La bomba cuantica by saul Contreras

Editorial

5/05/2017

Contenido Matemática

Estadística

Física

Editorial

Química

Biología

Entretenimiento Científico

Equipo

Matemática

El «Problema del caballo», un enigma matemático sin resolver 20 ordenadores pensando El primer estudio matemático importante sobre este problema se cree es el que efectuó el genial el matemático Leonhard Euler (1707–1783), quien presentó su trabajo a la Academia de las Ciencias de Berlín en 1759. En realidad, Euler, una figura Dos recorridos válidos, uno de Ali C. Mani y otro de Al-Adli arreconocida que publicó más de mil trabajos y libros Rumi. brillantes durante su vida, sabía que la El llamado “Problema del caballo” es un antiguo Academia ofrecía un premio de 4.000 problema matemático relacionado con el ajedrez. francos a aquel que pudiese arrojar algo de Consiste en encontrar una secuencia de luz al problema del caballo. Si bien se movimientos -válidos- de esta pieza para que recorra conocían muchas soluciones, nadie había todas las casillas del tablero, visitando cada una solo logrado estimar el número de ellas que una vez. Verdaderos ejércitos de matemáticos han existían ni un algoritmo que permitiese encarado este problema, pero sigue sin conocerse el generarlas sin dificultad. número exacto de soluciones que existe. El Los que habían abordado el problema sabían problema ha sido planteado para tableros de que encontrar una solución simplemente diferentes tamaños y distintas condiciones iniciales, moviendo el caballo “al tanteo” era prácticamente imposible, pero tampoco eran y sigue siendo tan atractivo como hace 1200 años. A lo largo de los siglos, los matemáticos han capaces de encontrar un método que utilizado el tablero y piezas del juego de ajedrez para facilitase el proceso. Así las cosas, Euler encaró el problema y encontró que existían plantear miles de acertijos, muchos de los cuales varios recorridos cerrados que ofrecían la presentan semejante nivel de complejidad, que no ventaja de permitir comenzar por una han logrado ser resueltos ni siquiera abordándolos casilla cualquiera del tablero y completar con los superordenadores más potentes. El el recorrido a partir de ella. denominado “problema del caballo” es uno de los Lamentablemente, en el momento en que desafíos que involucran elementos del ajedrez más publicó su trabajo, Euler era Director de simples de enunciar, pero más difícil de resolver. El Matemáticas de la Academia de Berlín, por reto consiste en poner un caballo en una de las lo que por una cuestión ética no pudo cobrar casillas de un tablero de ajedrez vacío, y - el premio. respetando los movimientos válidos para esta Hoy sabemos que el numero de recorridos pieza- recorrer cada uno de los casilleros sin posible es realmente muy grande. A pesar de pasar dos veces por el mismo, volviendo (o no) a haberse utilizado los más grandes la posición de partida. Si bien existen varios ordenadores disponibles para buscar todas recorridos probados que satisfacen las condiciones las formas en que el caballo puede recorrer enunciadas, lo cierto es que a pesar del esfuerzo de el tablero, no estamos seguros de que los muchos matemáticos no se conoce con exactitud la valores hallados sean correctos. Hace 15 cantidad de soluciones posibles para el problema del años, en 1995, Martin Löbbing e Ingo Wegener pusieron a trabajar 20 ordenadores caballo. Sun -potentes para la época- durante cuatro

Matemática

meses y publicaron un documento en el que proclamaban que el número de recorridos posibles en un tablero de 8x8 era 33.439.123.484.294. Dos años más tarde, en 1997, Brendan McKay encaró el problema del caballo dividiendo el tablero en dos mitades y llego a un resultado algo menor: “sólo” existirían 13.267.364.410.532 recorridos posibles. Para tener una idea de lo que significan estos números, basta saber que si un robot fuese capaz de mover el caballo para que complete un recorrido por segundo, demoraría más de 420 años en probarlos a todos. ¿Qué utilidad tiene para un jugador de ajedrez conocer estos recorridos? Muy poca. Pero esta clase de desafíos han impulsado a muchos aficionados o matemáticos a encarar problemas que finalmente suelen tener alguna aplicación práctica a la hora de encontrar rutas óptimas que pasen por un determinado número de lugares o que permitan -por ejemplo- ahorrar tiempo o combustible. Como sea, el Problema del caballo ha logrado mantener interesados a los matemáticos durante siglos, y todo parece indicar que lo seguirá haciendo durante mucho tiempo. Euler encaró el problema y encontró que existían varios recorridos cerrados / NeoTeo

