUÍMICAS.

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. Vitamina D2. Otro ejemplo importante de reacción química provocada por la luz es la formación de vitamina D2 o antirraquítica. La sustancia más activa para combatir el raquitismo es la vitamina D2 que se obtuvo al irradiar al ergosterol, una sustancia inactiva aislada de levadura. La transformación fotoquímica del ergosterol en vitamina D2 es la que se muestra enseguida.

CELDAS FOTOVOLTAICAS.

La parte con exceso de electrones, a la que se llamará N (negativa), se une a la que contiene cargas positivas móviles P (huecos). Cuando la luz solar incide sobre el cristal, los electrones de la parte N se liberan y dirigen hacia un electrodo conectado con la parte positiva P, rica en huecos. Como existe una barrera entre la parte positiva y la negativa, se evita la recombinación de electrones y huecos haciendo que los electrones pasen a través del alambre y generen una corriente eléctrica. Por tanto, la corriente fluirá constantemente mientras la luz incida sobre la celda.

FOTOSÍNTESIS.

En la fotosíntesis las membranas biológicas consisten en un fluido bicapa de lípidos especialmente fosfolípidos. La naturaleza de estos lípidos se debe a que presentan hacia el exterior la parte polar de los fosfolípidos, la que es atraída hacia el medio acuoso. La parte interior de la membrana está constituida por las colas de los fosfolípidos que forman una barrera entre los medios acuosos. 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,  que consiste en un anillo, absorbe luz para iniciar la reacción de fotosíntesis. 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. Las membranas de los cloroplastos poseen dos diferentes fotosistemas cada una, con su propio conjunto de moléculas colectoras y su centro de reacción. Todas las plantas que desprenden oxígeno poseen ambos fotosistemas, en la oxidación de H2O la molécula de clorofila sensibilizadora tiene un pico de absorción de luz. El complejo total del lado de oxidación de H2O de la Z es llamado fotosistema II. Después de la absorción de energía luminosa se reduce un aceptor que es plastoquinona, es el radical libre de una hemequinona que ha sido identificado por resonancia spin e0lectrón.

FORMACIÓN DE AZÚCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS

Los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azúcares a partir del CO2 atmosférico y el agua del suelo, usando la energía solar acumulada en el ATP y el NADPH.
El proceso descubierto por Melvin Calvin es el siguiente:
6 CO2 + 18 ATP + 12 H2O + 12 NADPH + 12 H+ C6H12O6 + 18 Pi + 18 ADP + 12 NADP+
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.

CAPÍTULO IV. VIDA ANIMAL, MEMOGLOBINA, ENERGÍA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS, DOMINIO DEL FUEGO.

Los organismos animales, para realizar la reacción de oxidación y liberar las 686 kilocalorías contenidas en la molécula de glucosa, utilizan como transportador de oxígeno un pigmento asociado con proteína conocido como hemoglobina. La hemoglobina toma oxígeno del aire y lo transporta a los tejidos, que es donde se realiza la reacción contraria a la fotosíntesis. 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. La hemoglobina se encuentra dentro de las células rojas o eritrocitos, que tienen una vida media de 120 a 180 días.

LOS ANIMALES Y EL HOMBRE.

El cerebro es un órgano maravilloso que distingue al hombre de los demás animales. 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. La energía de ATP se requiere para mantener la capacidad de las células nerviosas (neuronas) manteniendo así el potencial eléctrico de las membranas del plasma, en particular de aquellas que rodean el largo proceso en que intervienen axones y dendritas, que son las que forman la línea de transmisión del sistema nervioso. El cerebro gobierna las emociones y el dolor por medio de reacciones químicas, es muy interesante la relación que existe entre los efectos del alcaloide morfina, el alivio del dolor y las sustancias naturales del cerebro llamadas endorfinas y encefalinas.

OPIO, MORFINA Y SUSTANCIAS OPIÁCEAS DEL CEREBRO.

