Ciencias 10mo tec grafica by Cord.Nac.Edu.IRFA

Ciencia y Tecnología

10mo. Semestre Educación Media Técnica

Estimados y estimadas participantes,nos encontramos una vez más para aprender y comprender los diferentes fenómenos que ocurren a nuestro alrededor y repercuten directa o indirectamente sobre los ecosistemas, modificando así nuestra calidad de vida. Semestre tras semestre hemos venido conociendo un poco más sobre los fenómenos químicos que inciden en nuestra vida y, en especial, sobre nuestra calidad de vida. Durante este semestre valoraremos aún más los distintos compuestos orgánicos esenciales para nuestro funcionamiento y sobrevivencia como seres humanos. Igualmente estudiaremos otros compuestos que han cambiado nuestra calidad de vida, pero han provocado un impacto negativo sobre el planeta. Este será el último semestre de Ciencia y Tecnología, donde se cerrará un ciclo de aprendizajes que ahora deberás incorporar en tu quehacer diario, como profesional y como ser humano habitante de este hermoso y privilegiado planeta. Ha sido un placer mostrarte lo que solo ha sido un abreboca del maravilloso mundo de la ciencia, esperando que día a día puedas ir reconociendo y descubriendo lo que la madre naturaleza ha hecho por ti y lo que el ser humano ha modificado en busca de mejorar su adaptación. A partir de ahora deberás tener siempre presente que eres parte consciente de este planeta y, como tal, tus acciones, pequeñas o grandes, recaerán sobre él.

Repaso 1 Semana Repaso

Semana 1

¡Empecemos! Amigo y amiga participante, como es costumbre, en esta primera semana haremos un repaso sobre lo estudiado el semestre anterior y, aunque fueron muchos los compuestos que se vieron, vamos a tratar de resumir en función de los más relevantes en cuanto a su utilidad para los seres humanos, reconociendo además su impacto sobre nuestro planeta. Tengamos presente que durante este semestre valoraremos las bondades de los compuestos químicos como parte de los procesos biológicos presentes en la naturaleza. Por ello te invitamos una vez más a abrir los ojos frente a los distintos fenómenos que ocurren en el planeta.

¿Qué sabes de...? Entre los compuestos que estudiamos anteriormente están los compuestos orgánicos combinados con el amoníaco, como las poliamidas (familia de las amidas) que se emplean en la fabricación de fibras sintéticas; también está la anilina (familia de las aminas), que se usa en la fabricación de colorantes textiles, y el acrilonitrilo (familia de los nitrilos) que, a pesar de poseer un grupo funcional ciano, extremadamente peligroso, es la materia prima para una tela sintética, ¿sabes cuál es?

El reto es... Era tarde en la noche y el abuelo Floripondio se encontraba realizando un trabajo en la computadora. Cuando intentó imprimir, notó que se le había acabado la tinta a color. Como necesitaba el trabajo para el día siguiente, decidió imprimirlo en blanco y negro, ya que tenía tinta negra; sin embargo, el abuelo trató de pensar una manera para obtener tinta a color y, después de mucho pensar, tiene ahora la intriga de cómo se prepara la tinta. ¿Sabes tú cómo se prepara?

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Semana 1

Repaso

Vamos al grano En el semestre anterior incursionamos en el mundo de la química orgánica, ciencia que se encarga de estudiar los compuestos derivados del carbono, junto a sus propiedades físicas y químicas, arrojando una complejidad de compuestos y reacciones químicas que han requerido de muchos estudios. Su complejidad no se basa exclusivamente en su estructura, sino en su funcionalidad y utilidad en las industrias. Por tal motivo, haremos un breve repaso de los compuestos estudiados desde el punto de vista funcional.

parafinas (alcanos)

olefinas (alquenos)

12,01115 2, ± 4

4830 3727 2,26

1s22s2p2

Carbono

acetilénicos (alquinos)

Los compuestos alifáticos presentan una grandísima diversidad en usos, que van desde combustibles, plásticos, solventes, hasta lubricantes, medicamentos, velas, impermeables, pinturas, pavimentos, etc.; en fin, su diversidad radica en el número de carbonos presentes, presencia de insaturaciones y las propiedades físicas asociadas a la cantidad de carbono presente. H C H

C H Los compuestos aromáticos en su mayoría se utilizan como solvente de pinturas, lacas y esmaltes; no obstante, suelen ser extremadamente tóxicos, ya sea por ingestión, contacto con la piel y, lo más frecuente, por inhalación; es por ello que los empleados de las industrias que se encuentren en contacto directo o indirecto con dichos solventes deben periódicamente asistir a un chequeo médico, para descartar posible envenenamiento en la sangre. 538

Ahora bien, los grupos funcionales van a determinar el uso que se les dé en las industrias, como por ejemplo: los alcoholes que se utilizan en la medicina y preparación de bebidas, los fenoles en la preparación de textiles

Semana 1

Repaso

artificiales, los cianos en la elaboración del orlón, las aminas en la elaboración de fungicidas, las cetonas en la elaboración de protectores solares, los aldehídos en la preparación de colorantes, o los ácidos carboxílicos que se pueden emplear en la conservación de los alimentos. En fin, son muchas las bondades que nos brindan los compuestos orgánicos.

Para saber más… Si te interesa conocer más sobre las reacciones, propiedades y tipos de compuestos orgánicos, te invitamos a explorar la siguiente dirección web: http://li.co.ve/qX1 De igual forma, te recomendamos ver una interesante presentación sobre los compuestos orgánicos, disponible en: http://li.co.ve/qX2 Disfruta un video acerca de cómo se elaboran las pinturas de látex, disponible en: http://li.co.ve/qX0

Aplica tus saberes En caso de que se agote la tinta de la impresora, hemos aprendido a recargarla, ya sea en un centro especializado o en nuestras casas, con el equipo y la tinta indicada. Sin embargo, conocer cómo es el mecanismo de preparación de las tintas no es tan sencillo y son pocos los sitios que muestran el proceso de elaboración, pero aquí te presentamos un video en el que podrás ver cómo una empresa reconocida prepara sus tintas: http://li.co.ve/qX3 Te invitamos a tratar de crear, en pequeña escala, tinta amarilla, azul y roja, partiendo de colorantes en polvo, y discute con tus compañeros la disponibilidad de materiales, elaboración, acabado y durabilidad de la tinta fabricada.

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Semana 1

Repaso

Comprobemos y demostremos que… Existe gran cantidad de compuestos que son utilizados en la vida diaria pero, como estudiante de la mención Tecnología gráfica, te habrás preguntado cuántos de estos compuestos usas en tus actividades. Por ello, te invitamos a realizar esta breve investigación: busca cuáles son los compuestos orgánicos que se utilizan en la preparación de los siguientes colorantes: verde de malaquita, violeta cristal, violeta Pekín, fucsina, por mencionar algunos. Lleva tu investigación al CCA y discute con tus compañeros los resultados de la búsqueda.

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Moléculas Semana 2 de la vida Moléculas de la vida

Semana 2

¡Empecemos! Estimado y estimada participante, es importante que reconozcamos y valoremos la importancia de algunos compuestos químicos para mejorar nuestra calidad de vida pero, por otro lado, debemos tener presente que los compuestos químicos también pueden contaminar nuestros ecosistemas, afectando la supervivencia de algunos seres vivos. La química como ciencia tiene sus pros y sus contras, tanto a nivel sanitario como industrial; sin embargo, existen moléculas que pueden ser tóxicas o indispensables para la vida y no porque algunos científicos lo hayan creído así, sino más bien porque la naturaleza lo ha establecido; no olvidemos que nosotros, el ser humano junto al resto de los seres vivos, estamos constituidos por moléculas; por ello, en esta semana haremos hincapié en aquellas moléculas, orgánicas o no, que se han hecho imprescindibles para la vida.

¿Qué sabes de...? Cuando se originó la vida en el planeta fue necesaria la aparición de compuestos esenciales como ozono (O3), agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) que permitió las primeras formas de vida, las cuales usaban como fuentes de energía moléculas primitivas de azúcares, proteínas y grasas; pero todo eso hubiese sido infructuoso sin la presencia de los ácidos nucléicos. ¿Sabes cuál es la importancia de los ácidos nucléicos para el surgimiento de la vida en el planeta?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba en su casa preparando una limonada porque estaba haciendo mucho calor, en ese momento recordó que no había regado las plantas de su casa; cuando fue al patio se encontró que estaban bastante marchitas, lo cual le sorprendió mucho, pues solo había dejado de regarlas un día.

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Semana 2

Moléculas de la vida

Sabemos que los seres vivos necesitan agua para vivir, pero entendemos realmente ¿por qué necesitamos agua para vivir? Seguramente el abuelo Floripondio entendió esto al ver sus plantas marchitas. ¿Podrías inferir qué otro factor pudo haber ocasionado se marchitasen las plantas?, ¿al ser humano le puede pasar lo mismo?, ¿por qué?

Vamos al grano Cuando se habla de compuestos químicos, siempre se busca una connotación de contaminación y enfermedades; sin embargo, los seres vivos somos un ente constituido por infinidad de moléculas, compuestos y reacciones químicas. No obstante, para que los seres vivos alcanzásemos la complejidad estructural y funcional que tenemos hoy en día, debió transcurrir una grandísima cantidad de tiempo, e, inclusive, antes de las primeras formas de vida, lo que existía eran moléculas inorgánicas. Entonces, sigamos leyendo. En 1912, Aleksandr Oparin presentó una conferencia en la que expuso sus ideas sobre el origen de los primeros organismos. En 1923, escribió sobre “El origen de la vida: una hipótesis”, que consistía en un desarrollo constante de la evolución química de moléculas de carbono en el caldo primitivo.

¿Qué les parece si hablamos de las moléculas inorgánicas que permitieron el surgimiento de la vida en el planeta? Fíjense bien, aún no se tiene claro el orden en que aparecieron estas moléculas, sin las cuales no habría vida en nuestro planeta, pero es bastante claro que la presencia de ozono, dióxido de carbono y agua, eran esenciales para el desarrollo de la vida. 542

Semana 2

Moléculas de la vida

No obstante, en la atmósfera primitiva se encontraban gases como metano (CH4), hidrógeno (H2) y amoníaco (NH3) similares a los de otros cuerpos celestes como Júpiter y el Sol. Estos gases, junto al oxígeno, permitieron la aparición de las primeras moléculas orgánicas, ya que servían como fuente de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (C, H, O, N), los cuales eran esenciales para la aparición de moléculas como proteínas y nucleoproteínas. Hidrógeno H N7

Carbono

Nitrógeno

Oxígeno Son muchos los compuestos que han permitido la aparición de la vida como, por ejemplo: el ozono (O3), que impide la entrada de los rayos UV a nuestro planeta; el dióxido de carbono (CO2), que fue utilizado inicialmente por organismos primitivos anaeróbicos; el agua (H2O), que en principio sirvió como un caldo primitivo para la aparición de las primeras formas de vida y luego se convirtió en su molécula indispensable. Ahora bien, las primeras formas de vida lograron aparecer y permanecer gracias a estas moléculas, pero de nada serviría si no hubiesen aparecido las nucleoproteínas, como el ARN (ácido ribonucleico), primera proteína capaz de auto-duplicarse manteniendo la información necesaria para recrear la estructura y función celular en los organismos descendientes, empezando así un camino hacia la evolución de los seres vivos.