MatemĂĄtica

Efecto invernadero El efecto invernadero es un fenĂłmeno por el que determinados gases componentes de una atmosfera planetaria retienen parte de la energĂa que el suelo emite al haber sido calentado por la radiaciĂłn solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmĂłsfera. De acuerdo con el actual consenso cientĂfico, el efecto invernadero se estĂĄ acentuando en la tierra por la emisiĂłn de ciertos gases, como el diĂłxido de carbono y el metano, debido a la actividad econĂłmica humana. Debido a la incineraciĂłn de combustibles fĂłsiles, la concentraciĂłn de biĂłxido de carbono en la atmĂłsfera estĂĄ aumentando. Las investigaciones indican que esto se manifestarĂĄ en un efecto invernadero que modificarĂĄ el promedio de la temperatura de la superficie del planeta. Si el uso del carbĂłn aumenta de modo importante, la cantidad futura A (t) de la concentraciĂłn de biĂłxido de carbono atmosfĂŠrico puede calcularse (en partes por millĂłn) mediante la ecuaciĂłn.

A (t)= â&#x2C6;&#x2019;

1 2400

đ?&#x2018;Ą3 +

1 20

Donde t estĂĄ en aĂąos, t= 0 corresponde a 1980 y 0

đ?&#x2018;Ą 2 + đ?&#x2018;Ą + 340 6

Matemรกtica

A (t)= โ

1 2400

๐ ก3 +

1 20

๐ ก 2 + ๐ ก + 340 6

Estadística

Un poco acerca de Gauss Carl Friedrich Gauss

Nació en Brunswick, 30 de abril de 1777 y Falleció en Gotinga, 23 de febrero de 1855. Fue un matemático, astrónomo, geodesta, y físico alemán que contribuyó significativamente en muchos campos, incluida la teoría de números, el análisis matemático, la geometría diferencial, la estadística, el álgebra, la geodesia, el magnetismo y la óptica. Considerado como «El príncipe de los matemáticos» y «el matemático más grande desde la antigüedad». Tuvo varias aportaciones en distintas ciencias, pero especialmente resaltaremos las siguientes. 1. Teorema de la divergencia. En el campo de las matemáticas, referidas al análisis multivariable de vectores con enfoque a la geometría diferencial, este teorema relaciona el flujo de un campo vectorial a través de una superficie cerrada con la integral de su divergencia (flujo saliente y flujo entrante), en volumen delimitado. Este resultado es importante en física, sobre todo en electrostática y dinámica de fluidos.

1. 2.

Mínimos cuadrados. Es una técnica de análisis numérico enmarcada dentro de la optimización matemática, en la que, dados un conjunto de pares ordenados variable independiente, variable dependiente y una familia de funciones, se intenta encontrar la función continua, dentro de dicha familia, que mejor se aproxime a los datos. Intenta minimizar la suma de cuadrados de las diferencias en las ordenadas (llamadas residuos) entre los puntos generados por la función elegida y los correspondientes valores en los datos.

3. Ley de Gauss. El flujo eléctrico total fuera de una superficie cerrada es igual a la carga encerrada,

dividida por la permisividad. El flujo eléctrico a través de un área, se define como el campo eléctrico multiplicado por el área de la superficie proyectada sobre un plano perpendicular al campo. Es una herramienta importante puesto que nos permita la evaluación de la cantidad de carga encerrada, por medio de una cartografía del campo sobre una superficie exterior a la distribución de las cargas. La ley de Gauss es una herramienta poderosa para el cálculo de los campos eléctricos cuando son originados por una distribución de cargas con suficiente simetría para poderse aplicar.

