Es hora de estudiar un poco los fenómenos relacionados con la luz. En particular, este artículo comenzará una serie de estudios sobre fenómenos de óptica geométrica. Las fuentes luminosas son aquellos cuerpos de los cuales surge la luz, mas muchas veces los objetos aparecen iluminados sólo porque reflejan la luz proveniente de otras fuentes luminosas, como en el caso de la Luna por las noches, que refleja la luz del Sol.
Teniendo en cuenta la incidencia de la luz en los diversos objetos, podemos clasificar a los objetos, en principio, de acuerdo a tres categorías:
Los cuerpos opacos, translucidos y tranparentes
Cuerpos transparentes:
Estos cuerpos son los que permiten que la luz (o al menos una gran parte de ella) los atraviese, como el caso de los vidrios no polarizados de un auto o las lentes de los anteojos.
El material del vaso de la imagen es un cuerpo transparente.
Cuando la luz incide en un cuerpo transparente, ocurre un fenómeno muy diferente al de los cuerpos opacos y translúcidos. Los cuerpos transparentes permiten que la luz los atraviese prácticamente sin absorberla ni difundirla en otras direcciones. Esto significa que, cuando la luz incide en un cuerpo transparente, la mayor parte de la luz pasa a través de él de manera clara y sin cambios significativos en su dirección o intensidad.
Cuando la luz atraviesa un cuerpo transparente, no se observa una dispersión significativa de la luz, lo que resulta en sombras nítidas detrás del objeto transparente. Los objetos vistos a través de un material transparente se ven con gran claridad y detalle, y su color y forma se mantienen prácticamente sin cambios.
Ejemplos comunes de cuerpos transparentes incluyen el vidrio limpio, el aire en condiciones normales y ciertos plásticos transparentes. Estos materiales se utilizan en ventanas, lentes, espejos sin revestimiento y otros dispositivos ópticos para permitir una visión clara y sin distorsiones de los objetos detrás de ellos. La propiedad de transparencia de estos materiales se debe a su estructura molecular y su capacidad para transmitir la luz de manera eficiente
Cuerpos translúcidos:
Los cuerpos translúcidos permiten que sólo una parte de la luz los atraviese, generando una imagen difusa de lo que se encuentra detrás de ellos, como algunos tipos de ventanales que encontramos en baños.
Cuando la luz incide en un cuerpo translúcido, se produce un fenómeno de paso parcial de la luz a través del material. A diferencia de los objetos opacos, que bloquean completamente la luz, y los objetos transparentes, que permiten un paso completo de la luz sin distorsión, los objetos translúcidos dejan pasar la luz, pero la dispersan o la difunden en múltiples direcciones.
Cuando la luz golpea un cuerpo translúcido, parte de ella se absorbe y se convierte en energía térmica, mientras que otra parte se transmite a través del material. Esta transmisión no es perfecta, y la luz puede experimentar una dispersión que a menudo produce un efecto difuso y suaviza las sombras detrás del objeto translúcido. Este fenómeno es lo que permite que veamos formas y contornos generales de objetos translúcidos, pero no detalles nítidos.
La cantidad de luz transmitida y la dispersión dependen de la composición y la estructura del material translúcido. Algunos ejemplos comunes de materiales translúcidos incluyen el papel cebolla, el vidrio esmerilado y ciertos tipos de plásticos. Estos materiales se utilizan a menudo en aplicaciones donde se desea una difusión suave de la luz, como en lámparas de papel, pantallas de lámparas y ventanas decorativas.
Ejemplo de cuerpo traslúcido.
Cuerpos opacos:
Estos cuerpos no permiten el paso de la luz o permiten que pasen sólo una muy pequeña fracción de la totalidad de luz que les incide. Cada uno de ellos presenta diferentes utilidades en la vida cotidiana de acuerdo al fin que se le dará a los objetos. ¿Para qué utilizarías tú cada uno de los cuerpos mencionados? ¡Escríbenos tu respuesta!
Cuando la luz incide en un cuerpo opaco, el fenómeno que ocurre es la absorción y reflexión de la luz, en lugar de su transmisión. Los objetos opacos bloquean por completo la luz incidente y no permiten que pase a través de ellos. En su lugar, la luz es absorbida por la superficie del objeto y luego se emite nuevamente en múltiples direcciones, lo que da lugar a la reflexión.
La cantidad de luz absorbida y reflejada por un objeto opaco depende de su color y textura. Los colores oscuros tienden a absorber más luz que los colores claros, y las superficies rugosas o ásperas pueden dispersar la luz en muchas direcciones diferentes, lo que puede hacer que un objeto opaco parezca menos brillante y más mate.
Cuando la luz incide en un objeto opaco, los rayos de luz se reflejan en diferentes ángulos, lo que nos permite percibir el objeto mediante la luz que llega a nuestros ojos. Esta reflexión es lo que nos permite ver la forma y los detalles de los objetos opacos. La luz que no es reflejada se absorbe y se convierte en calor.
En conclusión, en el caso de los objetos opacos, la luz se bloquea y no se transmite a través de ellos. En su lugar, la luz se absorbe y refleja, lo que nos permite ver y percibir el objeto debido a la luz reflejada en nuestra dirección.
Un cuerpo opaco generando sombra al ser iluminado.
Ya hemos hablado, en artículos anteriores, de la importancia de los carbohidratos y de las proteínas. Es hora de hablar, en esta oportunidad, sobre los lípidos, un conjunto de sustancias que no se pueden disolver en agua, entre los que se encuentran los aceites, las grasas, las ceras y el famoso colesterol (sí, ése del que debes cuidarte según tu médico). Formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, algunos lípidos pueden contener fósforo y azufre.