Uno de los principales constituyentes del opio, la morfina, fue aislado en 1803 por el farmacéutico alemán Sertürner. El comportamiento de la morfina, además de calmar el dolor, causa euforia, regula la respiración y es anti diarreico, se usa en las últimas fases del cáncer. Como contrapartida de la morfina, se tiene la de crear dependencia. Numerosas investigaciones culminaron con la demostración de que en el cerebro existen sustancias con estructura parecida a la de la morfina, a las que denominaron encefalinas. La morfina y la encefalina tienen pues la misma configuración.

DESCUBRIMIENTO DEL FUEGO.

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. Una vez controlado el fuego, el hombre lo pudo aplicar, primero, al cocimiento de alimentos, y más tarde a la fabricación de utensilios de arcilla, endurecidos por el fuego.  El fuego condujo al conocimiento de los primeros elementos químicos: el oro, el plomo, el cobre, el estaño, el azufre y el carbón. Con el dominio del fuego, el hombre quemó hierbas aromáticas cuyos componentes químicos muchas veces tuvieron propiedades curativas. Al hervir sus infusiones, ahuyentaban insectos, desinfectaban y curaban a los enfermos. De esta manera se inició la química de productos naturales.

ENVEJECIMIENTO.

El aspecto de los seres vivos cambia también con el tiempo: se hacen viejos. Procesos todos ellos en que mucho tiene que ver el oxígeno Los radicales libres están implicados en el proceso del envejecimiento del ser humano. Los antioxidantes son importantes en el tejido canceroso en donde la concentración de tocoferol es mayor que en tejido normal.  El envejecimiento biológico puede ser debido al ataque de radicales hidroxilo. sobre las células no re generables del cuerpo. Se puede entonces pensar que los antioxidantes detendrán el envejecimiento.

CAPÍTULO V. IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS EN LA VIDA DEL HOMBRE: USOS MÁGICOS Y MEDICINALES.

El conocimiento de las plantas y sus propiedades seguía avanzando las usaba también como perfume, medicinas y para obtener colorantes. El uso antimalárico de la droga chaáng san. Los estudios modernos han demostrado la existencia en esa planta del alcaloide antimalárico llamado febrifugina.

DROGAS ESTIMULANTES CON FINES MÁGICOS Y RITUALES.
EL PEYOTE.

Se sigue usando en la actualidad y se le considera una planta divina, da resistencia contra la fatiga y calma el hambre y la sed, además de hacer entrar al individuo a un mundo de fantasías, los efectos del peyote duran de seis a ocho horas y terminan de manera progresiva hasta su cese total. El principio activo del peyote (Anhalonium Williamsi) es el alcaloide llamado mescalina.

OLOLIUQUI.

La planta mexicana corresponde, a la enredadera Turbina corymbosa,de la familia Convolvulácea, la semilla molida era usada, mezclada con otros vegetales, para ungir a sacerdotes indígenas, quienes pretendían adquirir la facultad de comunicarse con sus dioses. Las propiedades medicinales, es útil contra la gota, 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, la amida del ácido lisérgico y su epímero, la amida del ácido isolisérgico, además del alcaloide de hongos, la chanoclavina. Los mismos alcaloides se encontraron en otra convolvulácea, sólo le produjeron cansancio, apatía y somnolencia. Los glucósidos encontrados en la planta también tuvieron actividad relajante.

CURARE.

Es un extracto acuoso de varias plantas, entre las que se encuentran generalmente especies de Chondodendron cissampelos y Strychnos.Entre las plantas venenosas que con mucha frecuencia se emplean en la preparación del curare se encuentran diversas especies de Strychnos.Estas plantas son muy venenosas debido a que contienen, entre otros alcaloides, la estricnina, sustancia tóxica que se usa para exterminar roedores y para matar animales de pieles finas. Cuando un ser humano u otro mamífero es envenenado con curare, comienza por perder el habla, después se le paralizan los miembros y los músculos faciales, hasta que, finalmente, le llega la muerte.