Para saber más… Si te interesa conocer más sobre aquellos compuestos esenciales para la vida, te invitamos a visitar la siguiente dirección web: http://li.co.ve/qX4 También puedes ver una interesante presentación en PowerPoint, acerca de las moléculas para la vida, disponible en: http://li.co.ve/qX5 Ahora, si te interesa saber sobre las teorías de las primeras formas de vida en el planeta, te recomendamos el video que encontrarás disponible en esta dirección web: http://li.co.ve/qX6

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Semana 2

Moléculas de la vida

Aplica tus saberes El desarrollo de los seres vivos, en especial de las plantas, requiere de muchos factores ambientales; por ejemplo, una planta puede estar bien regada pero, si el suelo es arenoso, no tendrá la forma de almacenar agua, la cual se evaporará fácilmente. También está el incremento en los últimos años de la temperatura en el planeta, por lo que, un descuido en el riego, puede conllevar a la marchitez de la planta. En fin, las plantas, como cualquier mascota, requieren de dedicación y cuidado. El ser humano, al igual que el resto de los seres vivos, requiere del consumo de agua y, a pesar de que podemos sobrevivir hasta un mes sin comida, no podemos pasar más de tres días sin agua. Muchos científicos atribuyen esto al precio a pagar por nuestro origen acuático. Por tal motivo, te invitamos a investigar los mecanismos que han tomado algunos seres vivos en el aprovechamiento del agua, por ejemplo: los reptiles, los cactus, la zabila, los camellos, etc. Lleva tu informe y discútelo con tus compañeros en el CCA. Te recomendamos ver un interesante video para apoyar tu investigación, disponible en: http://li.co.ve/qX7

Comprobemos y demostremos que… En esta dirección web podrás ver un vídeo jocoso sobre las teorías del origen de la vida: http://li.co.ve/qX8. Te invitamos a que, junto a tus compañeros, discutan sobre la factibilidad de estas teorías y, además, cómo encaja en ellas la aparición de moléculas esenciales para la vida. Para complementar la discusión, te recomendamos otro video sobre moléculas de la vida, disponible en: http://li.co.ve/qX9

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Moléculas3de la vida Semana Proteínas

Semana 2

¡Empecemos! Amigo y amiga participante, la semana pasada estudiamos las moléculas de la vida, pero apenas tocamos el tema sobre algunas moléculas inorgánicas. Existen muchos compuestos orgánicos indispensables para la vida que iremos desarrollando a lo largo de este semestre. Esta semana estudiaremos las proteínas, más desde el punto de vista funcional que estructural, ya que la gran mayoría de los compuestos orgánicos presentan mucha complejidad estructural, lo cual no abordaremos aquí. Sin embargo, mostraremos unas proteínas que tienen influencia en la actividad humana y están presentes en todos los seres vivos.

¿Qué sabes de...? El venezolano está acostumbrado a desayunar arepas, empanadas o pan, casi siempre con algún otro alimento rico en proteínas. ¿Podrías sugerir uno o varios alimentos ricos en proteínas? En tu opinión, ¿el venezolano come más carbohidrato que proteínas o es simplemente una fama adquirida?

El reto es... Hoy en la mañana el abuelo Floripondio se encontraba preparando su desayuno y, recordando lo que le dijo su médico, trató de prepararse algo que tuviese más proteínas que carbohidratos (azúcares). En realidad lo que le provocaba era un buen tazón de avena, pero empezó a buscar en su nevera algo de proteínas. Aunque ambos alimentos tiene el mismo aporte calórico, ¿sabes cuánta caloría aporta un gramo de proteínas?

Vamos al grano Las proteínas son las moléculas más abundantes en el cuerpo humano, después del agua, por supuesto; es por ello que el ser humano debe ingerir no sólo

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Semana 3

Proteínas

una cierta cantidad de proteínas, sino también escoger la de mejor calidad. Por tal motivo, una dieta balanceada debe incluir una cantidad de proteínas equivalentes a la actividad física de la persona. Ahora bien, las proteínas están H O H constituidas por estructuras más pequeñas, llamadas aminoácidos; éstas presentan una estructura C N C carbonada enlazada a un grupo H funcional llamado amino (NH3) y O H otro grupo funcional llamado áciR do carboxilo (COOH); de allí deri- GRUPO AMINO GRUPO CARBOXILO va su nombre aminoácido. Estos compuestos son de un alto peso molecular y están constituidos por elementos esenciales, como carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, además de azufre. En la naturaleza existen 20 aminoácidos que pueden combinarse de NH2 CH C OH + NH2 CH C OH muchas formas originando un sinfín de diferentes O R R’ O proteínas. La unión entre NH2 CH C NH CH C OH + H2O dos aminoácidos se lleva a cabo entre el extremo carEnlace peptídico boxílico de un aminoácido y el extremo amino del siguiente aminoácido; a dicha unión se le denomina enlace peptídico. De estos 20 aminoácidos existen ocho en adultos y nueve en niños que no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano; razón por la cual son considerados esenciales y deben incluirse en la dieta. R

H2N CH R1

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R’

CH N H

H N

Las proteínas presentan distintos niveles estructurales, que van desde la primaria hasta la cuaternaria, siendo la estructura primaria la secuencia de aminoácidos que determinará el tipo de proteína a formarse y que está codificada genéticamente dentro de nuestro ADN (ácido desoxirribonucleico). De aquí su importancia, ya que la información hereditaria determinará la síntesis de todas y cada una de las proteínas requeridas. También puede ocurrir la síntesis de proteínas más pequeñas; es decir, que posee un menor número de aminoácidos y se les llama polipéptidos, los cuales pueden servir como proteínas transportadoras o como disparadores de señales celulares.

Semana 3

Proteínas

Estas macromoléculas presentan una alta especificidad, dando así una gran variedad de funciones a desempeñar: pueden ser enzimáticas porque se encargan de catalizar las reacciones químicas en los seres vivos como, por ejemplo, la amilasa presente en la saliva; son transportadoras, ya que sirven como sistema vehicular a través de los distintos organelos presentes en las células como, por ejemplo, la hemoglobina; son estructurales porque determinan la estructura del individuo como, por ejemplo, el colágeno presente en nuestro cabello; son defensoras, porque nos protegen de los ataques de microorganismos a través de las inmunoglobulinas. También existen otras proteínas que son de nutrición como, por ejemplo, la albúmina del huevo y de la leche, dando un aporte nutricional al cuerpo humano; algunas son contráctiles, como la miosina y la actina, las cuales se encargan de llevar a cabo la contracción muscular en cada movimiento; están las reguladoras, como la oxitocina, que sirve como disparador metabólico en las contracciones del útero durante el parto; en fin, son muchas las funciones que pueden realizar las proteínas. Asimismo, las proteínas pueden clasificarse en dos grandes grupos: simples o conjugadas, las cuales se subdividen en otras categorías que se resumen en la figura 1.

PROTEINAS Se clasifican en HOLOPROTEINAS O SIMPLES según su forma

HETEROPROTEINAS O CONJUGADAS según su asociación con otras moléculas

PROTEÍNAS FILAMENTOSAS Como el colágeno del cabello

NUCLEOPROTEÍNAS asociadas al ADN y constituyen los cromosomas

PROTEÍNAS GLOBULARES Como las enzimas

CROMOPROTEÍNAS asociadas a pigmentos como la hemoglobina FOSFOPROTEÍNAS asociadas al grupo fosfato, como la caseína de la leche GLICOPROTEÍNAS asociadas a carbohidratos y sirven de mecanismo de reconocimiento celular

Figura 1

LIPOPROTEÍNAS asociadas a las grasas y se encuentran en las membranas celulares

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Semana 3

Proteínas

Para saber más… Si quieres ampliar tus conocimientos sobre las proteínas, tanto en su estructura como en su función, te invitamos a leer la información disponible en esta dirección web: http://li.co.ve/qXD Si deseas conocer cómo se sintetizan las proteínas, visualiza el video disponible en: http://li.co.ve/qXF Observa las estructuras de los 20 aminoácidos, en el video disponible en la siguiente dirección web: http://li.co.ve/qXA Sobre las estructuras de las proteínas y sus distintas funciones, observa los videos disponibles en estas direcciones web: http://li.co.ve/qXB ; http://li.co.ve/qXC

Aplica tus saberes Cuando consumimos un exceso de proteínas en la dieta, más del 15% del total calórico, nuestro cuerpo suele utilizar la proteína excedente como fuente de energía o la almacena en forma de grasa; es por ello que entre un 12 y 15% de las calorías ingeridas deben ser proteínas, el 50% preferiblemente debe provenir de proteínas de animales y el resto de proteínas vegetales. Es necesario tener presente que, por cada gramo de proteína ingerida, se aporta 4 calorías a nuestra dieta. Te invitamos a realizar una pequeña investigación sobre la cantidad en gramos de proteínas que consumimos por comida, su equivalencia en calorías y determinar la cantidad de calorías ingeridas por día, provenientes sólo de las proteínas.

Comprobemos y demostremos que… Ciertamente, sabemos de la importancia de ingerir proteínas en nuestra dieta pero, alguna vez te preguntaste: ¿qué pasa cuando no consumimos proteínas? La desnutrición por falta de proteína es un asunto serio que puede presentarse más en niños, pero que igual pueden padecer los adultos. Por tal motivo, te invitamos a investigar ¿cuáles son los síntomas de una desnutrición por proteínas y cuáles son las enfermedades asociadas a dicha desnutrición?

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Proteínas 4 Semana Azúcares

Semana 3

¡Empecemos! Estimado y estimada participante, esta semana estudiaremos los diferentes tipos de carbohidratos existentes; además de su estructura química, conoceremos algunas de sus bondades y perjuicios para el cuerpo humano. Debemos tener presente que el ser humano ha ido cambiando su ritmo de vida y, por lo tanto, también ha cambiado su ingesta de alimentos, tanto en cantidad como en calidad. Por ello, debemos aprender a alimentarnos, no sólo conociendo la cantidad calórica de nuestros alimentos, sino además sincerándonos con nuestra actividad física, para evitar inconvenientes a futuro, como la diabetes y/o la obesidad.