¿Qué es un lípido?
Es una molécula formada generalmente por la unión de una molécula de alcohol, llamada glicerina y una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, por medio de uniones éster, diferenciándose en mono, di o triglicéridos según el número de moléculas de ácidos grasos. Son sustancias usualmente ternarias, pues sus moléculas por tres elementos: oxígeno, hidrógeno y carbono. Poseen más átomos de H ay menos de O que los glúcidos. Son insolubles en agua y solubles en solventes, tales como cloroformo y benceno. Su consistencia (a temperatura ambiente) puede ser semisólida (fromando grasas) o líquida (formando aceites).
Clasificación de los lípidos
Nivel Básico: Clasificación según su función biológica:
Es hora de ver cuáles son las funciones básicas que presentan los lípidos en los seres vivos:
Estructural: como hemos dicho, toda membrana celular (como la membrana plasmática) presenta ciertos lípidos como los fosfolípidos, el colesterol o los glucolípidos. Es decir, forman la estructura de la célula. Recordemos que la membrana celular controla el paso de los materiales hacia el exterior o interior de la célula.
De Protección: las grasas que se hallan en el tejido adiposo debajo de la piel actúan como aislantes térmicos que facilitan la regulación de la temperatura corporal.
De Reserva almacenan energía lista para ser utilizada (como los aceites en plantas oleaginosas o grasas en animales)
Reguladora: algunos lípidos se usan en el organismo como materia prima para la fabricación de otras sustancias diferentes, como algunas hormonas y vitaminas. Controlan mecanismos biológicos (como vitaminas A, D y algunas hormonas).
Nivel Medio: Clasificación según su estructura
ACEITES Y GRASAS
Los aceites y grasas se forman a partir de la unión de tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerol. Ésta es la razón por la que son denominados triglicéridos. Las largas cadenas de ácidos grasos le confieren a los lípidos sus propiedades hidrofóbicas, es decir, que no son solubles en agua.
FOSFOLÍPIDOS
Analicemos ahora los fosfolípidos, biomoléculas fundamentales en la estructura celular. Si estás familiarizado con la teoría celular, sabrás que los fosfolípidos están presentes en la membrana celular. La misma está formada por una bicapa de fosfolípidos, que presentan una parte (llamada “cabeza hidrofílica”) que presenta una atracción química por el agua (entre comillas, diremos que “ama el agua”) y otra parte (llamada “cola hidrofóbica”) que “detesta el agua”, es decir, no presentan una afinidad química por el agua. La estructura de todo fosfolípido presenta una “cola” con dos ácidos grasos unidos a un glicerol y una “cabeza” con un grupo fosfato y un alcohol. El fosfolípido más importante, presente en abundancia en la yema del huevo, es la lecitina.
CERAS
Por otro lado, tenemos a las ceras. Estos lípidos tienen una textura grasienta que suelen ablandarse con el calor. Algunas ceras son de origen animal, como la lanolina (que proviene de la lana de las ovejas) o la cera de las abejas. Otras, son de origen vegetal (como la lámina que protege las hojas de las plantas y las protege de la pérdida de agua o las ceras que se encuentran en la superficie de los frutos).
ESTEROIDES
Terminaremos, antes de pasar a las funciones de los lípidos, hablando de los esteroides. Estas moléculas son un tipo especial de lípidos que presentan una gran importancia para la vida. Por ejemplo, encontramos dentro de este grupo al cortisol (hormona secretada por la glándula suprarrenal, que regula el metabolismo de otras biomoléculas e interviene en la regulación del equilibrio hídrico en el organismo), a las hormonas sexuales, la vitamina D, el colesterol y los ácidos biliares.
Seguro que te habrá sonado conocida la palabra “colesterol”. Pues bien, esta biomolécula, sintetizada por el hígado a partir de ciertos ácidos grasos y que también puede obtenerse directamente de la dieta (como las basadas en alimentos de origen animal de alto contenido graso), forma parte de las vainas de mielina, que son una capa aislante que rodea al axón (permitiéndolo que los impulsos nerviosos presenten una mayor velocidad) y de las membranas celulares, que les confiere rigidez.
Imagínate que consumes una gran cantidad de colesterol. El exceso de colesterol que circula en el torrente sanguíneo es degradado en el hígado (¿notaste la gran cantidad de funciones que presenta el hígado?). Esta biomolécula es transportada por la sangre rodeada de unas sustancias llamadas lipoproteínas.
Si no recuerdas muy bien lo que son las lipoproteínas, te recomendamos leer el artículo que hemos escrito sobre proteínas para comprender mejor estos contenidos. Las lipoproteínas que “envuelven” el colesterol pueden ser de dos diferentes tipos: la lipoproteína de alta densidad (llamada HDL) y la de baja densidad (el LDL). El HDL transporta el colesterol en exceso hacia el hígado. El LDL, por su parte, lo conduce hacia las distintas células del cuerpo.
¿Quieres leer un poco más sobre clasificaciones? ¡Subamos de nivel!
Nivel Avanzado: Clasificación según sus características bioquímicas:
Luego de haber estudiado la importancia biológica de los lípidos, ha llegado la hora de clasificarlos según sus características. Para ello, observemos el esquema de la figura 1 que nos facilitará la tarea.
En primer lugar, encontramos a los lípidos saponificables. Estos se obtienen por esterificación -u otras modificaciones- de ácidos grasos. Los lípidos saponificables son sintetizados en los seres vivos a partir de la unión de unidades de dos átomos de carbono. Por otro lado, encontramos a los lípidos no saponificables. Los mismos se obtienen por unión de varias unidades de isopreno, que es una unidad básica de cinco carbonos.
