Conociendo mejor el Berilio

El berilio (Be) es un metal muy liviano que se descubrió en el siglo XVIII y fue producido en cierta cantidad recién a partir de 1916. A causa de sus propiedades singulares como alta tenacidad, liviandad y alta conductividad térmica, ha sido usado en un gran número de aplicaciones industriales y bélicas. Actualmente se utiliza en aleaciones de cobre-berilio, de amplio empleo tecnológico como metal en aplicaciones aeroespaciales y militares y como óxido, principalmente en electrónica.

El polvo y los humos de berilio provocan berilosis, una seria enfermedad crónica de los pulmones, que puede causar la muerte. Casos de esta enfermedad fueron registrados en los empleados de la industria y en las comunidades que las rodean, especialmente antes que se tomaran las medidas de seguridad que ahora se emplean. El riesgo actual es reducido, pues descontando Rusia y China, en el resto del mundo existe una sola planta procesadora de materia prima en USA. Aún así, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) estableció límites como un máximo de emisión de10 g de berilio por cada 24 h de trabajo de la industria. Asimismo la EPA considera un límite superior de 130 µg/l de Be para prevenir en la biota acuática efectos agudos y 5,3 µg/l para efectos crónicos. En relación a la salud humana, considera tolerable un máximo de 3,7 ng/l en el agua de beber y un poco más en tejidos de pescados. Como consecuencia de esta toxicidad, las aleaciones de berilio se emplean solamente cuando no pueden ser reemplazadas por otras con prestaciones similares como los bronces fosforados.

Las principales materias primas para obtener berilio son los minerales bertrandita, berilo y helvina, que se encuentran en depósitos comerciales en tobas riolíticas, pegmatitas y skarns respectivamente. El principal productor mundial es EEUU.

Aunque como metal u óxido es nocivo para la salud, combinado en los silicatos es inerte y, en el caso del berilo, puede llegar a formar ejemplares de calidad gema, de magnificencia conocida desde la antigüedad en la esmeralda (verde), aguamarina (azul) o heliodoro (amarillo).

Galliski, Miguel Angel
http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Berilio.htm
---

Química en colores - Recursos sencillos

Después de andar conviviendo con la química a veces intensamente, como por allá en las décadas del 60 y del 70, por estos tiempos la sabiduría de la edad o quizá el Alzheimer me han hecho buscar recursos sencillos para quienes se inician en estas lides como profesores o alumnos.
Aquí les traigo uno de mis trabajitos sobre el tema.

Comencé a realizar "vistas parciales" de la tabla periódica (que quizá puedan combinar con mi "Element City" que ha prendido poco todavía entre mis "seguidores").

En la de la imagen pueden ver los grupos IA y IIA, metales alcalinos y alcalino-térreos, y la casa del administrador (el hidrógeno).

Figuran además sus características principales.

El hidrógeno tiene una electronegatividad mucho más alta (a sus vecinos de los grupos IA y IIA les quita electrones - de a uno - para formar "hidruros"), es gaseoso y viene naturalmente en "pares".

Los alcalinos (IA) son monovalentes (positivos, porque siempre pierden su electrón al combinarse), La causa es la baja atracción que existe entre el núcleo y ese electrón de valencia, lo que también provoca que su tamaño atómico sea grande (el electrón de valencia les queda "lejos"). Su potencial de ionización es bajo (se les quita ese electrón aplicando poca energía) y tienen baja afinidad electrónica (la electronegatividad mínima la tienen el Cesio y el Francio (0,7) y la máxima es la del Litio que solamente llega a 1,0.).

Con el agua forman hidróxidos desprendiendo hidrógeno gaseoso, con el oxígeno óxidos o peróxidos, con los halógenos sales, con el azufre sulfuros, con los ácidos fuertes sales desprendiendo también hidrógeno gaseoso y, como dije, con el hidrógeno gaseoso forman hidruros.

Los alcalino-térreos (IIA) (llamados así porque sus óxidos son parecidos a la tierra común) son bivalentes positivos. No se los encuentra libres en la naturaleza por tener gran actividad química. Su electronegatividad es algo mayor que la de los del IA.
Con los halógenos forman sales, con el oxígeno óxidos, con el azufre sulfuros, con el hidrógeno hidruros y con el agua hidróxidos desprendiendo hidrógeno gaseoso.

Puesto todo esto junto en un único diseño se puede lograr que el alumno fije su atención en estos dos grupos y los analice en forma aislada. Y si hay resultados en su proceso de aprendizaje, se verá al aplicarlo.

Que sea con suerte y con felicidad, porque la Química es realmente bella y nos permite conocer mejor el mundo que habitamos. Y los colores suelen ayudar a ver las cosas de otra manera.