¿Qué sabes de...? Hemos visto cómo en los últimos años se ha incrementado el consumo de azúcares en los alimentos (como jugos envasados o instantáneos, refrescos, bebidas energizantes y las clásicas chucherías); sin embargo, siempre habrá quien diga que “el azúcar no engorda, el que engorda es uno”, por ello te invitamos a reflexionar sobre los aportes calóricos de los carbohidratos y los edulcorantes artificiales.

El reto es... El abuelo Floripondio estaba buscando en la despensa un poco de azúcar para su cafecito, pero sólo encontró una cajita de edulcorante que le había regalado su nuera para controlar la diabetes. El abuelo se había negado a consumirla porque no le gustaba el sabor y, según había leído, en algunos países está prohibida su venta. Ahora bien, ¿será cierto que los edulcorantes no requieren de insulinas para ser metabolizados? 549

Semana 4

Azúcares

Vamos al grano Los carbohidratos o azúcares son GLUCOSA FRUCTOSA C6H12 O6 cetohexosa compuestos orgánicos producidos aldohexosa por las plantas, a partir del proceso H O 1GRUPO CH2 OH 1 ALDEHÍDO fotosintético que llevan a cabo para C 1 C=O 2 generar su propio alimento. Estos carH 2C OH OH 3C H bohidratos aportan, al igual que las HO 3C H 1GRUPO H 4C OH proteínas, 4 calorías por gramo consuCETONA H 4C OH H 5C OH mido, proporcionando así la energía H 5C OH CH2 OH 6 y el carbono requerido para sintetiCH OH 6 2 zar otras moléculas necesarias para el cuerpo humano. DISACÁRIDO REDUCTOR

GRUPO ALDEHÍDO LIBRE DISACÁRIDO NO REDUCTOR

GRUPO ALDEHÍDOS IMPLICADOS EN EL ENLACE

Los carbohidratos son moléculas que poseen hidrógeno, carbono y oxígeno que, por medio de reacciones de hidrólisis, se convierten en moléculas polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Los carbohidratos se clasifican, según las unidades de azúcar presentes, como: monosacáridos (una sola unidad), oligosacáridos (dos, tres o más unidades) y polisacáridos (muchas unidades).

La capacidad reductora de un carbohidrato significa que tiene su grupo carbonilo libre para reaccionar con otras moléculas.

Los monosacáridos son azúcares sencillos, se trata de sólidos cristalinos solubles en agua, con carácter reductor y generalmente dulces. Entre los más importantes están la glucosa (6 átomos de carbono) y la ribosa (5 átomos de carbono). 550

SACAROSA LACTOSA MALTOSA

sacarasa lactasa maltasa

Glucosa + Fructosa Glucosa + Galactosa Glucosa + Glucosa

Los oligosacáridos son compuestos que poseen dos o más monosacáridos unidos mediante un puente de oxígeno, los cuales pueden ser reductores o no, según la disponibilidad del grupo aldehído. Se pueden clasificar en: tri-

Semana 4

Azúcares

sacáridos y disacáridos, siendo estos últimos los más importantes a nivel biológico, como la sacarosa, la maltosa, la lactosa, entre otros. Los polisacáridos son carbohidratos más complejos, ya que representan la unión de muchas unidades de monosacáridos, los cuales no son reductores y son insolubles en agua; entre los más comunes tenemos: la celulosa, la quitina, el almidón, como los homopolisacáridos, y la heparina, como heteropolisacáridos. En la figura 2 tienes un resumen sobre los tipos de carbohidratos.

CH2OH

CH2OH β(1-4) O O

O4 OH

NH O=CCH3

CH2OH

O4 OH

NH O=CCH3

N-acetil-D-Glucosamina

O4 OH

NH O=CCH3

QUITINA

CARBOHIDRATOS Pueden ser MONOSACÁRIDOS poseen 1 unidad de carbohidrato

OLIGOSACÁRIDOS poseen 2 y hasta 10 unidades de carbohidratos

POLISACÁRIDOS poseen más de 10 unidades de carbohidrato

PENTOSAS carbohidratos de 5 carbonos como la ribosa componente del ADN y ARN

DISACÁRIDOS posee 2 unidades de carbohidratos iguales o diferentes, como la lactosa, azúcar de la leche

HOMOPOLISACÁRIDOS poseen muchas unidades de carbohidratos iguales, como el almidón presente en los tallos, frutas y raices

HEXOSAS carbohidratos de 6 carbonos, como la glucosa, presente en las frutas y miel

TRISACÁRIDOS posee 3 o más unidades de carbohidratos, como la rafinosa, presente en leguminosas como soya, frijoles y garbanzos

HETEROPOLISACÁRIDOS poseen muchas unidades de carbohidratos diferentes, como los mucílagos, presentes en las semillas

Figura 2 Los carbohidratos son ingeridos en nuestra dieta diaria, principalmente a través del almidón, sacarosa (azúcar común) y lactosa (azúcar de la leche) y, en menor proporción, mediante la glucosa, galactosa y maltosa. En el intestino, por acción de la amilasa pancreática, los polisacáridos se convierten en mono-

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Semana 4

Azúcares

sacáridos que son absorbidos en el duodeno, en especial la glucosa, la cual es la principal fuente energética de las neuronas (células cerebrales) y el hecho de carecer de mecanismos de reserva, depende exclusivamente de la glucosa circulante, la cual está sujeta bajo la acción de hormonas insulina y glucacón.

Para saber más… Si quieres conocer un poco más sobre las estructuras químicas de los azúcares, te invitamos a leer la siguiente dirección web: http://li.co.ve/qXH Encontrarás otra interesante lectura sobre los diferentes tipos de edulcorantes, en esta dirección web: http://li.co.ve/qXG Visualiza un video muy sencillo sobre cómo el cuerpo humano aprovecha el azúcar de los alimentos, haciendo clic en: http://li.co.ve/qXJ

Aplica tus saberes En los últimos años se ha buscado sustituir el azúcar, ya sea para enfrentar problemas de diabetes o simplemente por cuidar la figura, por lo que se ha popularizado el uso de edulcorantes, que no son más que una sustancia que aporta un sabor dulce a otro alimento y, según los fabricantes, tienen un bajo aporte calórico. Los edulcorantes pueden ser de dos tipos: naturales, como el manitol y la stevia; o artificiales, como el aspartame y la sacarina. Aunque las empresas aseguran que estos productos no causan efectos secundarios, en algunos países está prohibida su venta. Por otro lado, los consumidores de edulcorantes cometen un error común: como poseen menos calorías, entonces consumen más y, a la larga, ingieren más calorías que con el azúcar tradicional. Por tal razón, para garantizar los niveles de azúcar en la sangre en valores normales, es necesario estar más conscientes de lo que se consume, en qué cantidades y el tipo de edulcorante que posea el alimento. Te invitamos a realizar una lista de los alimentos que consumes frecuentemente y detectar los tipos de edulcorantes que poseen. Luego, discute tus respuestas con los compañeros en el CCA.

Comprobemos y demostremos que…

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La dinámica en las ciudades ha provocado un incremento en la producción y consumo de comidas rápidas, lo cual, aunado al sedentarismo por las nuevas profesiones (donde se está mucho tiempo sentado), ha generado un incremento de pacientes con diabetes y obesidad. Por lo que te invitamos a pesarte semanalmente y hacerte un chequeo clínico (de glicemia) para prevenir futuros problemas de salud asociados a una mala dieta. Junto a tus compañeros, discutan y planteen medidas para prevenir los problemas de salud mencionados.

Azúcares5 Semana Polimerización

Semana 4

¡Empecemos! Apreciado y apreciada participante, nos corresponde esta semana estudiar sobre una reacción química que permite la formación de macromoléculas a partir de moléculas más pequeñas, la cual es conocida como polimerización, que ha permitido la aparición de un material tan versátil y resistente, que se encuentra en casi todos los productos usados hoy en día: el plástico. Los plásticos son de increíble utilidad hoy en día pero, su desecho ha sido el principal contaminante en las últimas décadas; por tanto, debemos reflexionar sobre el abuso de estos en nuestra vida cotidiana y empezar a reemplazarlos por otros polímeros biodegradables.

¿Qué sabes de...? Muchos asocian la palabra polímero con plástico y no están errados, pero restringir esta palabra a los plásticos sí es un error. En nuestra naturaleza presentamos macromoléculas denominadas polímeros que no tienen relación con los plásticos. ¿Podrías mencionar cuáles son?

El reto es... Una mañana el abuelo Floripondio se encontraba realizando las compras en un automercado y allí escuchó una discusión entre dos señoras, en donde una le reclamaba a otra sobre el abuso de dobles bolsas que dañan el ambiente y la otra contestaba que si no colocaba doble bolsa se rompían. Entonces, el abuelo comprendió que no era cualquier discusión, ya que muchas veces actuamos sin pensar en el ambiente. ¿Sabes de qué material están hechas las bolsas biodegradables?

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Semana 5

Polimerización

Vamos al grano Los polímeros son compuestos caracterizados por tener un peso molecular grande, por lo que se les conoce como macromoléculas. Entre los polímeros naturales tenemos las proteínas, los carbohidratos, los ácidos nucléicos y el hule, que es un polímero de isopreno (poliisopreno). Entre los polímeros artificiales o sintéticos tenemos el nylon, el dacrón, el plexiglás, el polimetilmetacrilato, por tan sólo mencionar algunos. Cuando en el siglo XX el químico Staudinger determinó que la unión de hule con disolvente orgánico producía una molécula de alto peso molecular con propiedades físicas nuevas como alta viscosidad y una presión osmótica baja, pudo describir la aparición de un nuevo compuesto que revolucionaría a los bioquímicos, denominado polímero. Hermann Staudinger (1881-1963), químico alemán, fue uno de los pioneros en la química de los polímeros y fue galardonado como Premio Nobel de Química en 1953.

Los mecanismos de polimerización son muchos, pero los más utilizados son la polimerización por adición y condensación, y polimerización de crecimiento de cadena o en etapas. En la polimerización por adición se conserva la estructura del monómero, utilizado en la obtención de polietileno (PE) pero por condensación; el monómero pierde una parte como agua (H2O) o cloruro de hidrógeno (HCl), utilizado para la obtención de poliamida o nylon.

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Ahora bien, la polimerización por cadenas es una reacción más compleja que las anteriores, ya que la síntesis del polímero se lleva a cabo insertando un monómero a la vez, utilizado en la síntesis de poliestireno (PS). En el caso del crecimiento en etapas, también es una reacción compleja, ya que se insertan los dímeros, trímeros u oligómeros a la cadena, formando así cadenas aún más largas; esta polimerización se utiliza para la síntesis de poli (teraftalato de etileno) o PET.

