Enlaces disulfuro y el cabello

El cabello consiste en polímeros de aminoácidos (proteínas) unidos transversalmente por unidades disulfuro. Alrededor de 1930, investigadores del Rockfeller Institute demostraron que estos enlaces podían romperse con sulfuros o moléculas dotadas de grupos -SH en solución ligeramente básica. Este descubrimiento resultó ser la clave para los modernos métodos de alterar de forma "permanente" la forma del cabello, de rizado a lacio o viceversa.

En el proceso, una solución del ión tioglicolato, HSCH2CO2 (-), se vierte sobre el cabello, lo que reduce los "puentes" -S-S- a grupos -SH.

Con la ayuda de rizadores o alisadores, las cadenas proteínicas pueden desplazarse entonces mecánicamente respecto a sus vecinas. La aplicación de una solución de peróxido de hidrógeno vuelve a oxidar los grupos -SH para formar nuevos puentes -S-S-, que mantienen al cabello en su nueva configuración:

2 -S-H(cabello) + H2O2(ac) --> -S-S- (cabello) + 2 H2O(l)

Química Inorgánica Descriptiva

Protección genética contra la adicción al tabaco

La nicotina es el ingrediente que juega el papel más importante en la dependencia del tabaco. En el cuerpo, la nicotina es metabolizada por una enzima hepática conocida como CYP2A6. Esta enzima es genéticamente variable; hay dos variantes inútiles del enzima, resultado de dos alelos o variantes del gen que codifica el enzima. Las formas inútiles son muy comunes, sobre el 15 % de la población posee como mínimo una copia de la variante inefectiva del enzima. Una pequeña parte de la población hereda dos copias, una de cada pariente.Las versiones nulas del enzima parecen mucho menos frecuentes entre los fumadores dependientes que entre la población que fuma ocasionalmente. Los fumadores dependientes ajustan su frecuencia de cigarrillos para mantener la concentración de nicotina en sangre y en cerebro constante. Por tanto, una persona que metabolice (destruya) la nicotina a un ritmo constante tiende a fumar al mismo ritmo para mantener los niveles de nicotina. Pero alguien con una forma inútil del enzima degrada la nicotina más despacio, por lo que no necesita fumar tanto.Además, los individuos con formas inefectivas del enzima deben sufrir los efectos desagradables de la nicotina de una forma más marcada que los demás, pues los niveles sanguíneos son mayores. Sufren, por tanto, un menor riesgo de adicción.Se calcula que los fumadores poseedores de copias inefectivas del enzima fuman unos 30 cigarrillos menos (por fin de semana) que los fumadores con copias correctas del enzima.Por otra parte los poseedores de enzimas inútiles pueden disfrutar de otras ventajas, pues la versión funcional del enzima es capaz de activar productos químicos, (como la nitrosamina presente en humo del tabaco) convirtiéndolos en formas cancerígenas. Las formas ineficientes no son capaces de hacer esto y sus poseedores corren menos riesgos.

Efectos de la nicotina

La nicotina es un alcaloide derivado de la ornitina que se encuentra en las plantas del genero Nicotiana sp.

Los efectos de la nicotina en el hombre dependen de la dosis, pudiendo comportarse como un estimulante o como un bloqueante de la transmisión nerviosa ganglionar. Como estimulante produce un aumento de la atención, mejora la memoria y disminuye la irritabilidad.

Debido a su capacidad adictógena, el fumador habitual tiende a mantener los niveles sanguíneos de nicotina relativamente constantes; cuando estos niveles disminuyen el fumador siente la necesidad de fumar. Si no la satisface puede llegar a desarrollar estados de irritabilidad, nerviosismo, falta de concentración, etc. Normalmente estos efectos remiten volviendo a fumar. Los fumadores afirman que fumar les tranquiliza, pero, sin menospreciar los efectos directos de la nicotina, lo que en realidad ocurre es que "no fumar" los irrita, tienen el "mono".

Por otra parte, fumar cigarrillos bajos en nicotina no solo es poco efectivo en la mayoría de los casos, sino que además puede perjudicar la salud en mayor grado.