Estadística

4. Teoría del dínamo.

Sostiene que el campo magnético terrestre es generado, principalmente, por corrientes eléctricas debidas al movimiento de iones de los metales fundidos en el interior de la tierra, Campana de Gauss. Es una representación gráfica de la distribución normal de un grupo de datos. Éstos se reparten en valores bajos, medios y altos, creando un gráfico de forma acampanada y simétrica con respecto a un determinado parámetro. Se conoce como curva o campana de Gauss o distribución Normal. Propiedades.  El campo de existencia es cualquier valor real, es decir, ( Es simétrica respecto a la media µ.  Tiene un máximo en la media µ.  Crece hasta la media µ y decrece a partir de ella.  

en concreto, en una región conocida como Núcleo Externo. La Tierra se comporta como un imán gigantesco con sus respectivos polos magnéticos. Componentes del campo magnético terrestre.  Al módulo de este vector lo denominamos fuerza total o intensidad total, F. Equivale al módulo del vector resultante de la suma vectorial de sus tres componentes cartesianas (X, Y, Z).  Componente horizontal, H. Resultado de la composición de X e Y.  Declinación, D. El ángulo que forma H con el eje X.  Inclinación, I. Ángulo que forma H con el eje Z

La unidad de medida de la intensidad total del campo geomagnético F y de sus componentes se denomina Tesla (T). Esta unidad es demasiado grande para la medida del σ y µ + σ presenta puntos de inflexión. CMT. Por ello se utiliza un submúltiplo, el nanotesla, nT El eje de abscisas es una asíntota de la curva. (1nT=10-9 Tesla).

Aplicaciones.    

Cálculo integral que realizó Gauss, fue la introducción de esta función. Este gráfico se usa en variables asociadas a fenómenos naturales que siguen el modelo de la normal. Caracteres morfológicos de individuos Caracteres fisiológicos Caracteres sociológicos  Caracteres [Psicología psicológicos]



Valores estadísticos muéstrales, por ejemplo: la

media. (Chumillas & Fernández, 2016) (R. G. Lerner, 1994) (Nave, 2014) (Armada Española Corporation, 2012) (EcuRed, 2011)

Teorema: (Construcción de polígonos regulares con regla y compás) Un polígono regular de lados es construible con regla y compás en el sentido expuesto si y sólo si la descomposición en factores primos de es de la forma

Siendo y los primos de Fermat distintos entre sí (recordemos que un primo de Fermat es un número primo que sea de la forma ). Es decir, que un polígono regular es construible si el número de lados del mismo es una potencia de 2, un primo de Fermat o producto de una cierta potencia de 2 (pudiendo ser ) y varios primos de Fermat distintos. Y lo mejor del teorema es que es un si y sólo si, es decir, tenemos totalmente determinados los polígonos regulares que podemos construir con regla y compás. Así el triángulo ( ), el cuadrado ( ), el pentágono ( ) y el hexágono ( ) son construibles con regla y compás pero el heptágono regular ( ) no lo es. Continuando, el octógono regular ( ) sí es construible pero el eneágono regular ( ) no lo es. Una de las implicaciones de este teorema fue probada por Gauss y la otra fue demostrada por Pierre Wantzel.

Polígono regular de 3 lados: Triángulo equilátero

Polígono regular de 5 lados: Pentágono regular

Polígono regular de 4 lados: Cuadrado

Polígono regular de 6 lados: Hexágono regular

Teorema de Gauss-Bonnet Teorema de Gauss-Bonnet Gauss prueba en 1827 en el artículo Disquitiones generales circa superficies curvas, que el exceso sobre π de la suma de los ángulos interiores α, β, γ de un triángulo geodésico △ en una superficie regular, es igual a la integral de la curvatura de Gauss K sobre △; esto es, α + β + γ − π = ∫∫ △ KdA. De esta fórmula se deduce: (a) Si K es idénticamente nula, entonces α+β+γ = π, como ya sabíamos de la geometría euclidiana. (b) Si K > 0, entonces α + β + γ > π. Esta situación se tiene en la esfera S 2 (r) de radio r > 0, cuya curvatura de Gauss es constante K = 1 r 2. Se sigue entonces que el exceso sobre π de la suma de los ángulos interiores de cualquier triangulo geodésico △ en S 2 (r) depende exclusivamente de su área y viene dado por α + β + γ − π = 1 r 2 área (△). (c) Si K < 0, entonces α + β + γ < π. Este es el caso del plano hiperbólico o de la pseudoesfera donde K es una constante negativa. Teorema de Gauss-Bonnet en la esfera Antes de probar el Teorema de Gauss para triángulos geodésicos en una superficie arbitraria consideramos, en esta primera sección, el caso particular de la esfera S 2 (r) en IR3 de radio r > 0. Como sabemos de la ecuación (2.4.1), S 2 (r) es una superficie de curvatura constante K = 1 r 2 cuyas geodésicas son sus circunferencias de radio r y parame trizadas con velocidad constante (Teorema de Harriot) Sea ∆ un triángulo geodésico en S 2 (r) con ángulos interiores α, β, γ. El área de ∆ viene dada por área (△) = r 2 (α + β + γ − π). (3.1.1) Demostración. Veamos una demostración puramente geométrica de este teorema. Denominemos a las circunferencias máximas como a, b, c, de tal manera que el ángulo α se encuentra entre b y c y así sucesivamente. Cada par de circunferencias máximas, divide la superficie de la esfera