Semana 5

Polimerización

Los procesos de polimerización no son de un solo tipo de reacción, también puede existir la combinación de reacciones de síntesis de polímeros, haciendo aún más complejo el estudio y elaboración de polímeros, en especial, en referencia a los plásticos. En la figura 3 verás un resumen sobre los distintos tipos de polímeros que puedas encontrar.

POLÍMEROS Se dividen en NATURALES provienen de la naturaleza CARBOHIDRATOS como el almidón y la celulosa, entre otros PROTEÍNAS como la albúmina y la caseína, entre otros OTROS como el látex, caucho y hule, entre otros

SINTÉTICOS creados por el ser humano TERMOESTABLES como resinas fenólicas PF, úrea UF, melamina MF, poliéster UP, opoxi EP y poliuretanos PUR TERMOPLÁSTICOS como policloruro de vinilo PVC, poliestileno PE, polimetacrilato PMMA, poliamica PA y silicona, entre otros ELASTÓMEROS como el caucho sintético, silicona, neopreno Figura 3

Para saber más… Si deseas conocer más sobre las reacciones de polimerización, te invitamos a ver los videos disponibles en las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/qXK

http://li.co.ve/qXL

http://li.co.ve/qXM

Aplica tus saberes Las bolsas comunes están elaboradas de plásticos conocidos como polietileno de alta (PEAD) y baja densidad (PEBD), los cuales no son biodegradables; sin embargo, las industrias le han colocado un aditivo químico al polí-

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Semana 5

Polimerización

mero de polietileno que favorece la degradación por los microorganismos; de ahí salen las que se conocen como bolsas oxibiodegradables. Por otro lado, sugerimos el uso de bolsas de telas, como caqui, blue jeans, lona, o sintéticas, que pueden ser dobladas y guardadas, para luego abrir y utilizar cuando vayas de compras y así evitar el uso de bolsas de plásticos PEAD y/o PEBD. Te invitamos a ser más consciente y empezar a usar bolsas ecológicas. Discute con tus compañeros respecto a este tema.

Comprobemos y demostremos que… Los plásticos poseen una clasificación sobre el polímero presente en su composición. Te invitamos a investigar y completar la tabla 1, sobre la utilidad de algunos plásticos. Tabla 1 Polímero o plástico Poli (teraftalato de etileno)

Simbología

PET

Polietileno de alta densidad

PETE

PEAD

Poli (clorato de vinilo) V

Polietileno de baja densidad

PVC

PEBD

Polipropileno PP

Poliestireno PS

Otros OTHER

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Usos

Polimerización Semana 6 Lípidos

Semana 5

¡Empecemos! Esta semana estudiaremos los lípidos, los cuales muchas personas consideran dañinos; sin embargo, tienen una importante función dentro de nuestro organismo y en nuestros hogares. Conozcamos a continuación las características y estructuras de los lípidos más importantes. El ser humano ha logrado a través del tiempo acondicionar su medio ambiente, a fin de mejorar su calidad de vida, pero también ha sido muy descuidado en el mantenimiento de los ecosistemas; por ello, durante esta semana reflexionaremos una vez más acerca de cómo prevenir y evitar que se siga dejando una huella imborrable en nuestros entorno.

¿Qué sabes de...? Es bien sabido que las grasas ocasionan muchas enfermedades en el cuerpo cuando las consumimos en exceso y no hacemos ejercicios; sin embargo, muchos nutricionistas recomiendan una pequeña ingesta de ellas dentro de la dieta, debido a la necesidad de ingerir lípidos esenciales para el funcionamiento celular. ¿Sabes cuáles son los lípidos esenciales para nuestro cuerpo? ¿Conoces el aporte calórico por el cual no debemos exagerar su consumo?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba fregando los platos después del almuerzo y recordó que una vecina le había recomendado no botar el aceite sobrante directamente en el desagüe, ya que contaminaba enormemente los ríos y océanos del planeta. ¿Conoces el impacto del aceite en nuestros depósitos de agua? ¿Sabes cómo podemos rehusar el aceite viejo?

Vamos al grano Los lípidos son macromoléculas generalmente insolubles en agua, pero su solubilidad es mejor en disolventes orgánicos. El aporte calórico de los lípidos

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Semana 6

Lípidos

en una dieta es de 9 calorías por gramo, lo cual adquiere una función de reserva energética por encima de los carbohidratos y proteínas. Los lípidos se dividen en dos grandes grupos: los lípidos saponificables y los no saponificables. Entre los primeros podemos encontrar los lípidos saponificables simples, que son aquellas moléculas con ácidos grasos en su composición, como los acilglicéridos, los cuales, cuando se encuentran es estado sólido se conocen como grasas y en estado líquido se denominan aceites; y también están los céridos o ceras.

Es importante tener presente que el tamaño de la cadena de ácidos grasos y sus insaturaciones influye sobre su solubilidad y participación en la estructura celular. Los ácidos grasos insaturados se consideran beneficiosos para los seres vivos ya que la presencia de insaturaciones promueve la fluidez en la membrana y, por ende, un menor funcionamiento. En cambio, los ácidos grasos saturados ocasionan todo lo contrario: provocan rigidez a la membrana y reducen su funcionalidad. Los lípidos saponificables complejos son aquellas moléculas de lípidos que, además de poseer ácidos grasos en su composición, contienen elementos químicos, como nitrógeno, azufre, fósforo u otras biomoléculas, como las proteínas o carbohidratos, como los fosfolípidos o glicolípidos, los cuales son esenciales para la formación de la estructura de las membranas celulares.

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Semana 6

Lípidos

Ahora bien, entre los lípidos no saponificables tenemos a los terpenos, esteroides y prostaglandinas, los cuales se caracterizan por no tener ácidos grasos en su composición y, por lo tanto, no producen reacciones de saponificación. Entre estos lípidos tenemos el colesterol, el cual, a pesar de su estructura esteroide juega un rol indispensable en la función de la membrana plasmática. 21 11

2 HO

1 18 9 10 4

20 17

12 19

COLESTEROL

24 23

La unión de un lípido con una proteína da origen a una lipoproteína; las más conocidas son las lipoproteínas de alta densidad (HDL) y de baja densidad (LDL), encargadas de retirar o depositar el colesterol de las arterias respectivamente; es por ello que la HDL es conocida como colesterol bueno y la LDL como colesterol malo. Son muchas las variantes y funciones que presentan los lípidos, pero para resumir su clasificación, observa la figura 4.

LÍPIDOS SAPONIFICABLES poseen ácidos grasos

NO SAPONIFICABLES no poseen ácidos grasos

SIMPLES es una unidad de grasa, como la cera

ESTEROIDES poseen estructuras cíclicas o anilladas, como el colesterol

COMPLEJOS son la asociación de la grasa con otras moléculas, como las lopoproteínas, como la HDL

TERPENOS poseen estructuras terpenoides, como la vitamina A Figura 4

Para saber más… Te invitamos a indagar en las lecturas disponibles en las siguientes direcciones web:

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Semana 6

Lípidos

http://li.co.ve/qXO

http://li.co.ve/qXP

También puedes ver los videos disponibles en estas direcciones web: http://li.co.ve/qXR

http://li.co.ve/qXS

http://li.co.ve/qXQ

http://li.co.ve/qXW

Aplica tus saberes Cuando desechamos el aceite usado por nuestros desagües, ocasionamos un terrible impacto sobre los ecosistemas acuáticos; ya que un solo litro de aceite puede contaminar 1.000 litros de agua, que es igual a que unas gotas de aceite contaminen un litro de agua; por eso es necesario que el aceite usado se guarde en un recipiente con tapa y luego se lleve a los centros especializados en reciclaje de aceite. En Venezuela, específicamente en Venezolana de Reciclaje C.A. (VENRECICLA) reciclan todo tipo de material, incluyendo aceite usado. Te invitamos a reunirte con tu familia o tus compañeros del CCA y organizar jornadas de reciclaje, donde contacten a empresas encargadas de cuidar el medio ambiente. Visita esta dirección web: http://li.co.ve/qXU y crea tu propia organización ecológica comunitaria.

Comprobemos y demostremos que… Te invitamos a investigar sobre los distintos ácidos grasos, para luego completar la tabla 2 según la información recabada. Tabla 2

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Ácido graso Butírico Oleico Caprílico Láurico Linólenico Araquidónico Palmítico Mirístico Linoléico

Saturado/Insaturado

Alimentos que lo contienen

Lípidos 7 Semana Saponificación

Semana 6

¡Empecemos! Estimado y estimada participante, sabemos que los lípidos, en especial las grasas y aceites que utilizamos en la cocina, se adhieren a nuestras manos con mucha facilidad, pero es curioso que el compuesto que nos permite quitarnos la grasa de la piel está elaborado con grasa también. El jabón es un producto revolucionario que permitió, y aún lo hace, incrementar nuestra higiene, previniendo las enfermedades. Aunque su fabricación industrializada ha provocado un alto grado de contaminación en las aguas, es indispensable conocer su elaboración, para así evitar el impacto sobre el ambiente que está ocasionando el uso y abuso de los detergentes y jabones en nuestros hogares.

¿Qué sabes de...? La semana pasada aprendimos sobre los distintos tipos de lípidos, donde se encontraban unos que se consideraban saponificables, pero ¿sabes qué significa eso?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba lavando sus manos con agua y jabón, y pudo observar cómo se formaban grandes burbujas, lo cual le hizo recordar a su nieto, que le encantaba hacer bombas de jabón en el patio de la casa. ¿Sabes cómo se forma una burbuja de jabón?, ¿conoces cómo se les llama?

Vamos al grano La saponificación es una reacción química que consiste en el desdoblamiento de las grasas en sus ácidos correspondientes y glicerina. Esta reacción química ocurre en los seres vivos gracias a la acción de las enzimas como, por ejemplo, la lipasa, la cual actúa sobre las grasas envolviéndolas en micelas para su posterior digestión y absorción.