ZOAPATLE, CIHUAPALLI (MEDICINA DE MUJER).

Esta planta era utilizada por las mujeres indígenas para inducir al parto o para corregir irregularidades en el ciclo menstrual. En la actualidad su objeto es facilitar el parto, aumentar la secreción de la leche y de la orina y para estimular la menstruación.

CAPÍTULO VI. FERMENTACIONES, PULQUE, COLONCHE, TESGÜINO, POZOL, MODIFICACIONES QUÍMICAS.

Fermentación (de fervere, hervir), ocurre en forma espontánea, provocada por microorganismos que ya existían o que cayeron del aire.

PULQUE.

El pulque es el producto de la fermentación de la savia azucarada o aguamiel, que se obtiene al eliminar el quiote o brote floral y hacer una cavidad en donde se acumula el aguamiel en cantidades que pueden llegar a seis litros diarios durante tres meses. El aguamiel, una bebida de sabor agradable contiene alrededor de 9% de azúcares (sacarosa). Cuando se consume cruda existe el peligro de que las saponinas que contiene, al tocar la piel junto a la boca, la irriten produciendo ronchas.

MANUFACTURA DEL PULQUE.

El procedimiento tradicional,  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. Conforme la fermentación avanza, es controlada por catadores que vigilan la viscosidad y sabor para determinar el momento en que se debe suspender. Una vez hecho esto, se envasa el pulque en barriles de madera y se distribuye en los expendios llamados pulquerías. El pulque es una bebida blanca con un contenido alcohólico promedio de 4.26%.

OTRA 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.El procedimiento que se sigue para su elaboración, 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. El colonche recién preparado es una bebida gaseosa de sabor agradable que con el tiempo adquiere sabor agrio.

TESGÜINO, BEBIDA TÍPICA DE LOS PUEBLOS DEL NORTE Y NOROESTE DE MÉXICO.

Para su preparación, el maíz se remoja durante varios días, se escurre y luego se deja reposar en la oscuridad para que al germinar produzca plántulas blancas de sabor dulce. El maíz germinado, preparado de esta manera, se muele en un metate; enseguida se hierve hasta que adquiere color amarillo, se coloca en un recipiente de barro cocido y se deja fermentar. Para lograr la fermentación, se agregan varias plantas y cortezas, dejando la mezcla en reposo por varios días antes de servirla para su consumo.

POZOL.

Es maíz molido y fermentado que al ser diluido con agua produce una suspensión blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva. 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.

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA.

La fermentación alcohólica producida por levaduras.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.

OTROS PRODUCTOS OBTENIDOS POR FERMENTACIÓN.

La leche es fermentada por varios microorganismos tales comoLactobacillus 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). Las fermentaciones pueden ser provocadas por muy diversos microorganismos, por lo que las transformaciones pueden seguir distintos caminos y, por lo tanto, obtenerse diferentes productos, tales como ácido butírico, butanol, acetona, isopropanol, ácido propiónico y muchos otros más. La primera transformación química fue, en esteroides, ellos obtuvieron testosterona, la hormona masculina, a partir de androstenolona. La segunda se empleó en 1952, un cultivo del hongo Rhizopus nigricans para introducir un grupo alcohol (OH) a la progesterona y producir hidroxiprogesterona.

CAPÍTULO VII. JABONES, SAPONINAS Y DETERGENTES.

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.

SAPONIFICACIÓN.

Los jabones se preparan por medio de una de las reacciones químicas más conocidas: la llamada saponificación de aceites y grasas. Los aceites vegetales, son ésteres de glicerina con ácidos grasos, 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.

FABRICACIÓN DE JABÓN.

El proceso de fabricación de jabón es, 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.El jabón reacciona con las sales disueltas en el agua y, como consecuencia, produce jabones insolubles.