Cuando un fumador adquiere tabaco bajo en nicotina, nota una disminución de la cantidad habitual de nicotina que toma, por lo que inconscientemente tiende a fumar más para suplir la falta. En consecuencia, termina adiministrándose la misma cantidad de nicotina y una cantidad mucho mayor de productos nocivos derivados del humo del tabaco extra que se fuma.

Las personas que quieren dejar de fumar pueden utilizar chicles (aunque suelen producir mal sabor de boca) o parches de nicotina, pero hay que tener en cuenta que esta medida, por si sola, no es efectiva más que en sujetos muy motivados.

Curiosidades de los elementos: Berilio

Descubridor: Louis- Nicolas Vauquelin (1763-1829) (Francés)

Año: 1798

Etimología: de Berilo, del Latín Beryllus

Vauquelin lo descubrió al analizar una aguamarina (berilo).

• La principal fuente de berilio es el mineral berilo (silicato de berilio y aluminio). Variedades de berilo son la aguamarina (azul -verde pálido), la esmeralda (verde oscuro) , el heliodoro (amarillo dorado) y la morganita (rosa)
• Hasta 1957 se le denominaba Glucinio (En Francia todavía se utiliza) debido a que muchos de sus compuestos tienen un sabor dulce característico.
• De los metales con un punto de fusión elevado (1278 ºC) es el más ligero (1,85 g/cm³).
• Al bombardear átomos de berilio con partículas alfa en 1932, James Chadwick (1891-1974) descubrió que emitían unas partículas sin carga a las que denominó neutrones.

Curiosidades de los elementos: Litio

Descubridor : Johan August Arfwedson(1792-1841) (Sueco)

Año : 1817

Etimología (nombre): del griego (piedrecita)

• Arfwedson y su maestro , Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) uno de los fundadores de la química moderna, al ponerle el nombre tuvieron en cuenta que se había descubierto en el reino mineral. (El sodio y el potasio se habían descubierto en el reino vegetal).



• José Bonifácio de Andrada e Silva(1763-1838) es recordado en Brasil por ser uno de los artífices de su independencia. Además de político era naturalista y geólogo. A finales del siglo XVIII cuando estaba viajando por Escandinavia encontró dos nuevos minerales para su colección, los llamó petalita y espodumene. Estudiando la petalita fue como Arfwedson descubrió el litio.


• Es el más ligero de todos los metales , su densidad, 0,534 g/cm³ a 20º C, es aproximadamente la mitad que la del agua


• Las sales de litio, como el LiCO₃ han encontrado aplicación en psiquiatría como tratamiento de la maníaco depresión.


• El litio es el único metal alcalino que forma nitruro, esto hace que se asemeje a las características de los metales alcalinotérreos que tambien forman nitruros.


• El litio al igual que los alcalinotérreos y a diferencia de los metales alcalinos, forma un óxido normal, no un peróxido o un superóxido.

¿Porqué nos hace llorar la cebolla?

Las cebollas contienen trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido, una molécula que es inodora. Cuando cortas la cebolla, produces roturas celulares que permiten a un enzima llamada alinasa entrar en contacto con el trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido, produciendo, piruvato, amoniaco y syn-propanotial-S-óxido. Esta última molécula es la responsable de la irritación ocular y del lagrimeo.

No se sabe con certeza porqué este propanotial es lacrimógeno, pero se cree es debido a que en contacto con el agua se descompone dando propanal, ácido sufúrico y ácido sulfhídrico. Posiblemente es el ácido sulfúrico, un ácido muy fuerte, el que daña la membrana conjuntival produciendo el lacrimeo.

Si lavamos la cebolla a medida que la cortamos, lloramos menos. Como se puede deducir, el lavado de la cebolla tiene dos efectos:

1. Ayuda a eliminar el propanotial, ya que es soluble en agua.

2. Ayuda a que el propanotial se rompa con el agua del lavado.

Y ya para terminar y dedicado a la gente que cuida su aliento, diremos que el mal olor que deja la cebolla es debido a varias sustancias azufradas presentes en la cebolla:

El ácido sulfhídrico producido, huele a huevos podridos, pero no es la única sustancia presente en la cebolla que produce mal olor; otros productos azufrados, como el dipropildisulfuro o el alilpropildisulfuro también colaboran a endemoniarte el aliento.