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Semana 7

Saponificación

El mecanismo de reacción de la saponificación se muestra en la figura 5. CH2 O-OC-R + NaOH

CH 2 OH + R-CO-ONa

CH2 O · OC-R + NaOH

CH OH + R-CO-ONa

CH2 O-OC-R + NaOH

CH 2 OH + R-CO-ONa

Grasa

Sosa

Glicerina

Jabón

Figura 5 En la figura 5 se puede notar que los ácidos grasos son removidos de la grasa por la acción surfactante del hidróxido de sodio (NaOH), formando las sales alcalinas de los ácidos, lo cual viene a ser el jabón. Esta característica permite que el jabón tenga una propiedad anfipática, es decir, una región polar que puede estar en contacto con el agua y con la cual puede formar puentes de hidrógeno, y una región no polar (apolar) que permite arrastrar aquel sucio (grasas) que no sale sólo con agua. La característica anfipática de los jabones permite la formación de micelas, que no son más que una organización estructural en una sola capa de los ácidos grasos presentes en el jabón, donde la región polar se orienta hacia la superficie del agua y queda expuesta donde se encuentre el sucio, provocando que este quede envuelto por completo por el jabón, dejando fuera la región polar que establecerá puentes de hidrógeno con el agua, con lo cual se arrastrará el sucio de manera efectiva, produciéndose lo que algunos llaman efecto emulsionante.

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Ahora bien, puede ocurrir que, cuando se está formando la micela, sólo quede atrapado el aire; en esos casos se habrá formado una burbuja de aire, el cual, al ser menos denso, suele flotar por unos minutos, lo que algunos autores llaman efecto espumante, antes de que la micela pierda su nivel crítico, donde se rompe por no poder mantener unidas las moléculas.

Semana 7

Saponificación

Para saber más… Para conocer más sobre la saponificación, observa el video disponible en esta dirección web: http://li.co.ve/qUa Para saber cómo preparar jabón y detergente casero, observa los videos disponibles en: http://li.co.ve/qXV ; http://li.co.ve/qXY Si deseas saber un poco más sobre la reacción química del jabón, visita: http://li.co.ve/qUb

Aplica tus saberes Los lípidos saponificables tienen la propiedad de ser anfipáticos, es decir, poseen una región polar y otra no polar, lo que permite que puedan interactuar con el agua y sustancias apolares a la vez, formando así las micelas; esta propiedad hace posible que los jabones arrastren el sucio; por ello, cuando usamos el jabón teniendo las manos limpias aparecen las famosas burbujas. Te invitamos a realizar un experimento que te permita demostrar la formación de micelas.

Comprobemos y demostremos que… ¿Observaste los videos? Haz tu propio jabón o detergente casero. Llévalos al próximo encuentro presencial en el CCA y discute con tus compañeros acerca de las dificultades en la preparación y obtención del producto. Además, reflexionen si es rentable el jabon casero en comparación con los jabones comerciales.

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Semana 88 Semana Vitaminas y hormonas

Vitaminas y hormonas

¡Empecemos! Amigo y amiga participante, durante esta semana estudiaremos dos macromoléculas de suma importancia para los seres vivos: las hormonas y las vitaminas. Una de ellas controla el metabolismo hormonal y la otra es esencial en nuestra dieta, ya que nuestro cuerpo no la sintetiza pero interviene en los distintos procesos metabólicos. CH

3 Todos los seres vivos requieren CH3 CH3 de macromoléculas esenciales CH3 para el correcto funcionamiento CH3 de su metabolismo y, aunque el CH 2 ser humano ha realizado grandes hallazgos científicos y médicos mejorando la salud, también ha sido responsable de los HO VITAMINA D (Calcifenol) diferentes factores contaminantes que hoy en día nos afectan; por tal motivo, te invitamos a reflexionar sobre cómo tu conducta diaria repercute sobre tu propia salud.

¿Qué sabes de...? Siempre se ha dicho que las vitaminas no son producidas por el cuerpo humano, por lo cual debemos ingerirlas en nuestra dieta. Sin embargo, existe una vitamina que, además, se considera una hormona, ¿sabes cómo se llama?, ¿por qué se le considera una hormona?

El reto es...

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Cada vez que comemos, tenemos un aporte, no sólo de calorías sino también de vitaminas y minerales. El abuelo Floripondio sabe que debe cuidar su salud porque ya no es un chico de 20 años; por ello te preguntamos: ¿sabes cuáles son las fuentes vitamínicas que proporciona cada alimento? ¿Podrías decir cuál alimento es el más completo en lo que a aporte vitamínico se refiere?

Semana 8

Vitaminas y hormonas

Vamos al grano Las hormonas son macromoléculas que se comportan como mensajeros químicos, las cuales son secretadas por glándulas o tejidos, provocando algún efecto sobre órganos o células específicas. Este grupo de glándulas, junto a sus hormonas, es lo que se denomina sistema endocrino que, junto al sistema nervioso, se encarga de coordinar y controlar las distintas funciones metabólicas del cuerpo humano, desde el control respiratorio, pasando por el control homeostático, hasta la producción de células sexuales, por mencionar solo algunas funciones. C A

Colesterol

Zona fasciculata

Zona glomerular

P450ssc

Pregnenolona

3 β-DH (Δ4,5-isomerasa) 17-OH Progesterona P450c21

11-desoxicorticosterona

CH2OH

C=O HO H 3C

Cortisol

Dehidroepiandrosterona (DHEA)

P450c11

Corticosterona adolsterona P450c11 sintasa

CH2OH

P450c17 (17,2 lyasa)

P450c21

11-desoxicorticosterona

H3C

P450c17 (17α-hidroxilasa) 17-OH Pregnenolona

Progesterona

P450c21

11-desoxicortisol P450c11 HO H3C

Pregnenolona

3 β-DH (Δ4,5-isomerasa)

Progesterona

17-OH Pregnenolona

P450ssc

Pregnenolona

3 β-DH (Δ4,5-isomerasa)

P450ssc

Zona reticular

H3C

C=O

Corticosterona

HO H3C

3 β-DH (Δ4,5-isomerasa)

Sulfotransferasa DHEA-S

CH2OH C=O

Aldosterona

H3C

Androstenediona

Basándonos en las estructuras O químicas de las hormonas, éstas COOH 8 suelen clasificarse en esteroideas, las cuales derivan de la estructura CH3 del colesterol y son solubles en lí12 pidos; y las no esteroideas, deriOH vadas de aminoácidos, las cuales HO suelen adherirse a los receptores PROSTAGLANDINA E1 (PGE1) de membrana, permitiendo el inicio de una cascada de reacciones. El origen, el lugar de acción y la estructura química de las hormonas se puedes ilustrar como lo muestra la figura 6.

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Semana 8

Vitaminas y hormonas HORMONAS

Se pueden clasificar según LUGAR DE ACCIÓN

NATURALEZA QUIMICA

ORIGEN

AUTOCRINAS HIPOTÁLAMICAS actúan sobre la misma célula que las producen HIPOFISARIAS

NO ESTEROIDEAS

ESTEROIDEAS

AMINAS PROGESTERONA son derivados de los aminoácidos TIROIDEAS TESTOSTERONA triptófano y tirosina CARDÍACAS CORTISOL ENDOCRINAS PEPTIDOS actúan en el torrente compuestos ESTRADIOL REPRODUCTIVAS sanguineo con más de 10 aminoácidos ADRENALES EXOCRINAS PROTEÍNAS actúan por los compuestos conductos glandulares con más de 100 aminoácidos

PARACRINAS actúan sobre las células vecinas de la productora

PANCREÁTICAS

Figura 6

GLICOPROTEÍNAS proteína unida a 1 o más carbohidratos

Las vitaminas son macromoléculas indispensables para el metabolismo en todas las funciones del cuerpo, las cuales pueden ser llevadas a cabo con solo pequeñas cantidades de vitaminas en el organismo. Ahora bien, existe una gran diversidad en la estructura química de las vitaminas, que podemos agrupar según su solubilidad en hidrosolubles y liposolubles; las primeras son solubles en agua, gracias a su capacidad de formar puentes de hidrógeno con el agua, como son las vitaminas B y C. VITAMINAS Según solubilidad pueden ser LIPOSOLUBLES solubles en grasa

HIDROSOLUBLES solubles en agua

VITAMINA A se encuentra en la grasa de los alimentos de origen animal, como el hígado, yemas de huevo, verduras amarillas, tomates, matequilla, etc. VITAMINA D se encuentra en los pescados, matequilla, leche, margarina, cereales y fortificados, leche fortificada, etc. VITAMINA E se encuentra en el maiz, las nueces, las aceitunas, vegetales de hojas verdes y germen de trigo, entre otros

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VITAMINA K se encuentra en la grasa de los animales, en vegetales verde oscuro y tubérculos, etc.

Figura 7

VITAMINA B se encuentra en los espárragos, cereales integrales, frutos secos, leche, huevos, carnes, granos enteros, maní, chocolate, coliflor, etc. VITAMINA C se encuentra en frutas cítricas, pimientos, tomates, patatas, coliflor, brócoli, etc.

Semana 8

Vitaminas y hormonas Recuerda que los puentes de hidrógeno se comportan como la fuerza de atracción de un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno que están unidos covalentemente a otro elemento electronegativo.

Las vitaminas liposolubles son aquellas en las que su estructura química impide la formación de puentes de hidrógeno, como las vitaminas A, D, E y K. Una nota curiosa de la vitamina D es que ayuda con la absorción de calcio en los huesos, lo que la muestra como una hormona que, además, es la única vitamina sintetizada por el cuerpo humano cada vez que tomamos sol. Por tal motivo, es bueno tomar sol en la mañanita para estimular la producción de vitamina D, pero recuerda que una sobreexposición nunca es buena. La figura 7 muestra un resumen esquemático sobre las vitaminas.

Para saber más… Si deseas conocer más sobre el tema de esta semana, mira los videos disponibles en las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/qUc

http://li.co.ve/qUd

http://li.co.ve/qUe

Aplica tus saberes Todos los alimentos naturales proporcionan cierta cantidad de vitaminas y minerales a nuestra dieta. Decir que un solo alimento nos brindará todas las vitaminas es casi imposible; sin embargo, uno puede elaborarse un buen menú alimenticio usando los alimentos que, además de brindarnos calorías, nos proporcionan vitaminas y minerales. La vitamina A podemos encontrarla en alimentos como la naranja, la leche y sus derivados, la auyama, el pollo y el pescado, por mencionar algunos. Te invitamos a investigar y completar la tabla 3 con la información que se pide; ten presente que un alimento puede ser fuente de más de una vitamina.