Seguramente los habrás escuchado en la vida cotidiana: los ácidos grasos reciben sus nombres de la fuente de la que proceden, generalmente. Así, podemos encontrar al ácido láurico, el ácido palmítico o el ácido oleico, entre muchos otros. Los ácidos grasos insaturados presentan puntos de fusión más bajos que los saturados correspondientes.
Vayamos haciendo un resumen de lo dicho anteriormente:
LÍPIDO SAPONIFICABLE:
Contiene ácidos grasos (se sintetizan por aposición sucesiva de ácidos grasos).
LÍPIDO NO SAPONIFICABLE:
No contienen ácidos grasos.
Se construyen por aposición sucesiva de isoprenos.
Dentro de los lípidos saponificables y los no saponificables encontramos varias subclasificaciones. A saber:
Si te interesa saber las propiedades y características de cada una de esas subclasificaciones, haz click aquí para extender este artículo. [expand]
1. Lípidos saponificables:
1.1. Lípidos anfipáticos
Un lípido anfipático es un lípido cuya molécula posee un grupo de carácter polar, además de la cadena hidrocarbonada hidrofóbica. Los lípidos anfipáticos presentan una gran importancia biológica, pues se presentan como bicapa, formando la membrana plasmática de todas las células. Se suelen modelizar con dos líneas que representan las cadenas hidrofóbicas y un círculo (cual si fuese una cabeza) que representa el grupo polar, que es hidrofílica.
Modelo de lípido anfipático. La sección A representa el grupo hidrofílico. La sección B, el grupo hidrofóbico.
Estos lípidos pueden hallarse en la naturaleza según dos grandes grupos (como se observa en la Fig. 1): glicerolípidos y esfingolípidos. Veamos cada uno de ellos:
1.1.1. Glicerolípidos
Los glicerolípidos son lípidos anfipáticos en los que los ácidos grasos están esterificados a los carbonos 1 y 2 del glicerol. A su vez, pueden dividirse en glicoglicerolípidos o fosfoglicerolípidos (también llamados fosfolípidos), dependiendo del compuesto con el que puede estar esterificado el -OH del carbono 3 del glicerol.
Los glicerolípidos pueden, entonces, subclasificarse en:
1.1.1.1. Glicoglicerolípidos
Los glicoglicerolípidos es un glicerolípido en el que el OH del carbono 3 del glicerol está esterificado con un azúcar.
1.1.1.2. Fosfoglicerolípidos
Los fosfoglicerolípidos, también llamados fosfolípidos, son glicerolípidos en el que el OH del carbono 3 del glicerol está esterificado con ácido ortofosfórico, que a su vez puede presentar otros sustituyentes.
1.1.2. Esfingolípidos
Los esfingolípidos son lípidos anfipáticos en los que los ácidos grasos están esterificados a la esfingosina (el cual es un alcohol nitrogenado de 18 átomos de Carbono).
1.2. Lípidos Neutros
Los lípidos neutros son ésteres de ácidos grasos con alcoholes. Son moléculas muy poco reactivas puesto que son ésteres de ácidos grasos con alcoholes. Existen dos tipos de lípidos neutros. A saber:
1.2.1. Acilgliceroles
También llamados glicéridos, los acilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con glicerol (propanotriol). Son de suma importancia en cuanto a reserva energética: son abundantes en el tejido adiposo de los animales y en las semillas y frutos de las plantas oleaginosas. Dependiendo de si el glicerol (que puede presentar tres grupos alcohólicos) se encuentra esterificado en una, dos o tres posiciones, podemos clasificar los acilgliceroles en:
1.2.1.1. Monoacilgliceroles (Monoglicéridos)
1.2.1.2. Diacilgliceroles (Diglicéridos)
1.2.1.3. Triacilgliceroles (Triglicéridos)
1.2.2. Ceras
1.3. Ácidos Grasos
1.3.1. Ácidos Grasos Saturados.
Los ácidos grasos saturados son aquellos que no poseen enlaces dobles en su cadena lineal.
1.3.1. Ácidos Grasos Insaturados.
Los ácidos grasos insaturados son aquellos que sí poseen enlaces dobles en su cadena lineal.
2. Lípidos No Saponificables
2.1. Terpenos
Los terpenos son lípidos no saponificables derivados del isopreno (también llamado 2-metil-1,3-butadieno), un hidrocarburo formado por cinco átomos de carbono. Estos lípidos son compuestos hidrófobos e insolubles en agua. Puesto que sus dobles enlaces conjugados tienen la propiedad de absorber luz de diferentes longitudes de onda, están muy presentes en el reino vegetal.
Dependiendo del número de unidades de 2-metil-1,3-butadieno que contienen, se pueden clasificar en:
2.1.1. Monoterpenos
Los monoterpenos constan de dos unidades de isopreno, es decir, presentan 10 átomos de carbono en su estructura. Están presentes en componentes de esencias volátiles de las flores y de aceites esenciales de especias y hierbas.
2.1.2. Diterpenos
Los diterpenos constan de 20 carbonos, pudiendo ser encontrados en hongos, insectos, plantas superiores y especies marinas.
2.1.3. Triterpenos
Los triterpenos constan de 30 carbonos. Tienen una estrecha relación con los esteroides, las hormonas y las sapogeninas. Varias toxinas son ejemplos de triterpenos, al igual que fitoesteroles, algunas fitoalexinas y ceras vegetales.
2.1.4. Tetraterpenos
Los tetraterpenos constan de 40 carbonos. La xantófila (pigmento carotenoide que presenta oxígeno, de color amarillo, presente en las plantas) y los carotenos (pigmentos vegetales de color anaranjado-rojizo, que no presenta oxígeno) son ejemplos de tetraterpenos.