DETERGENTES.

Los primeros detergentes sintéticos fueron descubiertos en Alemania en 1936, los primeros detergentes fueron sulfatos de alcoholes y después alquilbencenos sulfonados, más tarde sustituidos por una larga cadena alifática, generalmente muy ramificada. 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.



ENZIMAS.

Estos materiales adquirieron gran popularidad en Estados Unidos y Europa 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. 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.

SAPONINAS.

Antes de que el hombre creara la gran industria del jabón se usaban jabones naturales llamados saponinas. 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. Producen hemolisis a grandes diluciones y están constituidas por grandes moléculas orgánicas, como esteroides, unidas a una o varias azúcares, por lo que contienen los elementos necesarios para emulsionar la grasa: una parte lipofílica, que es el esteroide, 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 saponinas de naturaleza esteroidal son muy importantes los glicósidos cardiacos, obtenidos de la semilla de la dedalera, el extracto obtenido de estas semillas, que contienen una mezcla de saponinas, es muy útil en el tratamiento de enfermedades del corazón. Las asclepidáceas, 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. Los glicósidos cardiacos son saponinas producidas también por otras plantas venenosas, entre ellas las del género Strophantus.

CAPÍTULO VIII. HORMONAS VEGETALES Y ANIMALES, FEROMONAS, SÍNTESIS DE HORMÓNAS A PARTIR DE SUSTANCIAS VEGETALES.

Las plantas no sólo necesitan para crecer agua y nutrientes del suelo, luz solar y bióxido de carbono atmosférico. Ellas, necesitan hormonas para lograr un crecimiento armónico, 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. Las sustancias responsables de la caída de las hojas y frutos se llama ácido abscísico.

EL  MOVIMIENTO DE LAS PLANTAS.

Todos estos movimientos de las plantas son provocados por sustancias químicas. Los movimientos en las hojas que duermen se deben a sustancias químicas de naturaleza ácida. Un ejemlo: 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.

MENSAJES 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. Un ejemplo de alomona es la sustancia que la larva de la mosca de los pinos (Neodiprion sertifer) toma de los pinos en donde vive. Las kairomonas son sustancias que denuncian a los insectos herbívoros ante sus parásitos, a los que atraen. Por ejemplo, las feromonas, cuando son liberadas para atraer al sexo contrario, proclaman territorio y alarman a los de su misma clase.

FEROMONAS DE MAMÍFEROS.

Las sustancias químicas son a veces características de un individuo que las usa para demarcar su territorio  o 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, son marcados con frecuencia con orina, con heces, o con diferentes glándulas, 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.


HORMONAS SEXUALES.

Entre las diversas hormonas que el ser humano 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 MACULINAS (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).

Las hormonas femeninas son sustancias esteroidales producidas en el ovario. Estas sustancias dan a la mujer sus características formas redondeadas y su falta de vello en el rostro. La hormona responsable de estas características en la mujer se llama estradiol.

ESTRÓGENOS SINTÉTICOS (NO NATURALES).

Existen dos sustancias sintéticas que, aunque no poseen estructura de esteroide, tienen fuerte actividad hormonal (estrogénica). Estas son las drogas llamadas estilbestrol y hexestrol.

LA PROGESTERONA (ANTICONCETIVOS).

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. La sustancia producida por el cuerpo amarillo y que evita que haya ovulación mientras dura el embarazo se llamó progesterona.

ANTICONCEPTIVOS.

La 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). Contando con DHA como materia prima, Imhoffen intentó transformarlo en progesterona por adición de los dos carbones faltantes mediante aceliluro de potasio. El producto obtenido no fue progesterona, pero, sin embargo, la esterona, que fue la que se produjo, tuvo actividad progestacional, y aunque ésta posee tan sólo una tercera parte de la actividad de la progesterona cuando es inyectada, es más activa que ella por vía oral.

ESTEROIDES CON ACTIVIDAD ANABÓLICA.