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Semana 8

Vitaminas y hormonas Tabla 3 Alimento Naranja Ají Lenteja Espinaca Leche y derivados Arroz integral Auyama Nueces Carnes rojas Pollo y pescado

Vitamina A

Minerales

A A

Comprobemos y demostremos que… Hemos visto que unos compuestos orgánicos tan diversos como las hormonas pueden mantener organizadas y controladas todas las funciones metabólicas del cuerpo humano; por ello, para reforzar lo aprendido, te invitamos a buscar las siguientes hormonas en la sopa de letras: calcitonina, tiroxina, testosterona, prolactina, estradiol, progesterona, insulina, glucagon, oxitocina, crecimiento, cortisol. E L Q J N R I J Z H D O C D Q

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I V Ñ A V O R I Y Ñ Q I B W Z

X X Y U E S R J X P V Ñ J Y X

T A N G E S T R A D I O L K Z

L U K E P R O L A C T I N A C

T B T E S T O S T E R O N A R

A N I N O T I C L A C C O B E

N J Q D E R C O R T I S O L C

O X A N I L U S N I V B V L I

G D U E H M A N I X O R I T M

A A N O R E T S E G O R P U I

C A N I C O T I X O G D G F E

U P A Z A C V K V T U S Y Z N

L L F V B U D E N N L T R J T

G E D W I Z W F I A P J E H O

Vitaminas9y hormonas Semana Petróleo

Semana 8

¡Empecemos! Estimado y estimada participante, ya estudiamos las macromoléculas de mayor impacto sobre nuestro bienestar como seres humanos, ahora nos corresponde hablar de la macromolécula que ha cambiado y tiene mayor impacto sobre nuestra calidad de vida: el petróleo. Aunque muchos sabemos sobre el impacto negativo que ocasiona este producto sobre el ambiente, es indispensable conocer las características y propiedades de este compuesto, para tomar las medidas necesarias, a fin de reducir al mínimo el daño ecológico, en especial, sobre las aguas de nuestras hermosas playas y lagos.

¿Qué sabes de...? Todos hemos oído hablar del petróleo, pues nuestra principal fuente de ingreso como país viene de este hidrocarburo. Para muchos no es más que una sustancia negra y aceitosa pero, ¿qué sabes de la composición química del petróleo?

El reto es... El abuelo Floripondio encontró un viejo libro de historia del petróleo venezolano y allí se pudo percatar de que existieron varias empresas petroleras en el país. Y fue en el año 1878 cuando se inició la extracción petrolera en un Estado andino. ¿En qué Estado se llevó a cabo la primera extracción petrolera?

Vamos al grano El petróleo es un compuesto orgánico inflamable que se presenta en estado líquido y su color varía desde incoloro a negro. Su composición química está constituida por hidrógeno y carbono, principalmente, en su forma de alcanos de cadena recta que pueden superar los 70 átomos de carbono, lo que se conoce como combustible pesado y asfalto.

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Semana 9

Petróleo

También presenta, en 11-14% HIDROGENO OTROS: cantidades muy pequeñas, AZUFRE 0.04-6% elementos como el azufre NITRÓGENO 0.1-1.5% (S), el nitrógeno (N) y el oxíOXÍGENO 0.1-0.5% geno (O); inclusive, existen 50-150 ppm 84-87% HIDROGENO METALES elementos metálicos que permiten completar la composición química del petróleo, como el hierro (Fe), el sodio (Na), el níquel (Ni), el plomo (Pb) e, incluso, el vanadio (V). La composición del petróleo puede variar de un lugar a otro, inclusive entre pozos; también puede presentar en su composición ciclos alcanos como el naftaleno. La palabra petróleo significa roca aceitosa. El petróleo puede clasificarse según los componentes que se encuentren en mayor cantidad como, por ejemplo: los crudos parafínicos, que poseen mayor contenido de ceras y parafinas; los nafténicos, con mayor cantidad de naftalenos, como los que se encuentran en Venezuela; los aromáticos; los sulfurosos, con mercaptano, característicos del Medio Oriente. También encontramos lo bituminosos, cuyo contenido de azufre es muy bajo y su extracción es extremadamente costosa; y el crudo contaminado, compuesto por ácidos, metales, sales, agua salada, etc. El origen del petróleo aún sigue en discusión pero, hasta ahora, entre las teorías más viables, se encuentra la de la fuente orgánica, la cual explica que el petróleo y el gas natural se obtuvieron por la descomposición anaeróbica de grandes masas de plancton existentes en el período carbonífero, que quedaron atrapadas en el fondo del mar con las altas temperaturas y altas presiones, lo cual favoreció el proceso de fermentación y dio origen a los yacimientos petroleros. La Nacionalización del petróleo en Venezuela ocurrió en el primer gobierno de Carlos Andrés Pérez, el 1 de enero de 1975.

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Para obtener el petróleo es necesario perforar hasta el subsuelo con una barrena de hierro, a la cual se le van enroscando tubos de acero. Cuando la barrena tiene contacto con el petróleo, éste sale con gran fuerza por la presencia de gas en el yacimiento, además de gas disuelto y algo de agua salada

Semana 9

Petróleo (extracción natural); cuando baja la presión de gas, el flujo de petróleo disminuye en las tuberías y, entonces, se realiza una extracción artificial, la cual se lleva a cabo por un bombeo mecánico, a través de un balancín. Cuando el petróleo es extraído de los yacimientos, se le denomina crudo. Este compuesto, así como se extrae, no puede ser utilizado; se necesita una serie de procesos para transformar el crudo en compuestos que sí pueden ser usados por el ser humano; a este proceso se le conoce como refinación.

El proceso de refinación se lleva a cabo en industrias llamadas refinerías, donde el crudo es calentado a una temperatura de 460ºC y se hace pasar a una columna de fraccionamiento para llevar a cabo una destilación fraccionada ya que, gracias a los diferentes puntos de ebullición, se van separando los distintos componentes del crudo. Los más volátiles ascenderán por la columna hasta alcanzar una cierta altura y empiezan a condensarse en los distintos pisos o platos de la columna. Así se obtienen los gases como metano, etano, propano y butano; los solventes como gasolina, kerosene, gasoil, además de combustibles más pesados, como combustibles aceitosos y asfalto.

Para saber más… Si te interesa saber más sobre el petróleo, te invitamos a ver un video animado, disponible en la siguiente dirección web: http://li.co.ve/qUg También te recomendamos consultar esta dirección web: http://li.co.ve/ qUh

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Semana 9

Petróleo

Aplica tus saberes La utilización del petróleo se remonta mucho antes de la colonización, antes de la llegada de Colón. Los indígenas lo conocían como “Mene” y en el año de 1814, Alejandro von Humboldt generó una minuciosa descripción sobre los depósitos de asfalto en Venezuela. Posteriormente, el Doctor José María Vargas realizó el primer análisis del crudo venezolano, a finales de los años 30. Para el año de 1878, el gobierno venezolano otorgó la primera concesión a Manuel Pulido para que extrajera petróleo de la hacienda “La Alquitrana” en el estado Táchira, dando origen a la primera empresa petrolera, llamada “La Petrolia del Táchira”. Te invitamos a realizar una investigación sobre las distintas empresas petroleras en Venezuela. Lleva lo investigado al CCA y discute sobre los logros de dichas empresas.

Comprobemos y demostremos que… En Venezuela existen cinco cuencas de petróleo y una faja bituminosa. Te invitamos a investigar dónde quedan las distintas cuencas y ubícalas en el mapa de Venezuela (figura 8). Discute con tus compañeros/as cuál es de mayor relevancia económica para nuestro país.

Figura 8 572

Petróleo 10 Semana Derivados del petróleo

Semana 9

¡Empecemos! Apreciado y apreciada participante, seguramente sabes que estamos rodeados de una gran cantidad de productos químicos derivados del crudo, aunque muchas veces no estemos conscientes de ello. ¡No te imaginas cómo sería tu vida sin ellos! Los productos químicos derivados del petróleo tienen la peculiaridad de generar un impacto negativo en el ambiente, ya sea por su uso o por su desecho; por tal motivo, te invitamos durante esta semana a reflexionar sobre el abuso de los productos químicos que utilizamos a diario.

¿Qué sabes de...? Cuando hablamos de los derivados del petróleo, siempre nos viene a la mente la gasolina, el gasoil o el kerosene, pero existen muchos más, que usamos -inclusive- con más frecuencia que la gasolina. ¿Sabes a cuáles productos nos referimos?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba arreglando su casa y se percató de que unas viejas sillas de plástico estaban dañadas. Y pensó: ¿cómo puedo arreglarlas? Sabemos que una silla de plástico rota no puede ser reparada, pero ¿conoces alguna solución para arreglarlas?

Vamos al grano El petróleo es un compuesto orgánico extremadamente peculiar ya que, en su procesamiento de separación y conversión, se obtiene un gran número de subproductos que, a su vez, generan más productos. Así, el petróleo es un compuesto altamente versátil, por su capacidad de producir otros productos con propiedades que han beneficiado la calidad de vida del ser humano.

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Semana 10

Derivados del petróleo

Entre los productos derivados tenemos, en primer lugar, los gases, como el gas metano, usado en la preparación de metanol y amoníaco; el gas etano se utiliza como materia prima para la elaboración de alcoholes y cauchos; el gas propano y el gas butano, juntos o separados, se mantienen en estado líquido a temperatura ambiente, por lo que se utilizan como combustible en viviendas y comercios, además de ser materia prima para las industrias petroquímicas. Otro de los productos del crudo son los solventes, como la gasolina, combustible por excelencia para automóviles; gasolina para aviones, con ciertas características antidetonantes que la diferencia de la gasolina para autos; el kerosene doméstico, utilizado desde la antigüedad como combustible para lámparas y sistemas de calefacción; además del kerosene para turbinas, el cual presenta características de mejor calidad, para soportar las condiciones climáticas a las que se enfrentan los aviones comerciales y militares impulsados por turbinas. Asimismo, existe otro carburante de alto consumo: el diesel, utilizado como combustible de transporte terrestre pesado, como gandolas, autobuses y ferrocarriles. Este compuesto debe tener una buena calidad de encendido, ya que no requiere de la detonación o pistoneo en el motor. La calidad del diesel se mide por el cetano (hidrocarburo de referencia), cuyo retardo del encendido debe ser menor al número 40 cetano. El octano es el hidrocarburo de referencia para medir la calidad de la gasolina.

También tenemos los aceites lubricantes, que son compuestos necesarios para reducir la fricción durante el movimiento y desplazamiento del vehículo; los aceites pesados que, junto al gasoil y el kerosene, sirven como combustible para buques y plantas generadoras de electricidad; las ceras utilizadas ampliamente en las industrias alimentarias, por lo que requieren de un proceso de refinamiento para evitar olores y sabores desagradables. 574

No podemos dejar por fuera el asfalto, material de consistencia semi-sólida a temperatura ambiente, que se obtiene en la parte inferior de la torre de des-

Semana 10

Derivados del petróleo

tilación del crudo, utilizado principalmente en la pavimentación de las calles, avenidas y autopistas. Los productos que se obtienen del crudo tienen una fama bien ganada de provocar un impacto negativo sobre el ambiente. No sólo su transporte y comercialización provoca un incremento del riesgo de contaminación del ambiente, sino que, además, después de su uso, el ser humano no ha aprendido a manejar los desechos producidos, alterando así nuestros ecosistemas y provocando la muerte de plantas y animales que no tienen las habilidades para sobrevivir a estos contaminantes.