Curiosidades de los elementos: Helio

HELIO: He

Descubridor: Joseph Norman Lockyer (Inglés) y Pierre Jules César Jannsen (Francés)

Año: 1868

Etimología: del griego helios (sol)

• Incoloro, inodoro e insípido.
• El nombre es una consecuencia de haberse descubierto en la atmósfera solar antes que en la Tierra.
• William Ramsay descubrió en 1895 la presencia de helio en la Tierra al analizar un mineral de uranio. El helio terrestre es una consecuencia de procesos radiactivos.
• Es después del hidrógeno el elemento más abundante del universo, se forma en las estrellas a partir de la reacción de fusión nuclear del hidrógeno.
• A temperaturas muy bajas, inferiores a 2,17 K(-271,02 ºC) , el helio es superfluido (su viscosidad desaparece) y superconductor.
• Si hablamos después de haber respirado el helio de un globo tendremos una voz muy aguda parecida a la del pato Donald. El helio es tan ligero (solo el hidrógeno lo es menos) que las cuerdas vocales vibran mucho más fácilmente que en el aire.
• Es una sustancia inerte. Sus átomos no se combinan con otros ni siquiera con ellos mismos. Debido a esto y a su baja densidad ha sustituido al hidrógeno para rellenar dirigibles y globos.

Descubierto por pura casualidad N°1: Nitrato de celulosa

Aunque su mujer le tenía totalmente prohibido realizar experimentos en casa, el químico alemán Chritian F. Schönbein, que trabajaba en el mundo textil, aprovecho su ausencia para experimentar en la cocina con una mezcla de ácido sulfúrico y nítrico. El desobediente esposo derramó accidentalmente parte del ácido y, para recogerlo, echó mano de lo primero que vio, el delantal de Frau Schönbein. Tras enjuagarlo, lo puso a secar sobre la estufa. Cuando el delantal se secó, ardió de súbito, como si se tratara de un material altamente inflamable. Schönbein había dado con la nitrocelulosa o algodón de pólvora, en 1846. Este fue el primer paso hacia la obtención de la dinamita por Alfred Nobel, en 1862.

Definición:

El nitrato de celulosa, nitrocelulosa, fulmicotón o algodón pólvora fue sintetizado por primera vez en el año 1846 por Schönbein. Es un sólido parecido al algodón, o un líquido gelatinoso ligeramente amarillo o incoloro con olor a éter. Se emplea en la elaboración de explosivos, propulsores para cohetes, celuloide (base transparente para las emulsiones de las películas fotográficas) y como materia prima en la elaboración de pinturas, lacas, barnices, tintas, selladores y otros productos similares. Es famoso su uso tradicional como laca nitrocelulósica aplicada como acabado sobre la madera en guitarras eléctricas de calidad como ocurre con las guitarras Gibson.

Fabricación
Se sintetiza a base de algodón, ácido nítrico y ácido sulfúrico, los mismos utilizados en la nitroglicerina. De esta manera, forma principalmente nitrato de celulosa. Para obtenerlo se hace una mezcla de 1 volumen de ácido nítrico (HNO3) y tres volúmenes de ácido sulfúrico (H2SO4), pues la reacción de la celulosa con el ácido nítrico, además de formar la nitrocelulosa, produce agua, la cual diluye rápidamente al ácido nítrico. Al ser el ácido sulfúrico higroscópico, éste toma el exceso de agua en la reacción sin diluir al ácido nítrico.

Cuando la mezcla de ambos ácidos está fría, se introduce el algodón y deja durante unos 15 minutos estabilizando la temperatura (enfriando, ya que la reacción es muy exotérmica), después de lo cual se lava en acetona y se seca. Opcional al lavado con acetona es un lavado rápido con agua y bicarbonato de sodio (NaHCO3), que eliminará posibles residuos de ácido; aunque hará que la nitrocelulosa obtenida se seque más lentamente, ya que el agua es menos volátil que la acetona.