2.1.5. Politerpenos
Los politerpenos cuentan con más de 8 unidades de isopreno. La plastoquinona y la ubiquinona, ambas transportadoras de electrones de gran importancia en el reino vegetal, son ejemplos de politerpenos.
2.2. Esteroides
Los esteroides son compuestos químicos que se derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno (también llamado esterano), un sistema de cuatro ciclos que se forma a partir del escualeno. Tres de estos ciclos presentan seis carbonos y un ciclo presenta cinco carbonos fusionados. Los distintos esteroides se distinguen por: el grado de saturación del esterano; por la existencia de cadenas laterales diversas; o por la existencia de grupos funcionales sustituyentes (hidroxilo, oxo o carbonilo).
2.3. Eicosanoides
Los eicosanoides corresponden a una serie de compuestos que se derivan de ácidos grasos poliinsaturados de 20 átomos de carbono, tales como el ácido araquidónico. Los mismos presentan diversas e importantes funciones biológicas. Por ejemplo, las hormonas pertenecen al grupo de los eicosanoides (permitiendo la función de control del organismo). Otros ejemplos de eicosanoides son los compuestos químicos que actúan en procesos inflamatorios.
2.3.1. Prostaglandinas
Las prostaglandinas contienen un ciclopentano. Regulan la temperatura corporal y la presión arterial. Además, están relacionados con la contracción de la musculatura lisa, en la respuesta inflamatoria, en la regulación de la temperatura corporal y la presión arterial.
2.3.2. Tromboxanos
Los tromboxanos se identificaron por primera vez en las plaquetas de la sangre. Son moléculas que presentan un ciclo de seis átomos en los que uno de ellos es un oxígeno. Es decir, son moléculas que contienen un oxano.
2.3.3. Leucotrienos
Los leucotrienos son moléculas lineales que aumentan la permeabilidad vascular en los procesos de inflamación crónica. Algunos leucotrienos tienen relación con la constricción de la musculatura lisa y participan en procesos de asma y alergia. [/expand]
Las leyes de Newton son, quizás, las más reconocidas en mundo de la Física, en especial, en el de la física clásica. Su antigüedad no hace más que sorprendernos al poder explicar movimientos macroscópicos de la vida cotidiana y así permitirnos dar un paso adelante en la compresión de nuestro universo.
Leyes de Newton
Primera Ley de Newton: EL PRINCIPIO DE INERCIA.
“Todo cuerpo tiende a mantener su movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza lo detenga o acelere“. Esto significa que si un objeto (sin rozamiento ni con el piso, ni con el aire ni ningún otro sistema material) se está moviendo con velocidad constante permanecerá así eternamente, a menos que alguna fuerza sea capaz de cambiar esa velocidad, ya sea deteniéndolo o acelerándolo. Por el mismo motivo, si un cuerpo está quieto (velocidad igual a cero), entonces se mantendrá inmóvil al menos que una fuerza lo saque de ese estado.
Veamos algunos ejemplos:
En el espacio, como no hay aire ni hay un piso, los cometas y asteroides pueden continuar su movimiento rectilíneo si no se encuentran bajo los efectos gravitacionales de algún astro cercano, como el Sol o un planeta. Continuarán así eternamente, hasta que una fuerza cambie su velocidad. Para alumnos avanzados: cambiar el vector velocidad no necesariamente significa cambiar la intensidad, sino que también puede cambiar la dirección, como puede suceder en presencia de una aceleración radial.
Si arrojo una bola por el suelo, las fuerzas de rozamiento lo irán deteniendo, es decir, la bola seguiría eternamente con velocidad constante, pero la presencia de una fuerza la detuvo. Si el piso fuese de hielo, la fuerza de rozamiento sería menor y, por lo tanto, la bola alcanzaría mayor distancia.
Segunda ley de Newton: EL PRINCIPIO DE MASA
La segunda ley nos afirma que la fuerza es el producto de la masa por la aceleración, en otras palabras, la masa y la aceleración son inversamente proporcionales. ¿Qué significa esto? A mayor masa, menor aceleración cuando se le imprime una fuerza; por el contrario, a menor masa, mayor será la aceleración producida por esa fuerza. Una forma sencilla de expresar lo enunciado en el párrafo anterior es la ecuación:
Para explicar esta ley, imaginemos que un mosquito golpea contra un autobús en movimiento. La masa del autobús es mucho mayor a la del mosquito, por lo que el mosquito sufrirá una desaceleración de mayor magnitud que la sufrida por el autobús, que prácticamente no ve afectado su movimiento. Otro ejemplo, un poco más cuantitativo, puede observarse en un ejemplo práctico de la ecuación presentada más arriba.
¿Cuál será la aceleración producida por una fuerza de 24 N cuando se aplica sobre un cuerpo de 3 kg?
De la ecuación dada, podemos despejar la aceleración. Teniendo en cuenta (para este ejemplo) los módulos de la fuerza y la aceleración, nos queda:
Tercera ley de Newton: PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN
Esta es, quizás la ley menos intuitiva. Nos expresa que “Al aplicar una fuerza sobre un objeto, éste nos devuelve la misma fuerza pero en sentido contrario”. ¡¿Qué?! Veamos.
Imagínate que te pones patines en tus pies y, luego, haces fuerza sobre una pared. Sentirás que una fuerza te tira hacia atrás, haciendo que probablemente te caigas. Éste es un hermoso ejemplo de la tercera ley de Newton. Puedes notar también una reacción al disparar un arma, como una escopeta: éste te tira levemente hacia atrás.
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La organización política de América: Su colonización y la descolonización.