Para saber más… Para conocer un poco más sobre el proceso de obtención de los derivados y sus usos, mira los videos disponibles en las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/qUi

http://li.co.ve/qUj

Aplica tus saberes En el mercado ya existe la madera plástica, producto de reciclaje que combina las distintas densidades de polietileno, la cual fue creada con la intención de hacer más ecológico el plástico. Recordemos que cada mueble de madera requiere la tala de un árbol, por lo que, sustituir la madera con un plástico de madera, implica un árbol más purificando el ambiente. La peculiaridad de este plástico es que tiene las mismas características de la madera, por lo cual se puede cortar, perforar y martillar, usando las herramientas tradicionales de carpintería. Por otro lado, puede ser impermeable y reciclable, aumentando las ventajas frente a la madera.

Comprobemos y demostremos que… Es increíble la cantidad de productos que se obtienen de la destilación del crudo; su diversidad funcional es lo que ha permitido al ser humano tener una mejor calidad de vida; pero debemos ser más conscientes en su uso y en su posterior desecho. Recuerda que el petróleo es funcionalmente diverso, pero nuestro planeta es único. Te invitamos a buscar los siguientes productos en la sopa de letras: propano, ceras, gasoil, butano, diesel, gasolina, asfalto, aceite, etano, lubricante, solventes, gases.

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Semana 10 V R E B M E Ñ B Ñ T L U K Ñ I

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I M H L E O P N U U A G V D G

U K N W B T W E H S V V W A M

Derivados del petróleo H L H C B I N A F Ñ L F S M M

B U T A N O T A E D I O D G M

M E T A B O L S C Z L I Q A Z

Y R L N E T Ñ R U I Z B E S P

H T Q Q O F F Y N B R G C O R

H O C Z X W Z A H J M B W I O

N L E S E I D Y E M Y O U L P

P I R R U Y X T F G Y E C L A

O N A T E T I X V K D M L O N

S L S W G E N S E S A G H W O

N I N G C H S O L V E N T E S

U O X A X W Y X F R I U A V D

Derivados11 del petróleo Semana Industrias petroquímicas

Semana 10

¡Empecemos! Muy bien, amigo y amiga participante, durante esta semana estudiaremos las empresas que trabajan con los derivados del crudo y producen más elementos petroquímicos que aumentan la versatilidad funcional de los hidrocarburos, los cuales, de alguna manera, han fomentado el crecimiento científico y tecnológico en aras de conseguir una mejor calidad de vida. El continuo uso de productos químicos ha mellado en la armonía ecológica que existía en la antigüedad pero, además, ha incrementado las enfermedades asociadas a la exposición del producto antes, durante o luego de su elaboración. Ha sido alto el precio para el ser humano y, de manera indirecta, para los demás seres vivos.

¿Qué sabes de...? Para la obtención de los productos derivados del crudo, es necesario que éste sea procesado en las refinerías a través de varias etapas, las cuales se agrupan en dos categorías. ¿Conoces el nombre de estas etapas de procesamiento del crudo?, ¿cuál es su importancia?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba viendo un viejo álbum de fotos, donde aparecía su compadre, Eulalio, y su amigo del alma, Wolframio, todos ellos recién graduados en química e ingeniería química, cuando iniciaron sus actividades laborales en INTEVEP. ¿Conoces qué significa INTEVEP?, ¿cuál es su función?

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Semana 11

Industrias petroquímicas

Vamos al grano El petróleo, desde su extracción, es sometido a procesos que se agrupan en dos categorías: separación y conversión. La primera se basa en los distintos puntos de ebullición que presentan los diferentes hidrocarburos del petróleo, permitiendo así su separación por medio de la destilación. Por otro lado, el proceso de conversión se basa en la alteración de la estructura molecular de los hidrocarburos, permitiendo así a las empresas petroquímicas, a través de una serie de maquinarias, generar distintos productos según las necesidades existentes. La orimulsión es combustible no convencional que presenta una suspensión estable en el agua y es altamente energético.

Muchos de los productos derivados del petróleo salen de la refinería directo al consumidor. En otros casos, los productos derivados son llevados a las empresas petroquímicas para su transformación en artículos necesarios para la sociedad actual. Los hidrocarburos como etileno, propileno, butileno, butadieno, benceno, tolueno, xileno, metanol y amoníaco, se envían a las empresas petroquímicas para su transformación. Entre los productos transformados tenemos los plásticos y los hules artificiales, los cuales se obtienen de los derivados del crudo, como el etileno y el propileno. También se han obtenido fibras para telas, aislantes rígidos o flexibles para la construcción, alcoholes para la elaboración de solventes orgánicos, productos químicos como medicamentos, perfumes, edulcorantes, colorantes, etc. El aguadiesel es un novedoso combustible que reduce hasta un 50% las emanaciones tóxicas en comparación con el diesel.

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Semana 11

Industrias petroquímicas

Debido a los gases contaminantes y derrames de petróleo ocurridos, las empresas, tanto petroleras como petroquímicas, buscan adaptarse a las nuevas leyes ambientales, que pretenden regular y controlar las emanaciones tóxicas liberadas por dichas empresas; incluso las petroquímicas han optado por el gas natural, porque es menos contaminante que el crudo.

Para saber más… Si te interesa saber más sobre las industrias petroquímicas, te invitamos a consultar las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/qUk

http://li.co.ve/qUl

Aplica tus saberes Después de la nacionalización del petróleo existió la necesidad de independizarnos de las transnacionales; para ello fue esencial tener un centro de investigaciones que permitiera buscar las soluciones que requerían las distintas empresas petroleras y petroquímicas. Por ello, en 1976 se creó el Instituto Venezolano del Petróleo S.A. (INTEVEP). INTEVEP tenía como objetivo realizar investigaciones que permitieran mejorar y garantizar la calidad de los productos elaborados en las empresas petroleras del país. Este instituto, durante décadas, entrenó un personal de alto nivel, lo cual le permitió desarrollar las técnicas y la tecnología necesarias para obtener combustibles de excelencia. Allí se crearon dos novedosos combustibles, mucho más eficientes en el mercado. Te invitamos a investigar sobre estos combustibles creados por INTEVEP.

Comprobemos y demostremos que… Hemos visto los diferentes productos transformados que se producen en las industrias petroquímicas venezolanas. Ahora te invitamos a realizar una reseña sobre las distintas empresas petroquímicas en Venezuela: recopila datos acerca de su ubicación, fundación y productos elaborados. Discute con tus compañeros sobre la eficiencia de estas empresas.

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Colorantes de alimentos

Colorantes de alimentos ¡Empecemos! Como vimos la semana pasada, entre los productos transformados por las empresas petroquímicas se encuentran los colorantes, haciendo hincapié en los colorantes artificiales. Estos productos son polémicos por su inocuidad sobre el ser humano, en especial en los niños y niñas.

Durante esta semana estudiaremos los distintos colorantes presentes en el mercado alimentario, haciendo énfasis en el consumo que han tenido las últimas generaciones de dichos colorantes en su dieta diaria; además, reflexionamos sobre el rol de los padres para evitar el abuso de estas sustancias.

¿Qué sabes de...? Existe un colorante que aparece en casi todos los alimentos, especialmente aquellos de elaboraciones rápidas, como bebidas, caramelos y quesos untables. Es de origen sintético y, en algunos países, como Estados Unidos, se ha prohibido su uso en la elaboración de alimentos. ¿Sabes cuál es ese colorante?

El reto es... Así como tenemos colorantes artificiales, también existen los naturales, los cuales son mucho más sanos que los primeros. Eso lo sabe muy bien el abuelo Floripondio, porque su nieto Sulfuro sufrió una intoxicación por abusar de chucherías con colorantes. ¿Conoces alguna chuchería o bebida instantánea que no tenga colorante artificial?

Vamos al grano 580

Nuestro apetito en muchas ocasiones está influenciado por la vista y es que un alimento bien colorido llama nuestra atención y aumenta la curiosidad. Esta estrategia ha sido muy bien empleada por las empresas fabricantes de

Colorantes de alimentos

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golosinas, sin tomar en cuenta la salud de quienes las ingieren. Los colorantes son aditivos químicos que se añaden a los alimentos, para proporcionar o intensificar el color de los mismos. Se pueden encontrar colorantes naturales que son obtenidos muchas veces de las plantas; y los sintéticos, que son procesados y creados por “el hombre”. Para mediados de 1800 se realizó una publicación que arrojaba la posibilidad de colorear los alimentos. Para inicios de los años 1900 en Estados Unidos comenzaron a colorear la mantequilla, usando colorantes amarillos. La industria recomendaba el uso de estos aditivos porque no dañaban la salud; hoy la historia nos muestra que no era así. En la actualidad se exige el uso de estos aditivos en mínimas cantidades para evitar que interfieran en las propiedades organolépticas de los alimentos o en los niveles de toxicidad del aditivo, tomando en cuenta que estos son producto de reacciones químicas y que, a fin de cuentas, son químicos de alta toxicidad. El colorante artificial E123 Amaranto (colorante azoico), color rojo artificial, fue prohibido en Estados Unidos y en Rusia.

Entre los colorantes naturales más conocidos tenemos el caramelo (E150), usado en los productos de cola; la betanina, extraída de la remolacha; la cúrcuma (E100); el azafrán (E160a), por mencionar solo algunos. Los colorantes artificiales más conocidos son: tartrazina (amarillo Nº5), el cual provoca urticaria en personas sensibles; o el azul de Coomassie, que se relaciona con lesiones espinales en ratas. Existen investigaciones recientes que relacionan el consumo de conservantes sintéticos con agravantes en los síntomas de trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH); esto debe hacernos reflexionar sobre el consumo indiscriminado de tales sustancias, ya que en muchas ocasiones el efecto adverso se viene a observar cuando ya es tarde. 581

Semana 12

Colorantes de alimentos

La vitamina B2, conocida como riboflavina, le da el color amarillo al suero de la leche; este es un colorante no perjudicial.

Para saber más… Si deseas saber más sobre los colorantes para alimentos, te invitamos a visitar las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/qUm

http://li.co.ve/qUp

http://li.co.ve/qUr

Aplica tus saberes Son pocos los alimentos a los que se les han cambiado los colorantes artificiales por colorantes naturales. Algunos países se han visto en la obligación de cambiar sus colorantes por la alta incidencia de niños y niñas intoxicados o con alergias. En Venezuela se ha visto poco ese cambio; sólo la chuchería “Pepito” cambió su colorante amarillo número cinco (Nº 5) por el colorante natural onoto, dando así un primer paso para el bienestar de la salud de nuestros niños y niñas. Te invitamos a revisar las chucherías que consumes y discute con tus compañeros en el CCA cuáles tienen o no colorante naturales.