en cuatro piezas. Dado que el área de S 2 (r) es 4πr2, el ´área combinada de dos piezas con ángulo interior α es 2 · α 2π · 4πr2 = 4αr2. Una fórmula similar vale para las otras dos regiones correspondientes a β y γ. Las tres regiones juntas cubren la esfera completa, pero ∆ y su imagen anti-podal (lado opuesto de la esfera) son recubiertas exactamente 3 veces. Por lo tanto, 4αr2 + 4βr2 + 4γr2 = 4πr2 + 2 · 2area (△).

Campana de Gauss Campana de Gauss, es una representación gráfica de la distribución normal de un grupo de datos. Éstos se reparten en valores bajos, medios y altos, creando un gráfico de forma acampanada y simétrica con respecto a un determinado parámetro. Se conoce como curva o campana de Gauss o distribución Normal. Aunque la campana de Gauss lleva el nombre del genio de las matemáticas Carl Friedrich Gauss, realmente la distribución normal la descubrió y publico por primera vez Abraham Moivre (por eso en algunos libros se llama la distribución de Moivre – Gauss) en un artículo del año 1733, que reprodujo en la segunda edición de su obra “The Doctrine of Chance” (1738) como aproximación de la distribución normal para valores grandes de n. Este resultado fue ampliado por Pierre-Simon de Laplace en su libro “Teoría analítica de las probabilidades” (1812). El nombre de Gauss se ha asociado a esta distribución porque la usó con profusión cuando analizaba datos astronómicos y algunos autores le atribuyen un descubrimiento independiente del de De Moivre. El nombre de "campana" se lo dio Esprit Jouffret que uso este término (superficie campana) por primera vez en 1872. Ecuación: La campana de Gauss está definida por la función:

Propiedades:  El campo de existencia es cualquier valor real, es decir, (-∞, +∞).  Es simétrica respecto a la media µ.  Tiene un máximo en la media µ.

Crece hasta la media µ y decrece a partir de ella. En los puntos µ − σ y µ + σ presenta puntos de inflexión. El eje de abscisas es una asíntota de la curva. El área del recinto determinado por la función y el eje de abscisas es igual a la unidad.  Al ser simétrica respecto al eje que pasa por x = µ, deja un área igual a 0.5 a la izquierda y otra igual a 0.5 a la derecha.  La probabilidad equivale al área encerrada bajo la curva.    

P (μ - σ < X ≤ μ + σ) = 0.6826 = 68.26 % p (μ - 2σ < X ≤ μ + 2σ) = 0.954 = 95.4 % p (μ - 3σ < X ≤ μ + 3σ) = 0.997 = 99.7 %

Una de las mayores aportaciones al cálculo integral que realizó Gauss, fue la introducción de esta función. Este gráfico se usa en variables asociadas a fenómenos naturales que siguen el modelo de la normal.

Física

onocer el pasado para entender el futuro

¿Te has preguntado alguna vez quienes fueron esos antepasados históricos que hicieron aportes científicos, los cuales son la raíz del actual conocimiento? Con respecto a la rama de la física, la TERMODINÁMICA, conocemos conceptos, leyes y aplicaciones; sin embargo, no enfatizamos a quienes nos propusieron bases teóricas de cierta rama, por lo cual hablaremos de: Josiah Willard Gibbs Nació un 11 de febrero de 1839 en New Haven, Connecticut y falleció en el mismo lugar, el 28 de abril de 1903. Físico y químico, quien contribuyó de forma destacada a la fundación de la termodinámica. Centró durante un tiempo su atención en el estudio de la máquina de vapor de James Watt; ocupado en el análisis del equilibrio de la máquina, Gibbs empezó a desarrollar un método mediante el cual pudieran calcularse las variables involucradas en los procesos de equilibrio químico. (Ruiza, Fernández, & Tamaro, s.f.) -Máquina de Vapor Gibbs dedujo la regla de las fases, que permite determinar los grados de libertad de un sistema fisicoquímico en función del número de componentes del sistema y del número de fases en que se presenta la materia involucrada. -Sistemas termodinámicos, según aislamiento