La organización política de América
La organización política actual de América surge a partir de dos distintos procesos históricos fundamentales para la historia del continente. En primer lugar, el de la colonización, que comenzó con la llegada de Colón en 1492; por otro lado, el de la descolonización, es decir, la independencia y la organización de los Estados.
En 1776, en el Este de América del Norte, las trece colonias inglesas, fueron las primeras en independizarse del Reino Unido de Gran Bretaña y formaron los Estados Unidos de América. Posteriormente, en este proceso de descolonización hubo dos etapas muy importantes:
Una, durante la primera mitad del Siglo XIX (entre 1804 y 1844), cuando se independizó más de la mitad de los actuales Estados y prácticamente desaparecieron de América los imperios españoles y portugueses. Haití (1804), Paraguay (1811), Venezuela (1811), la Argentina(1816), Chile (1818), Colombia(1819), México(1821), el Perú(1821), Guatemala(1821), Nicaragua (1821), Costa Rica (1821), Guatemala (1821), El Salvador (1821), Brasil (1822), Ecuador (1822), Bolivia (1825), Uruguay (1828) y República Dominicana (1844).
La otra, en el transcurso de la Segunda Mitad del Siglo XX (entre 1960 y 1983) cuando surgieron catorce países. Todos ellos, con excepción de Surinam (que se independizó del Reino Unido de los Países Bajos, en 1975), se emanciparon del Reino Unido de Gran Bretaña y pasaron a formar parte de la Comunidad Británica de Naciones (Commonwealth, es un agrupamiento político de Estados que en el pasado pertenecieron al Imperio Británico). Ellos son: Barbados (1960), Jamaica (1962), Trinidad y Tobago (1962), Guyana (1970), Bahamas (1973), Granada (1974), República Dominicana (1978), Santa Lucía (1979), San Vicente y Granadina (1979), Antigua y Barbuda (1981), Belice (1981), Canadá (1982) y San Cristóbal y Nevis (1983).
Entre ambas etapas (de 1844 a 1960) únicamente se independizaron dos Estados en Centroamérica: Cuba en 1898 y Panamá -que se separó de Colombia- en 1903.
Con respecto a Canadá, desde 1931 en un Dominio Británico con gran autonomía, otorgado por el estatuto de Westminster. Isabel II proclamó, en 1982, la nueva Acta Constitucional que traspasó la autoridad legal y estatutaria del Reino Unido a Canadá, otorgándole su independencia.
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En este artículo hablaremos sobre conducción, convección y radiación, las tres formas en las que la energía puede transferirse.
Ejemplos de transferencia de energía
Seguramente, ya sabes que el calor es transferencia de energía. El problema que se puede presentar ahora es saber cómo ocurre esa transferencia de energía. ¿Existen varias formas? ¿Hay una sola forma de transferir energía de un cuerpo a otro? Para responder estas preguntas, analicemos las siguientes situaciones:
Un chico coloca una sartén sobre la hornalla prendida de su cocina, con la intención de sofritar las cebollas que necesita para su salsa. Al tocar sin querer una parte de la sartén que no estaba en contacto directo con el fuego, el chico se quema causándole una dolorosa ampolla.
Una adolescente escucha su música preferida subiendo el volumen de su radio mientras envía un mensaje por Whatsapp.
Algunos animales utilizan las corrientes oceánicas generadas por las diferencias de temperatura en el agua para migrar desde un punto hasta otro, situado a cientos de kilómetros.
Estos tres casos presentan diferentes cambios que involucran energía. En los tres, existe una transferencia de energía que ocurre de formas muy diferentes. ¿Cuáles son estas formas? Es sencillo analizar profundamente los tres casos si estudiamos cuáles son las maneras de transferir de energía:
Formas de transferencia de energía:
Conducción
Es una manera en la que se transmite la energía en medios sólidos. Esto ocurre porque la energía se va transmitiendo directamente entre átomo y átomo debido a las vibraciones de estos.
Expliquemos mejor la situación. Imaginemos un cuchillo que se encuentra expuesto al fuego. Llamaremos “Zona A” a la zona que se encuentra en contacto directo con la llama, mientras que la “Zona B” no está en contacto directo. Podemos asegurar que, al cabo de un tiempo, la zona B estará tan caliente como la zona A.
Para explicar esto, hagamos un “zoom” al cuchillo. Si fuésemos capaces de ver los átomos del cuchillo, veríamos que está compuesto por millones de átomos ordenados uno al lado del otro. Cuando se calienta el grupo de átomos de la zona A (en contacto directo con el fuego), éste comienza a vibrar, afectando al grupo de átomos que se encuentra inmediatamente después, haciendo que comience a vibrar al transferirle su energía.
Este segundo grupo de átomo hará lo mismo con el que se encuentre al lado y así sucesivamente. Al cabo de un tiempo, todos los átomos se encontrarán vibrando y habrán levantado la temperatura de todo el cuchillo, transfiriendo así la energía desde los átomos de la zona A hasta la zona B.
Si bien la conducción ocurre en todos los materiales (es decir, necesita de un medio para transferirse la energía de un punto a otro), ocurre con gran eficacia en los sólidos, especialmente en aquellos que sean buenos conductores del calor por poseer electrones libres, como los metales. Es por ello que las planchas, las sartenes, ollas y muchos instrumentos de cocina se realizan con metales, para favorecer la cocción del alimento.
Convección
Las corrientes océanicas son producto de la convección, al igual que el viento en la atmósfera, que produce las olas.