Una vez fabricada conserva el aspecto de algodón ordinario, aunque la nitrocelulosa es más áspera al tacto. Nitrocelulosa. La obtención descrita anteriormente genera una nitrocelulosa altamente explosiva y peligrosa, con un grado altisímo de pureza; por lo que se recomienda variar las proporciones con respecto al ácido sulfúrico si se desea hacer demostraciones sencillas. Cuanto menos ácido sulfúrico sea usado (Con respecto a la propoción 1HNO3:3H2SO4), menor grado de pureza tendrá la nitrocelulosa.

Una vez seco, es soluble en el dietiléter, acetona y el éter acético. Se enciende a 120 °C. Al arder produce dióxido de carbono, monóxido de carbono, agua y nitrogeno. La nitrocelulosa se obtiene, a nivel industrial, por nitración de alfa-celulosa de algodón o pulpa de madera.

Propiedades
Es uno de los explosivos plásticos más baratos. Es rígido y resistente al impacto. Admite técnicas finales de corte y mecanizado (evitando sobrecalentamiento). No es un buen aislante eléctrico. El celuloide se disuelve en acetona y acetato de amilo. Es atacado por los ácidos y bases (poca resistencia química). Se endurece al envejecer y es atacado por la radiación solar. Es inflamable, con deflagración. Los productos emitidos en la degradación térmica son tóxicos.

Es muy estable en comparación de la nitroglicerina, incluso es más estable que la pólvora. Los magos e ilusionistas
lo utilizan para crear ilusiones con fuego.

Dato Curioso:
Como curiosidad, indicar que este explosivo es el que se usa en el libro de Julio Verne "De la Tierra a la Luna"
(1865) para impulsar la bala que transporta a los protagonistas en su periplo.

Curiosidades de los Elementos: Hidrógeno

A partir de hoy haremos un recorrido por los elementos de la tabla periodica resaltando algunos datos importantes de ellos y como esto es enseguida iniciemos con el hidrógeno.



HIDROGENO: H

Descubridor: Henry Cavendish (Inglés)

Año: 1766

Etimología: de hidro- + -geno (prefijo y sufijo griegos que significa generador de agua)

• Es el más sencillo de todos los elementos. Tiene un solo protón en su núcleo.


• El nombre hidrógeno fue acuñado en 1781 por el químico frances Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794).


• Aunque en la tierra no es el más abundante (0,9% de la masa de la Tierra), es el elemento más abundante del universo, aproximadamente presenta el 75% de la masa total.


• Es el combustible de las estrellas. En ellas se convierte en helio mediante la fusión nuclear. Este proceso es el empleado en las bombas atómicas que se conocen como bombas de hidrógeno o termonucleares.


• Es el más ligero de todos los elementos químicos. Desde 1783 hasta cerca de 1945 se utilizó para llenar dirigibles, pese a su gran inflamabilidad ya que arde desprendiendo gran cantidad de calor y formando agua.


• Se puede obtener facilmente en un laboratorio escolar haciendo reaccionar cinc (Zn) cn ácido clorhídrico (HCl)


• Es el único elemento que tiene nombres y símbolos diferente para cada uno de los isótopos:

Símbolo Nombre Etimología N° de neutrones Descubierto

H Protio primero 0

D Deuterio segundo 1 1932

T Tritio tercero 2 1934

• En el hidrógeno natural hay un 99,985% de protio, un 0,015% de deuterio y prácticamente nada de tritio.

Cálculos Renales y bacterias

Recientemente se han encontrado unas curiosas bacterias en la sangre y orina, tanto bovina como humana. Pertenecen a un grupo de minibacterias llamadas nanobacterias.

Lo curioso del asunto es que estas miniaturas son capaces de producir una capa de apatito (un mineral formado por fosfato cálcico) alrededor de ellas mismas y de las colonias que forman (posiblemente como auto protección). Dependiendo de las condiciones de crecimiento son capaces de depositar el mineral en forma de capas, de arenilla o en forma de acúmulos.

Los investigadores sospechan que estas pequeñas bacterias pueden ser la causa de cálclos renales y biliares, así como de depósitos minerales en articulaciones y tendones; depósitos que pueden originar ciertos tipos de inflamaciones articulares y de pseudogota. Podrían tambien ser la causa de la misteriosa mineralización que sufren algunos tumores en pacientes dializados.