Un saludo afectuoso desde Esquel.
Prof. Daniel A. Galatro
danielgalatro@gmail.com
---

Lípidos: conceptos básicos

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno.

Son hidrofóbicas (insolubles en agua) pero solubles en solventes orgánicos como el benceno y el cloroformo.

No todos los lípidos son grasas
Las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales.

Clasificación de los lípidos

Los lípidos se clasifican en dos grupos, según tengan o no en su composición ácidos grasos.

* Lípidos saponificables
(con ácidos grasos)

- Simples: sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

Acilglicéridos (sólidos: grasas - líquidos: aceites) (ésteres de ácidos grasos con glicerol):
** Monoglicéridos. Sólo existe un ácido graso unido a la molécula de glicerina.
** Diacilglicéridos. La molécula de glicerina se une a dos ácidos grasos.
** Triacilglicéridos (triglicéridos). La glicerina está unida a tres ácidos grasos.

Los triglicéridos constituyen la principal reserva energética de los animales, en los que constituyen las grasas.

En los vegetales constituyen los aceites.

El exceso de lípidos es almacenado en grandes depósitos en el tejido adiposo de los animales.

Céridos (ceras)

- Complejos: además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido.
Fosfolípidos
Fosfoglicéridos
Fosfoesfingolípidos
Glucolípidos
Cerebrósidos
Gangliósidos

* Lípidos insaponificables
(sin ácidos grasos)

- Terpenoides
- Esteroides
- Eicosanoides

Funciones biológicas de los lípidos

- Reserva energética. Los triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que las proteínas y los glúcidos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo.

- Estructural. Los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares. Los triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos.

- Reguladora, hormonal o de comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicación celular, inflamación, respuesta inmune, etc.

- Transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a las lipoproteínas.

- Biocatalizadora. Facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.

Los lípidos en la nutrición

- Permiten la digestión, absorción y transporte de las vitaminas A, D, E y K (liposolubles).
- Son fuentes de ácidos grasos esenciales, un requerimiento dietario importante.
- Juegan un papel vital en el mantenimiento de una piel y cabellos saludables.
- Protegen los órganos corporales contra los golpes.
- Mantienen la temperatura corporal.
- Promueven la función celular saludable.
- Sirven como reserva energética para el organismo (liberan glicerol en el hígado que puede ser usado como fuente de energía).

- Cuando una sustancia particular sea química o biótica, alcanza niveles no seguros en el torrente sanguíneo, el organismo puede efectivamente diluir (o al menos mantener un equilibrio) las sustancias dañinas almacenándolas en nuevo tejido adiposo. Esto ayuda a proteger órganos vitales, hasta que la sustancia dañina pueda ser metabolizada y/o retirada de la sangre a través de la excreción, orina, sangramiento accidental o intencional, excreción de cebo y crecimiento del pelo.

¿Deben eliminarse totalmente las grasas de la dieta?

No es posible pero tampoco conveniente.
Algunos ácidos grasos son nutrientes esenciales, no pueden ser producidos en el organismo a partir de otros componentes y por lo tanto necesitan ser consumidos en pequeñas cantidades. Todas las otras grasas requeridas por el organismo no son esenciales y pueden ser producidas en el organismo a partir de otros componentes.

¿Qué función cumple el tejido adiposo?

Es el medio utilizado por el organismo humano para almacenar energía a lo largo de extensos períodos de tiempo.
Dependiendo de las condiciones fisiológicas actuales, los adipocitos (células que guardan grasa) almacenan triglicéridos derivadas de la dieta y luego el metabolismo hepático o degrada las grasas almacenadas para proveer ácidos grasos y glicerol a la circulación.

Estas actividades metabólicas son reguladas por varias hormonas (insulina, glucagón y epinefrina).
La grasa visceral está localizada dentro de la pared abdominal (debajo de los músculos de la pared abdominal).
La grasa subcutánea está localizada debajo de la piel (incluye la grasa que está localizada en el área abdominal debajo de la piel pero por encima de los músculos de la pared abdominal).

Enfermedades por almacenamiento de lípidos (lipidosis)

Grupo de trastornos metabólicos heredados en los cuales cantidades perjudiciales se acumulan en algunas de las células y tejidos del cuerpo. Las personas con estos trastornos no producen suficiente de una de las enzimas necesarias para metabolizar los lípidos o producen enzimas que no funcionan adecuadamente.
Con el tiempo, este almacenamiento excesivo de grasas puede causar daños permanentes, particularmente en el cerebro, el sistema nervioso periférico, el hígado, el bazo y la médula ósea.