Física

También definió una nueva función de estado del sistema termodinámico, la denominada energía libre o energía de Gibbs (G), que permite prever la espontaneidad de un determinado proceso fisicoquímico (como puedan ser una reacción química o bien un cambio de estado) experimentado por un sistema sin necesidad de interferir en el medio ambiente que le rodea. -Energía de Gibbs La descripción adecuada de los procesos termodinámicos desde el punto de vista de la física llevó a Gibbs a desarrollar una innovadora herramienta científica, la mecánica estadística, que con posterioridad se reveló útil para la moderna mecánica cuántica. -La mecánica estadística o termodinámica estadística, es una rama de la física que se aplica a la teoría de probabilidades, que contiene matemática con herramientas para hacer frente a grandes poblaciones, para el estudio del comportamiento termodinámico de sistemas compuestos por un gran número de partículas. (Gonzáles, 2010) En 1871 fue designado profesor de física matemática en Yale, tras la publicación de su labor fundamental, que incluyó los títulos Métodos gráficos en termodinámica de fluidos y Sobre el equilibrio de sustancias heterogéneas, este último de importancia trascendental para la posterior evolución de la física y la química modernas.

A la edad de quince años ingresó en la Universidad de Yale, donde obtuvo el primer doctorado en ingeniería concedido por la mencionada institución. Durante un viaje a Europa entró en contacto con los físicos y matemáticos de mayor prestigio de la época, Física cuyas novedosas aportaciones estudió con interés.

Referencias: (Ruiza, Fernández, & Tamaro, s.f.) (Gonzáles, 2010)

Editorial

Dos teorías contradictorias rompen la mente del Físico más grande de la actualidad El principio y el final de Universo no son las únicas

En 1974 Hawking tuvo una idea

singularidades que predice la teoría general de la

genial: tomar en cuenta la física

relatividad. Sólo un mes después de que Einstein

cuántica para entender lo que

publicara su teoría, en 1915, el físico alemán Karl

ocurre en el borde de un agujero

Schwarzschild calculó que si un cuerpo celeste se

negro. De acuerdo con la física

comprimiera hasta cierto tamaño (que hoy se

cuántica, el vacío en el sentido más

denomina radio de Schwarzschild), la gravedad en su

estricto no existe. Aún el vacío más extremo rebosa de actividad: un

superficie sería tan intensa, que ni siquiera la luz

continuo chisporrotear en el que de la nada aparecen y desaparecen

podría escapar: el objeto se convertiría en lo que hoy

parejas formadas por una partícula de materia (por ejemplo, un electrón) y

llamamos un agujero negro.

su correspondiente partícula de antimateria (un positrón), que, no bien se

Esto fue lo que sucedió hace mucho tiempo, mucho

forman, chocan una con la otra y se aniquilan, como exige la física

antes de que Hawking formará la teoría que le dio su

cuántica. La existencia de estos pares de partícula antipartícula es tan

doctorado basada en la relatividad.

breve que no puede observarse directamente, pero sí se pueden medir sus efectos indirectos. Por eso se les llama partículas virtuales. Al vacío poblado de estos efímeros pares de partículas virtuales se le llama vacío

gravitacionales, un agujero negro es una cosa

cuántico.

relativamente simple: todo lo que se pueda decir de él se puede deducir de sólo tres magnitudes físicas: su

Al aplicar la idea de vacío cuántico en las cercanías del horizonte de un

masa, su carga eléctrica y su velocidad de rotación. Al

agujero negro, Hawking comprendió que los pares virtuales creados justo

formarse el agujero negro (digamos, por la

en el borde se separarían antes de poderse aniquilar: una partícula

contracción final de una estrella que muere), se pierde

desaparecería en el abismo del agujero negro mientras que la otra, al haber

toda la información adicional: de qué estaba hecha la

perdido a su compañera, no tendría con quién destruirse y se podría

estrella que se contrajo para formar el agujero negro,

escapar. En la práctica, esto era lo mismo que decir que el agujero

traspasa la frontera

u horizonte

del agujero

negro emite radiación. Hawking acababa de demostrar que los agujeros negros no son tan negros.