Lo que hace potencialmente peligroso de estos bichitos es lo siguiente:

1. Los cálculos pueden formarse sin necesidad de nanobacterias, pero para ello es necesario que la concentración de materiales sea relativamente alta. Sin embargo estas nanobacterias pueden producir cálculos sin concentraciones altas.

2. Pueden crecer en la sangre y en la orina, por lo que en principio podrían ser capaces de producir calcificaciones en diferentes lugares del sistema circulatorio y del sistema renal. Eso como mínimo.

3. Pueden ocultarse del medio ambiente adverso corporal generand una capa de mineral alrededor de las colonias que forman.

Ya se han encontrado este tipo de nanobacterias en cálculo renales.

Cafeína, Cafeína

Es una de las drogas más extendidas en la actualidad. Se encuentran en semillas como el café, el cacao, la nuez de cola (guaraná) y en las hojas del mate y del té.

La cafeína se descubrió en las semillas del café en 1820. En 1838 se demostró que la teína, alcaloide descubierto en las hojas de té en 1827, era en realidad cafeína. En peso, el té contiene más cafeína que el café.

Las bebidas de cola deben su nombre a que originalmente, las semillas de la planta Cola acuminata eran utilizadas como fuente de cafeína en la elaboración de estas bebidas.

Tiempos:

La máxima concentración sanguínea de cafeína se alcanza a los 30-45 minutos de su ingesta. Entre las 3 y las 6 horas ya se ha eliminado la mitad de la dosis que se ha absorbido.

Efectos:

Disminuye el cansancio y la fatiga. Se comporta como estimulente del sistema nervioso central, facilitando la memorización, la asociación de ideas y la percepción de los sentidos. Aumenta la tensión arterial, promueve la formación de orina e incrementa la actividad del corazón y los pulmones.

Efectos colaterales:

Como el resto de las drogas su consumo puede dar lugar a la aparición de dependencia, aunque con el síndrome de abstinencia mucho más benigno que en otros casos: dolor de cabeza, irrtabilidad y somnolencia patológica.

Tambien estimula la secreción gástrica de ácido y pepsina, lo que origina con frecuencia intolerancia gástrica. (Curiosamente también el café descafeinado produce aumento de la secreción ácida). Por tanto, cuidado, no tomes bebeidas con cafeína junto con medicamentos ulcerogénos (como las aspirinas).

A dosis altas produce excitación, ansiedad e insomnio, temblor, hiperestesia (aumento exagerado de la sensibilidad en general), hiporreflexia (disminución de los reflejos), alteraciones maníacas y convulsiones.

Se necesitan 10 g de cafeína para provocar la muerte de un adulto de 70 Kg de peso, el equivalente de 100 cafés, 200 latas de cocacola o 50 Kg de chocolate.

Más Datos:

- El uso de cafeína en el deporte es considerado como dopping porque mejora el rendimiento físico.

- Se encuentra en numerosos preparados antigripales en asociación con otros fármacos. Se intenta conseguir de esta forma:

1. Potenciar el efecto de algunos analgésicoa como la aspirina.

2. Hacer que el paciente sea estimulado física y psíquicamente.

De esta forma el paciente no solo se siente aliviado, sino tonificado. Además tiene la sensación de estar un poco más despierto y un poco menos congestionado. No obstante, teniendo en cuenta que la cafeína aumenta la secreción gástrica y que el ácido acetilsalicílico (la aspirina) es ulcerogénico, corremos un cierto riesgo de que tras la gripe o el resfriado tengamos un poco estropeado.

- La cafeína se utiliza (o se ha utilizado) en el tratamiento de la migraña porque produce vasoconstricción en los vasos pericraneales dilatados. También puede aliviar parcialmente los ataques de asma porque produce broncodilatación, aunque ahora se utilizan derivados sintéticos de la teofilina (una base xántica relacionada perteneciente a la familia de la cafeína).

- La cafeína se vende como preparado farmacéutico indicado en estados de fatiga; pero si estas fatigado y te tomas un preparado de cafeína acabarás mucho peor de lo que estabas, porque la cafeína acelera el gasto de recursos metabólicos.