Ocurre solamente en fluido; es decir, se presenta en líquidos y gases. Podría definirse como una transferencia de energía que se da entre zonas a diferentes temperaturas. Por ejemplo, observemos la figura 1. Los sucesivos desplazamientos de materia desde zonas más frías a zonas más calientes (y viceversa) del fluido, por exposición a una fuente de energía (como el fuego), crean corrientes convectivas. En la atmósfera, las corrientes convectivas forman los vientos; en los océanos, forman las corrientes oceánicas, como la de El Niño o la Corriente Occidental Australiana (una muy popular película de Disney-Pixar hablar sobre ella).
Corrientes convectivas.
Radiación
Es una transferencia de energía que no necesita de ningún medio para que ocurra. Esto significa que la energía podrá transmitirse tanto en sólidos y fluidos como en el vacío, tal como sucede en el espacio interplanetario. Analicemos mejor la situación.
La radiación permite que la energía de las estrellas como el Sol llegue a todos los cuerpos que se encuentran a su alrededor.
Una fuente de radiación como el Sol libera grandes cantidades de energía (como la térmica o la lumínica) que nos llega a la Tierra haciendo posible la vida. Si bien en la atmósfera es una masa gaseosa de aire y la energía solar la atraviesa permitiendo la fotosíntesis, en el espacio no hay aire o algún medio material. Aun así, la transferencia de energía es posible.
Esto sucede con todos los tipos de radiación que existen debido a que la transferencia de energía se realiza mediante ondas electromagnéticas. Te recomendamos leer el artículo sobre radiación para comprender mejor este tipo de transferencia de energía. La energía radiante que nos permite escuchar la radio todas las mañanas o ver televisión se transmite por este medio.
Actividades
En base a la información de este artículo, explica los ejemplos del principio de la nota de acuerdo a si son casos que presentan convección, conducción o radiación.
Todos sabemos que los animales presentan impulsos con los cuales está ligada la conservación de la vida. En los humanos, estas necesidades instintivas también están presentes. ¿Puedes identificar cuáles son los instintos que presentamos?
Es muy sencillo, son tres los instintos en los humanos. Veamos cada uno de ellos:
Los instintos humanos
LOS INSTINTOS DE REPRODUCCIÓN
Está claro que la reproducción es una característica vital para una especie, mas no así para un individuo. Una especie necesita perpetuarse en el tiempo, pues si no se extingue. Los instintos de reproducción de los humanos también están presentes en los animales, sin duda alguna.
LOS INSTINTOS GREGARIOS
Los instintos gregarios son aquellos que impulsan a los humanos a vivir en sociedad con otros individuos.
LOS INSTINTOS DE CONSERVACIÓN
Los seres humanos tenemos un instinto innato de conservación. Esto significa que tendemos a huir o luchar frente a situaciones de peligro, alimentarnos y protegernos de condiciones extremas que pongan en peligro nuestra vida, como el frío o el calor.
Si bien los instintos humanos son compartidos por muchos animales porque son comportamientos adaptativos, la ejecución del impulso instintivo depende de la personalidad del individuo y del ambiente social en el que se encuentre inmerso. En esos casos, la persona tiene la posibilidad de decidir sobre sus actos y no actuar de manera automática como sí lo podría hacer un animal, en respuesta a diferentes estímulos.
Actividades
Te recomendamos ver el capítulo “El cambio de Bart” de la exitosa serie animada Los Simpsons (el capítulo pertenece a la temporada 11, episodio 2, cuyo nombre original es “Brother’s little helper”). ¿Qué instintos se ven alterados en Bart? ¿Se ponen de manifiesto otros tipos de instintos en algún otro personaje? En caso afirmativo, ¿cuáles y en quién?
Los colores encantan a todos. Los bellos colores que vemos en un paisaje primaveral, con rosas de múltiples colores (no sólo rosadas), o en un paisaje otoñal (donde las hojas de los árboles exponen los amarillentos pigmentos que presentan, debidos a la xantofila y los carotenos), exponen la maravilla de la luz, un tipo de energía que se transmite en forma de ondas electromagnéticas[note]Hoy en día se acepta la dualidad onda-partícula, según la cual la luz se comporta como ondas o como partículas, dependiendo la experiencia tratada.[/note].
La luz blanca está compuesta por todos los colores del arcoiris y esto puede ser demostrado fácilmente haciendo pasar un haz de luz blanca por un prisma, como lo hizo Isaac Newton durante sus estudios sobre óptica. Es éste, justamente, el principio por el cual se forman los arcoiris: las pequeñas gotas de agua actúan como prisma que separa la luz blanca del sol en los siete colores del arcoiris, rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, brindándonos un espectáculo único.
Los siete colores del arcoiris, rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta
Ahora bien, volvamos a la imagen de nuestro paisaje primaveral. ¿A qué se debe que algunos objetos se vean del color que son? ¿Pueden ser vistos de otros colores sin cambiar ninguna propiedad del objeto? Para responder estas preguntas, tengamos en cuenta lo dicho anteriormente: la luz blanca está formada por todos los colores del arcoiris.
Por otro lado, también tengamos en cuenta que cada color representa una longitud de onda diferente para el espectro visible. ¿Longitud de onda? ¿Espectro visible? ¿Qué es todo eso? Si estas palabras no te suenan, te sugerimos echarle una vista a las características de las ondas electromagnéticas haciendo click aquí.
Refracción de la luz.
Continuemos con la idea. Cuando un frente de ondas de luz blanca incide sobre un objeto que es, por ejemplo, de color verde, ese objeto absorbe todas las longitudes de onda que componían a la luz blanca, menos las longitudes de onda que correspondan al color verde.