Pero en 1915 se ignoraba por completo lo que ocurría en el interior del agujero, pues ahí no tenían validez

Esta radiación de Hawking tendría

las leyes de la física.

una

Para estudiar el universo existen dos teorías. La teoría de la relatividad, creada por Albert Einstein, y la teoría mecánica cuántica. La primera estudia las grandes masas del universo, tales como estrellas,

consecuencia

sorprendente:

como la radiación lleva energía y la energía es equivalente a la masa (E = mc2), un agujero negro que emite radiación de Hawking va perdiendo masa; en otras palabras, se va evaporando. Lo hace a un ritmo muy lento,

Editorial

pues el tiempo necesario para que se evapore por completo un agujero negro del tamaño de varios soles sería mucho mayor que la antigüedad del Universo, pero no sería infinito.

Todavía no sabemos si existe la radiación de Hawking, aunque recientemente unos científicos italianos dirigidos por Daniele Faccio, de la Universidad de Insubria, informaron haber producido en el laboratorio algo análogo a la radiación de agujeros negros. La comunidad científica aún no está convencida. Sin embargo, este hecho, fue uno de los más importantes en la comunidad científica, porque explica que a través de la relatividad puede haber un inicio, y que a través de la mecánica cuántica puede no haberlo. que la tierra gira alrededor del sol, o tan estúpidas como que la tierra está reposando en un

(Hawking,

1983). Hawking y muchos científicos esperan el día en que la relatividad y la mecánica cuántica puedan ser unificadas, pues estas dos se contradicen. Hawking quisiera llamarla Teoría cuántica de la gravedad. Después de haber leído el libro Breve historia del tiempo de Stephen Hawking, pienso que el universo bien podría tener un final, y un principio, o bien no. Aunque Hawking se halla contradicho. Pero lo importante es ir más allá de lo que está en la normalidad. ciertas, (Hawking, 1983)

Química

Caña de azúcar modificada genéticamente para producir biogasóleo Una nueva investigación ha demostrado que la caña de azúcar puede ser modificada genéticamente con el fin de producir aceite en sus hojas y tallos, aprovechable para la producción de biogasóleo. Sorprendentemente, en las pruebas las plantas modificadas también produjeron más azúcar, que podría usarse para la producción de etanol.

Long y sus colaboradores consiguieron extraer aceite de dos de las variedades de caña de azúcar modificadas, en cantidades que son, respectivamente, un 67 por ciento y un 167 por ciento más grandes que las obtenibles en una caña de azúcar no modificada, respectivamente. La composición del aceite es comparable con la del obtenido de otras fuentes, como las algas que están siendo modificadas para producirlo. 

Los cultivos de doble uso en el marco de la bioenergía serán más de cinco veces más rentables por acre que la soja y dos veces más que los cereales. Aún más importante, la caña de azúcar puede ser cultivada en tierras marginales que no permiten el crecimiento de buenas cosechas de cereales y soja. En vez de campos con pozos de petróleo, el equipo de Stephen Long, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos, prevé campos de plantas verdes produciendo biocombustible de forma sostenible y a perpetuidad, en tierras particularmente marginales y no apropiadas para la producción de alimentos. En las pruebas realizadas durante el nuevo estudio, los investigadores, usando maquinaria exprimidora, extrajeron cerca del 90 por ciento del azúcar y el 60 por ciento del aceite de la planta; el jugo fue fermentado para producir etanol y más tarde fue tratado con disolventes orgánicos para recuperar el aceite.

Miembros del equipo de investigación extrayendo jugo de la caña de azúcar que ha sido modificada con el fin de producir aceite para biogasóleo, además del azúcar de la planta, que es utilizado para la producción de etanol.