Comprobemos y demostremos que… Te invitamos a inventar o reinventar un postre que sea coloreado por colorantes naturales, en vez de usar los artificiales. Lleva tu postre a la próxima sesión en el CCA y discute con tus compañeros la apariencia, intensidad del color, presentación y, por supuesto, el sabor del postre. De acuerdo a sus degustaciones, traten de valorar el postre con el mejor aporte nutricional. Discutan entre todos y ¡buen provecho! 582

Colorantes de alimentos Semana 13 Fotoquímica

Semana 12

¡Empecemos! Amigo y amiga participante, durante esta semana estudiaremos los procesos que involucran reacciones químicas en presencia de luz, conocidos como fotoquímica. Estas reacciones existen en la naturaleza, la novedad es que ahora son utilizadas en las industrias como herramienta química con muchas ventajas. Cada día las industrias van en búsqueda de herramientas, técnicas, sustancias y procesos que impliquen menor impacto sobre el ambiente y, por ende, menor daño a la salud del ser humano. Por tal motivo, haremos hincapié en que es necesario, para todos los seres vivos, que el ser humano empiece a tomar nuevos rumbos tecnológicos, en armonía con el ambiente.

¿Qué sabes de...? Todos alguna vez nos hemos topado con algún evento relacionado con la fotoquímica. Es más, vivimos las reacciones fotoquímicas a diario, sólo que no estamos conscientes de ello. ¿Qué sabes de la fotoquímica?, ¿para qué se emplea en las industrias?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba en el patio de su casa tomándose un rico café mientras anochecía. Cuando empezaba a hacer frío, escuchó cómo los sapitos y grillos entonaban su música nocturna; en ese momento empezó a ver destellos de luz frente a su rostro, ¿sabes a qué se debían esos destellos?, ¿viste uno alguna vez? El reto es que te sientes en alguna casa, más o menos libre de contaminación y esperes ver esos destellos. Explica ¿por qué ocurren?

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Semana 13

Fotoquímica

Vamos al grano La fotoquímica se basa en el estudio de las reacciones químicas provocadas o catalizadas por la emisión o absorción de luz visible o ultravioleta (UV). Una molécula en su estado fundamental, cuyos electrones no han sido excitados, puede ser capaz de absorber un quantum de luz, provocando así una excitación de los electrones que lleva a una transición electrónica, adquiriendo la molécula un nuevo nivel de energía. Recuerda que la energía de activación es la que requieren las sustancias para que ocurra una reacción química.

Las moléculas, cuando se encuentran en un estado de excitación, son más reactivas y susceptibles a transformaciones químicas. En la naturaleza existe un caso muy emblemático de este tipo de reacción, que se evidencia en la fotosíntesis, donde la molécula clorofila es excitada por la luz visible, llevando los electrones a un nuevo nivel de energía que les permite transformar el dióxido de carbono en oxígeno. Cuando el proceso es inverso, es decir, cuando, en vez de absorber emiten luz, se dice que son reacciones fotoquímicas inversas, como la quimioluminiscencia, la fosforescencia y la fluorescencia, entre otras. Una característica de las reacciones fotoquímicas es que la presencia de la energía lumínica la hace más ventajosa sobre las reacciones térmicas; es decir, reacciones que dependen del grado de calor. Esto se debe a que presentan mayor velocidad de reacción y suelen ser más específicas, por lo que se realizan en menos etapas, lo cual aumenta su rendimiento energético. Incluso la energía lumínica permite realizar reacciones químicas sobre aquellas moléculas que no pueden reaccionar a los cambios de temperatura.

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En la presencia UV, se produce un efecto descontaminante en la reacción, excelente para la elaboración de sustancias que requieran ser asépticas. Otra ventaja por la cual se ha considerado una herramienta en las industrias es su bajo impacto en el ambiente. Recordemos que las reacciones térmicas casi siempre generan una liberación de calor que provoca un incremento de la temperatura de las aguas residuales, lo cual es perjudicial para el ecosistema marino.

Semana 13

Fotoquímica

Es de suma importancia que reduzcamos al máximo los agentes contaminantes, ya que nuestra atmósfera presenta en algunos lugares del mundo el efecto del smog fotoquímico, que es la contaminación del aire por ozono (O3) provocada por una reacción fotoquímica que da un color rojizo a la atmósfera. Debido a que el ozono es un compuesto oxidante y tóxico, en las ciudades que presentan el problema de smog fotoquímico, los habitantes suelen presentar un alto índice de enfermedades respiratorias. El agente productor del smog fotoquímico es el humo de los tubos de escape.

Para saber más… Te invitamos a consultar las siguientes direcciones web: http://li.co.ve/qUs

http://li.co.ve/qUt

http://li.co.ve/qUu

Aplica tus saberes En las reacciones fotoquímicas puede ocurrir que la molécula vuelva a su estado original o fundamental; en ese caso existen emisiones de luz provocadas por colisiones de electrones que conducen a la quimioluminiscencia, esto es, reacciones fotoquímicas inversas, lo cual ocurre con las luciérnagas, que muestras destellos de luces intermitentes. Te invitamos a investigar sobre la base química de la luminiscencia en la siguiente dirección web: http://li.co. ve/qUq

Comprobemos y demostremos que… La luz juega un papel primordial en elaboración de diseños gráficos. Te recomendamos un interesante video acerca de las nuevas tecnologías gráficas en el área de diseño de video juegos, disponible en http://li.co.ve/qUw Discute con tus compañeros estas nuevas propuestas y, suponiendo que te tocara elaborar un video juego, ¿cuáles serían las técnicas que utilizarías para mejorar su calidad y sensación de realidad?

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Pigmentos en la reprografía

Pigmentos en la reprografía ¡Empecemos! Muy bien, estimado y estimada participante, nos encontramos en la última semana de Ciencia y Tecnología, en la que hablaremos sobre qué es la reprografía, sus técnicas y los pigmentos, herramienta de trabajo diario para un tecnógrafo digital. Ten presente que en la utilización de cualquier nueva tecnología debes fijarte en dos factores primordiales: 1) la calidad de vida del ser humano, cuidando, por ejemplo, el sentido de la belleza; 2) la compatibilidad con el ambiente; en caso de no serlo, es nuestra obligación aplicar todas las estrategias necesarias para evitar ser parte del problema y comenzar a contribuir en la solución.

¿Qué sabes de...? Como estudiante de la mención de Tecnología gráfica, debes tener conocimientos básicos sobre reprografía: ¿qué conoces al respecto?

El reto es... El abuelo Floripondio se encontraba en una biblioteca de la ciudad buscando una información de su interés. Al encargado de la biblioteca le preguntó dónde podía encontrar lo que necesitaba, cuyo material estuviese en buen estado. Éste le respondió que en el piso dos, en la oficina de los facsímiles. ¿Sabes qué es un facsímil?

Vamos al grano

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La reprografía digital consiste en escanear documentos o imágenes que luego son digitalizados, para ser posteriormente impresos. Esta técnica permite la elaboración de imágenes de alta resolución y, por ende, mejor calidad en imagen y color; por esto, es la técnica de vanguardia en las empresas publicitarias de la actualidad.

Pigmentos en la reprografía

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Las técnicas que se utilizan en la reprografía son: la fotocopia, el facsímil o la fotografía. Sin embargo, todas se basan en la impregnación, que consiste en la utilización de pigmentos adecuados para que, a través de la presión, se pueda reproducir la imagen con la mayor exactitud y calidad posible. La fotocopia consiste en tener una superficie cargada con estática (electricidad), la cual, a través de un proceso fotoquímico, hace que se destruya la carga de estática, dejando cargados los lugares de sombra. El tóner o pigmento en polvo se adhiere a las zonas cargadas, permitiendo así la formación de la imagen. Esta imagen es fijada gracias al calor y la presión ejercida sobre ella. En la fotografía han sido varias las maneras cómo se forma la imagen sobre el papel fotográfico pero, en este caso, haremos mención sólo de su principio básico: la impresión por carbono, que consiste en sumergir el papel fotográfico en una solución coloidal de dicromato de potasio (K2Cr2O4), combinado además con carbono, gelatina y colorante. El sistema coloidal le proporcionaba sensibilidad a la luz al papel o tejido fotográfico, donde se obtenían tonos oscuros y satinados de gran durabilidad. El papel pigmentado se juntaba al negativo del rollo y se exponía a la luz; en ese momento la gelatina se solidificaba proporcionalmente a la luz incidida sobre ella. Después, se ponía en contacto con otro papel que contenía gelatina soluble; luego, ambos papeles se sumergían en agua, provocando una transferencia de imagen de un papel al otro, formando así la foto. Estas técnicas han elevado la exigencia y calidad publicitaria, especialmente en posters, cartelería, mailing, buzoneo, etc. Sin embargo, antes de la técnica de reprografía, el arte del diseño es el punto crucial e inicial para optimizar la impresión digital y reprográfica. El mailing es el envío de información publicitaria a un gran número de personas de manera personalizada y directa vía correo.

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Semana 14

Pigmentos en la reprografía

Para saber más… Durante esta semana te invitamos a ver dos videos muy ilustrativos sobre la reprografía, empezando por técnicas de grabado y luego por las nuevas tecnologías para la obtención de pigmentos, disponibles en estas direcciones web: http://li.co.ve/qUx

http://li.co.ve/qUv

Aplica tus saberes Un facsímil es una copia o reproducción casi perfecta de algún documento manuscrito, como una carta, un mapa o dibujo. Este tipo de documentos se pueden conseguir gracias a las reproducciones de alta calidad por medios fotográficos como la serigrafía, la cual permite copiar un documento casi a la perfección. Te invitamos a realizar un facsímil de algún dibujo que te llame la atención; recuerda que este ejercicio te permitirá evaluar la importancia de esta técnica, no su calidad. Discute con tus compañeros del CCA las técnicas que empleaste y los problemas que tuviste que resolver en el proceso.

Comprobemos y demostremos que… Te invitamos a realizar un mailing electrónico (es decir, vía correo electrónico) a tus compañeros del CCA y crea una diseño publicitario sobre el IRFA, donde puedas aplicar algunas de las técnicas de reprografía.

Muy bien amigo y amiga participante, ya tienes los saberes básicos para desempeñarte con destreza en la mención de Tecnología gráfica. Esperamos haber sembrado una semilla del saber. Solo asegúrate de regarla y cultivarla día a día.

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Pigmentos en la reprografía

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