En otras palabras, los colores “rebotan” en el objeto, exceptuando el color del que se ve. Así, si un objeto se ve azul, será porque éste absorbe todas las longitudes de onda correspondientes a los otros colores, menos el azul. Al reflejar las longitudes de onda correspondientes al azul (las cuales llegarán a nuestros ojos), el objeto se ve azul.
El caso particular de los objetos blancos y negros.
¿Qué sucede con un objeto que es blanco o que es negro? Un objeto blanco refleja toda la energía radiante que incide sobre él. Es por ello que la ropa blanca es la más apropiada para usar en verano, pues al reflejar la energía proveniente del Sol, se evita insolaciones y que la persona se acalore fácilmente.
Por otro lado, un objeto negro absorbe todas las longitudes de onda. Es por ello que, durante el invierno, la ropa tiende a ser oscura, pues así la persona retiene la mayor cantidad de energía proveniente del Sol, tan importante durante un tiempo frío.
Actividad
En base a esta información, te proponemos una pregunta, que puedes respondernos en los comentarios:
Una lata de gaseosa de una marca “X” es negra. La empresa libera al público una versión dietética de la gaseosa, llamada “X Light”, cuya lata es blanca. Tú decides poner a prueba sus sabores (para ver si realmente son iguales, como tanto publicitan) tomándolas bien frías en un mediodía de verano. Antes de tomarlas, te llaman por teléfono y dejas tus latas al sol por no más de tres minutos. ¿Cuál de las dos versiones de gaseosa piensas que ha subido su temperatura a mayor velocidad? Justifícalo en base a lo visto en este artículo.
Cuando un cuerpo emite energía continuamente, estamos en presencia de lo que llamamos radiación. Esta energía, llamada energía radiante, es transportada por el espacio mediante ondas electromagnéticas. Todos los cuerpos emiten radiación, según sea la temperatura a la que se encuentran. Muchas veces, podemos ver esa radiación (pues se emite en el espectro visible), tal como sucede con la luz visible proveniente del Sol. Pero otras veces, esa radiación es invisible a nuestros ojos, como la radiación infrarroja o la luz ultravioleta. Algunos animales, como las serpientes o las abejas, pueden percibir esas radiaciones.
Muchos cuerpos que no son cuerpos luminosos (es decir, que emiten luz en el espectro visible) pueden emitir luz visible cuando son calentados a altísimas temperaturas. Por ejemplo, si se calienta un trozo de hierro, éste comienza a emitir luz y el color de esa luz cambia dependiendo de la temperatura. Otro ejemplo de la vida cotidiana lo vemos cuando se hace un asado: el carbón que se encuentra a muy altas temperaturas “brilla” en la oscuridad emitiendo luz anaranjada. Los cuerpos que absorben energía aumentan su temperatura, mientras que los que emiten radiación (en otras palabras, emanan energía), bajan su temperatura.
Las características de la RADIACIÓN
Es hora de caracterizar la radiación como transferencia de energía mediante ondas electromagnéticas. La radiación puede:
Transmitirse: puede pasar de un medio a otro. Por ejemplo, la luz solar puede atravesar el vacío del espacio e ingresar en la atmósfera terrestre, compuesta de múltiples gases. Cuando se pasa de un medio a otro, la velocidad de las ondas electromagnéticas que transfieren la energía radiante se modifica, fenómeno que recibe el nombre de refracción.
Absorberse: como dijimos anteriormente, al absorberse la radiación, el cuerpo que lo absorbe modifica su temperatura.
Dispersarse: la radiación modifica sus características al ser devuelta o desviada (separándose, muchas veces, en las diferentes frecuencias que la componen). Ocurre cuando la radiación visible interactúa con una partícula, lo que, por ejemplo, permite que veamos colores en el cielo.
Reflejarse: ocurre cuando la radiación vuelve al medio del cual procede, cambiando sólo su dirección. Por ejemplo, en un espejo “rebotan” las ondas electromagnéticas provenientes de la lámpara que ilumina un baño, sólo cambiando la dirección del frente de ondas.
La principal fuente de radiación de la Tierra es el Sol, que emite energía en muchísimos tipos de radiación del espectro electromagnético, no sólo en el espectro visible. Algunos tipos de radiación (como el espectro visible) es inofensivo para nosotros, pero otros pueden ser muy peligrosos, como la luz ultravioleta que proviene de nuestra estrella. Seguramente te estarás preguntando qué es eso de “espectro electromagnético”. Bueno, analicemos un poco más el tema.
El Espectro Electromagnético
Quizás te parezca extraño el nombre, quizás ya lo habías escuchado antes. El espectro de radiación electromagnética abarca todas las longitudes de onda y frecuencias con las que se propaga la energía a través del espacio. Habíamos dicho que las ondas electromagnéticas no necesitan de ningún medio para transmitirse. Las distintas ondas electromagnéticas generan un espectro que abarca las diferentes longitudes de onda. Éstas son las siguientes:
Rayos Gamma: sus longitudes de onda son las más cortas. Son muy perjudiciales para salud aunque en medicina se los utiliza para detener el cáncer, pues su agresividad frente a las células puede detener la reproducción de tumores.
Rayos X: Poseen una frecuencia entre 1016 Hz y 1019 Hz, originados por el choque de electrones contra cuerpos sólidos que no poseen carga eléctrica. Son importantes en la práctica médica de diagnóstico por imágenes, aunque la exposición de un organismo a estos rayos durante mucho tiempo puede ser fatal.
Rayos ultravioleta (UV): En la naturaleza, son producidas por el Sol y su acción es perjudicial para la vida, por lo que es tan importante la acción filtradora de la capa de Ozono en la atmósfera.