Química

Reacciones redox en el cuerpo humano Cuando una persona come, la comida se descompone en

Cuando los tratamientos con medicamentos no hacen

azúcares, como la glucosa. Dentro de la célula, estos azúcares se

efecto, puede que los mecanismos redox sean los causantes

oxidan y hay una transferencia de electrones al O2. Otra manera

de la resistencia de las células cancerígenas a la terapia. Para

de escribir esta ecuación es:

atacar a los tumores con eficacia, estos medicamentos usan las proteínas de transporte que están en el cuerpo para

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l) + energía

alcanzar la ubicación deseada (por ejemplo, la ubicación de

En esta ecuación, 48 electrones se transfieren de los átomos de

las células malignas). Sin embargo, las reacciones redox

carbono en el azúcar a los átomos de oxígeno, liberan energía y

podrían alterar estas proteínas, lo que perjudicaría su

siguen produciendo reacciones redox. Mantener el balance en

funcionamiento y podría causar resistencia a la terapia.

estas reacciones es fundamental para obtener una función celular normal. Si el equilibrio se desplaza hacia alguno de los lados, puede producirse una consecuencia no deseada, por ejemplo, una enfermedad. Células silvestres (arriba) y células que contienen una sonda (abajo). Se dirige una sonda al citosol de la levadura que fluoresce

Estas son solo algunas de las razones por las que comprender las reacciones redox en los procesos biológicos y entender cómo las células logran reacciones redox balanceadas puede ayudar en la lucha contra el cáncer. Mecanismo de reacción de la sonda ORP1-roGFP2 en el momento en que se oxida.

en el verde cuando es excitado con luz de 488 nm La comunicación celular Consideremos las siguientes semireacciones: las moléculas químicamente reactivas que contienen oxígeno, llamadas especies reactivas de oxígeno (ROS, por su sigla en

C ⇌ C4+ +4e-

inglés), que pueden alterar el estado redox de una célula, el

O2+4e- ⇌ 2O2-

citoplasma de las células se mantiene en un estado reducido; el cambio a un estado más oxidado ha sido vinculado con varias enfermedades, como el cáncer. Sin embargo, algunas ROS también cumplen una función importante y beneficiosa, para la salud de los organismos. A modo de ejemplos podemos citar el ion superóxido (O2-), el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el óxido nítrico (NO.), los que normalmente se producen de manera controlada y resultan importantes en distintos procesos como por ejemplo la curación de las heridas, el envejecimiento, la inflamación y la muerte celular programada (o apoptosis). Las reacciones redox y el cáncer En el cáncer, las células se dividen de modo incontrolable y las proteínas se comportan de modo extraño, por ejemplo, aparecen o desaparecen repentinamente. Las reacciones redox han sido

En la primera, el carbono se oxida. En la segunda, el oxígeno se reduce. Juntas, las dos ecuaciones constituyen una reacción redox que parece ser algo puramente químico. Sin embargo, esta reacción constantemente ocurre en nuestro cuerpo. (Amponsah., 2016)

Biología

Un antiepiléptico causa entre 2.150 y 4.000 casos de malformaciones graves Las madres de los recién nacidos afectados recibieron Dépakine para tratar crisis de epilepsia o trastornos bipolares durante el embarazo El antiepiléptico Dépakine y sus derivados han causado entre 2.150 y 4.100 casos de malformaciones congénitas graves desde su comercialización en 1967 en Francia, según un estudio de la Agencia francesa del medicamento publicado este jueves. Las madres de los recién nacidos afectados recibieron el medicamento cuyo principio activo es el ácido valproico para tratar crisis de trastornos bipolares durante el embarazo. "El estudio confirma el carácter teratogénico causante de malformaciones del ácido valproico. La cifra de 3.000 malformaciones graves es muy alta", ha afirmado el doctor Mahmud Zureik, director científico de la Agencia francesa del medicamento y coautor del estudio. Desde 2015, el ácido valproico sólo se puede prescribir a las mujeres embarazadas o en

(EL PAÍS, 2017)

edad de procrear en caso de fracaso de los demás tratamientos disponibles, cuyo riesgo es bastante menor. El riesgo de malformaciones congénitas graves es cuatro veces más alto en los niños nacidos de una madre tratada con Dépakine o sus derivados, que el de los niños que no han estado expuestos al ácido valproico en el útero. Y es dos veces más alto cuando esta sustancia se usa para resolver trastornos bipolares, según el estudio. Los investigadores han estudiado 226 malformaciones congénitas, entre ellas anomalías del sistema nervioso como la espina bífida, la ausencia de cierre de la columna vertebral, que causa fallecimientos y parálisis, y trastornos cardiovasculares o de los órganos genitales. Casi dos millones de mujeres, que dieron a luz entre el 1 de enero de 2011 y el 31 de marzo de 2015, han participado en el estudio.