Algunas de esas dolencias son:
- enfermedad de Gaucher
- enfermedad de Niemann-Pick
- enfermedad de Fabry
- gangliosidosis (varias)

Actualmente no existe un tratamiento específico disponible para la mayoría de las enfermedades con almacenamiento de lípidos pero se dispone de algunas terapias de reemplazo enzimático que dan resultado en ciertos casos.

Alimentos que proveen de lípidos

Podemos clasificar los alimentos según la abundancia relativa en cada uno de los tipos de grasas:
- Alimentos ricos en ácidos grasos saturados: manteca, tocino, mantequilla, nata, yema de huevo, carne magra, leche, aceite de coco.
- Alimentos ricos en ácidos grasos insaturados: aceites (de oliva, de semillas), frutos secos (cacahuetes, almendras...), aguacate.
- Alimentos con ácidos grasos esenciales (Linoleico y Linolénico). El ácido linoleico se encuentra fundamentalmente en los aceites de semillas (girasol, maíz, germen de trigo, semillas de uva, cacahuete y soja). Es el ácido mayoritario en casi todos los aceites vegetales. El ácido linolénico está en cantidades significativas en el aceite de soja y a partir de él se forman los ácidos grasos omega-3 que se encuentran casi exclusivamente en el pescado.
- Alimentos ricos en fosfolípidos: carnes y huevos (lecitina).
- Alimentos ricos en colesterol: sesos de ternera, yema de huevo, riñón de cerdo, hígado de cerdo, carne de ternera.

Fuentes: Wikipedia y otras en Internet

Proteínas: conceptos básicos

Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El nombre proteína proviene de la palabra griega πρώτα ("proteios"), que significa "primario". Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida ya que son imprescindibles para el crecimiento del organismo.

Funciones principales de las proteínas

- Estructural (colágeno y queratina)

- Reguladora (insulina y hormona del crecimiento),

- Transportadora (hemoglobina),

- Inmunológica (anticuerpos),

- Enzimática (sacarasa y pepsina),

- Contráctil (actina y miosina).

- Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH,

- Transducción de señales (rodopsina)

- Protectora o defensiva (trombina y fibrinógeno)

La función depende de la conformación y ésta viene determinada por la secuencia de aminoácidos.

Las proteínas están formadas por aminoácidos

Son biopolímeros, es decir, están constituidas por gran número de unidades estructurales simples repetitivas (monómeros). Por hidrólisis se dividen en numerosos compuestos relativamente simples, de masa molecular pequeña, los aminoácidos, de los cuales existen veinte especies diferentes y que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Cientos y miles de estos aminoácidos pueden participar en la formación de la gran molécula polimérica de una proteína.

Composición química de las proteínas

Todas las proteínas tienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y casi todas poseen también azufre.

Estructura de las proteínas

- Estructura primaria: es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.

- Estructura secundaria: es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Existen dos tipos de estructura secundaria:

1 - La alfa (hélice), que se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria y se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.

2.- La beta, en la que los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag (disposición en lámina plegada).

- Estructura terciaria: al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular que facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales de los aminoácidos: el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tienen azufre, los puentes de hidrógeno, los puentes eléctricos, y las interacciones hidrófobas.

- Estructura cuaternaria: por la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero. El número de protómeros varía desde dos, como en la hexoquinasa; cuatro, como en la hemoglobina, o muchos, como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de sesenta unidades proteicas.

Clasificación de las proteínas

Según su forma:

-Fibrosas: presentan cadenas polipeptídicas largas y una estructura secundaria atípica. Son insolubles en agua y en disoluciones acuosas. Algunos ejemplos de éstas son queratina, colágeno y fibrina.

- Globulares: se caracterizan por doblar sus cadenas en una forma esférica apretada o compacta dejando grupos hidrófobos hacia adentro de la proteína y grupos hidrófilos hacia afuera, lo que hace que sean solubles en disolventes polares como el agua. La mayoría de las enzimas, anticuerpos, algunas hormonas y proteínas de transporte, son ejemplos de proteínas globulares.

- Mixtas: posee una parte fibrilar (comúnmente en el centro de la proteína) y otra parte globular (en los extremos).

Según su composición química:

- Simples: su hidrólisis sólo produce aminoácidos. Ejemplos de estas son la insulina y el colágeno (globulares y fibrosas).

- Conjugadas o heteroproteínas: su hidrólisis produce aminoácidos y otras sustancias no proteicas con un grupo prostético.
 
Fuentes de proteínas

Las fuentes dietéticas de proteínas incluyen carne, huevos, soja, granos, legumbres y productos lácteos tales como queso o yogurt. Las fuentes animales de proteínas poseen los 20 aminoácidos. Las fuentes vegetales son deficientes en aminoácidos y se dice que sus proteínas son incompletas.

Información tomada de fuentes diversas en Internet.