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, es útil, pero tiene el inconveniente de su efecto masculinizante. 

EFECTOS SECUNDARIOS.

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.Los daños al hígado están perfectamente documentados en personas que abusan de los esteroides. Otros efectos laterales están relacionados con el efecto hormonal: algunos sufren de acné, calvicie y alteración del deseo sexual. 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.

HORMONAS HUMANAS A PARTIR DE SUSTANCIAS VEGETALES.

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.

QUÍMICA DE SEMILLAS.

Cuando las semillas de la Yucca filifera, 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.

ESTEROIDES ÚLTILES (ACTIVOS).

La sarsasapogenina consiste esencialmente en un tratamiento a alta temperatura y presión con anhídrido acético. 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.

CAPÍTULO IX. GUERRAS QUÍMICAS, ACCIDENTALES QUÍMICOS.

GUERRA ENTRE INSECTOS Y DE INSECTOS CON ANIMALES MAYORES.

Muchos insectos poseen aguijones conectados a glándulas productoras de sustancias tóxicas con los que se defienden de los intrusos.Algunos insectos escupen sustancias tóxicas sobre el enemigo.
Otros insectos producen repelentes para su defensa: algunos gusanos malolientes producen aldehído butírico.Los mamíferos también poseen armas químicas.. 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.

EL HOMBRE USA LA QUÍMICA PARA LA GUERRA.

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. Pero el hombre, siempre agresivo, terminó por emplear el poder explosivo de la pólvora para hacer armas guerreras y así enfrentarse a su enemigo. En la segunda Guerra Mundial se usó otra sustancia orgánica nitrada, el trinitrotolueno o TNT, obtenida por tratamiento del tolueno con mezcla sulfonítrica. Es también un potente explosivo, pero de manejo mucho más seguro que la nitroglicerina.

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. Un poco más tarde los alemanes continuaron con la guerra química lanzando granadas con gases lacrimógenos. Sin embargo, la más poderosa arma química usada en la primera Guerra Mundial fue el gas mostaza. Se llamó de esta manera por tener un olor parecido al de la mostaza, es 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. 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 ESPIAS.

El aldehído aromático ha sido usado para marcar el camino seguido diariamente por personas sometidas a investigación. El aldehído, que es un polvo amarillo.

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, 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 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.


LLUVIA AMARILLA, POSIBLE USO DE MICOTOXINAS COMO ARMAS DE GUERRA.

Las micotoxinas que se cree que se encuentran en la lluvia amarilla son las llamadas tricotecenos y son producidos por un hongo del géneroFusarium. Una de estas toxinas es la llamada deoxynivolenol (DON) o vomitoxina. Muchos científicos creen que este tipo de lluvia es producida por el hombre; Matthew Meselson, asegura que la lluvia amarilla es un fenómeno natural, que el color amarillo se debe a las heces de una abeja silvestre y que las micotoxinas a los niveles encontrados de partes por millón pueden ser producidas por hongos que viven en forma natural, siendo sus toxinas las que infectan alimentos y producen los síntomas de la enfermedad.

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, el que a su vez se prepara con metil amina y con el también gas muy tóxico fosgeno. La fábrica había operado normalmente por varios años hasta que la noche del 2 de diciembre de 1984, después de haber ocurrido una inesperada reacción en el tanque que contenía la muy reactiva sustancia química, isocianato de metilo, el tanque se calentó, la presión aumentó y a media noche liberó con violencia toneladas de isocianato de metilo, que como una niebla mortal cubrió gran parte de la ciudad de Bhopal. Mucha gente murió sin levantarse de su cama, algunos se levantaron ciegos y tosiendo para caer muertos un poco más adelante.

Referencia:

Título: Quimica Universo, Tierra y Vida

Autor: Alfonso Romo

Editorial: Fondo de cultura Económica

Año: 1988

Lugar: México

Paginas: 160