Biología

Así es el superordenador que descifra el genoma humano El Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG)

enfermedades como el cáncer. Esta búsqueda del

avanza hacia los tratamientos personalizados para

tesoro implica analizar 30 terabytes de información al

enfermedades como el cáncer.

día, para la que no valen ordenadores normales. "La parte básica de nuestro trabajo es encontrar las

Todo comienza en una pequeña superficie negra y plana en la que se amontonan800.000 moléculas por milímetro cuadrado. En esta muestra se encuentra el genoma completo de un paciente. El mapa genético donde están los rasgos que comparte con todos los humanos y las pequeñas variaciones que le hacen único: desde los atributos físicos hasta la predisposición a sufrir enfermedades. Las máquinas del CNAG (Centro Nacional de Análisis Genómico) trabajan sin descanso para secuenciar 20 genomas al día. "Igual que los ordenadores tienen su información en 0 y 1, la de cada célula está en G, T, A y C. La parte importante es el orden en el que están colocadas estas cuatro moléculas químicas. Cada genoma humano tiene 3.300 millones de estas bases. Para conseguir buenos resultados, nosotros secuenciamos 2 billones de bases al día", explica el director del

mutaciones en genes y analizar si podrían ser responsables de la aparición de alguna enfermedad. Sin supercomputación no podríamos analizar los genomas, sería imposible", explica Sergi Beltrán, director de la unidad de bioinformática del CNAG. De la capacidad y rendimiento de sus superordenadores depende, entre otros proyectos, su investigación con el Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona, con el que colaboran para analizar el genoma de niños con cáncer que van a ser operados en pocas semanas. Disponer de un DNI genético El primer mapa del genoma humano tardó 10 años en completarse. La hazaña, que se consiguió en el año 2000, parecía el final. Pero el tiempo ha demostrado que solo era el pistoletazo de salida para una carrera lenta y larga.

CNAG, Ivo Glynne Gut. "Nuestra misión es que cuando un paciente con un La secuenciación es solo el primer paso. Al bucear entre estos millones de bases genéticas se descubren mutaciones que pueden ser responsables de (Guillén, 2017)

cáncer con origen genético llegue al médico, se le pueda hacer un análisis genético, concluir un diagnóstico y ponerle un tratamiento personalizado.

Entretenimiento cientĂfico

SoluciĂłn:

Entretenimiento cientĂfico

SoluciĂłn: 610

SoluciĂłn: 79

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Marcos Calderón Marcos Calderón

Edgar Montejo

Referencias Armada Española Corporation. (2012). Armada Española. Obtenido de http://www.armada.mde.es/ArmadaPortal/page/Portal/ArmadaEspannola/ciencia_observatorio/prefLang_e s/05_Geofisica--02_servicio_geomagnetismo Chumillas, A., & Fernández, M. (2016). Historia de las matemáticas. Obtenido de https://www.um.es/docencia/pherrero/mathis/gauss/gau.htm EcuRed. (2011). Conocimiento con todos y para todos. Obtenido de https://www.ecured.cu/Campana_de_Gauss Gonzáles, M. (11 de Octubre de 2010). La Guía. Obtenido de http://fisica.laguia2000.com/fisica-mecanica/mecanicaestadistica Hawking, S. (1983). Breve historia del tiempo. Nave, M. O. (2014). Ley de Gauss. Obtenido de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/gaulaw.html NEOTEO. (9 de Junio de 2010). ABC.es. Recuperado el 3 de Mayo de 2017, de http://www.abc.es/20100607/cienciatecnologia-matematicas/problema-caballo-enigma-matematico-201006071718.html R. G. Lerner, G. L. (1994). Wikipedia La enciclopedia libre. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_la_divergencia Ruiza, M., Fernández, T., & Tamaro, E. (s.f.). Biografía y vidas: La enciclopedia biográfica en línea. Obtenido de http://www.biografiasyvidas.com/biografia/g/gibbs.htm

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