Luz visible: Poseen una longitud de onda entre 400 nanómetros y 680 nanómetros, que pueden ser captados por el ojo humano. Cuando la luz del Sol pasa por un prisma, se descompone en 7 colores (los del arcoiris). Esto demuestra que la luz blanca es, en realidad, la composición de todos ellos. Cada color presenta una longitud de onda diferente.
Rayos infrarrojos: Sus longitudes de onda abarcan desde unos 0,001 mm hasta 1 mm. Generados por todos los cuerpos que liberan calor, son capaces de ser detectados por sensores como células fotoeléctricas. Son invisibles al ojo humano y se produce por el movimiento de las moléculas de los cuerpos.
Microondas: Presentan una frecuencia de alrededor de 1011 Hz y una longitud de onda de alrededor de 1 cm. Se utilizan para la comunicación de radares y satélites y en la cocción de alimentos en un horno de microondas.
Ondas de Radio: Sus longitudes de onda van desde los 10 cm hasta los 10.000 m y una frecuencia desde los 10.000 Hz a 100 mil millones de Hz. Altamente utilizados en telecomunicaciones, permite que, de forma instantánea, se envíen y reciban mensajes de un punto a otro del planeta.
Todos sabemos de la importancia de una buena nutrición, pero ¿cuáles son los verdaderos requerimientos nutricionales que tenemos a medida que vamos creciendo con el tiempo? En este artículo de Ensamble de Ideas, te comentamos todo lo que necesitas saber sobre la nutrición en las diferentes edades, comenzando por la adolescencia, y todo lo necesario sobre nutrientes que debemos incorporar para mantenernos saludables.
¿Qué es la nutrición?
La Organización Mundial de la Salud (OMS) define la nutrición como la ingesta de alimentos en relación con las necesidades dietéticas del organismo.La función de nutrición
¿Pero qué significa todo esto? En otras palabras, la nutrición tiene en cuenta la incorporación de nutrientes al organismo para que éste funcione correctamente en todas sus funciones vitales, así como para permitir una vida sana en todas sus formas.
La función de nutrición permite al organismo no sólo incorporar los nutrientes que le proporcionan materia y energía para realizar las tareas cotidianas, sino también eliminar los productos de desecho que, en altas concentraciones, puede ser muy perjudicial. Esta función es llevada en conjunto por varios sistemas del cuerpo, como el respiratorio, el circulatorio, el excretor y el sistema digestivo.
Es común ver, en todas las definiciones de nutrición, el concepto de nutriente. Pero es importante saber correctamente de qué estamos hablando cuando mencionamos el concepto de nutriente, dado que esto nos permitirá analizar lo que se requiere en términos de nutrición para cada etapa de la vida.
La importancia de una dieta basada, en mayor parte, en vegetales es fundamental para los adolescentes.
¿Qué es un nutriente?
Un nutriente es un compuesto químico presente en los alimentos que el organismo necesita para realizar todas sus funciones vitales y, así, desarrollarse sanamente.
Los tipos de nutrientes
Hidratos de carbono
También llamados carbohidratos, aportan energía al organismo de manera inmediata. Algunos carbohidratos complejos se forman a partir de carbohidratos más sencillos.
Los hidratos de carbono son muy abundantes en los alimentos de origen vegetal.
Como sabemos, los carbohidratos o hidratos de carbono (también llamados glúcidos) pueden clasificarse según la complejidad de la molécula. De esta forma, tenemos a los monosacáridos (que son azúcares simples1); a los oligosacáridos, formados por la unión de dos a diez monosacáridos; y los polisacáridos, formados por numerosos monosacáridos dispuestos en cadenas lineales o ramificadas.
Si quieres continuar aprendiendo sobre los carbohidratos en términos más técnicos, haz click aquí: [expand]Los azúcares simples son polihidroxialdehídos, esto es, aldehídos polialcoholes, o bien son polihidroxicetonas, es decir, cetonas polialcoholes. Generalmente, los glúcidos se distinguen con el sufijo –osa. Así, cuando poseen función aldehído, los monosacáridos se denominan aldosas; si tienen función cetona, se denominan cetosas. Es bastante común que se los designe con nombres como triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, etc., de acuerdo al número de carbonos que presenta en su molécula. También es usual que se combinen el nombre anteriormente descripto con la función que tenga el monosacárido. De esta manera, por ejemplo, una molécula de cinco carbonos con función cetona será una cetopentosa.
Las triosas son, sin duda, los monosacáridos más sencillos. El gliceraldehído, que es una aldotriosa, y la dihidroxiacetona, que es una cetotriosa, son los exponentes de este tipo de monosacáridos. Las demás aldosas no son más que monosacáridos que derivan de estas triosas por sucesiva adición de grupos \(=CH.OH\) en cadena lineal, entre la función alcohólica de un monosacárido y el grupo cetona o aldehído del otro monosacárido. Los monosacáridos de gran interés para la biología son, sin duda,la glucosa (también llamada dextrosa), la galactosa, la manosa, la fructosa y las pentosas (como la D-ribosa, componente de ácidos ribonucleicos, el ARN).
Muy pronto, Ensamble De Ideas te traerá las características fundamentales de estos monosacáridos y, además, una importante explicación sobre la isomería que presentan los monosacáridos. ¿Isomería? ¡Tranquilo! Pronto verás que es más fácil de lo que parece.
Modelos de glucosa y fructosa.
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Las pastas presentan una gran cantidad de carbohidratos.
Proteínas.
Las proteínas están formadas por moléculas más sencillas llamadas aminoácidos. Si bien son abundantes en alimentos de origen animal, también están presentes en hongos comestibles como los champignones y en alimentos de origen vegetal como porotos y productos derivados de la soja.
Vitaminas y minerales
Las frutas y las verduras, indispensables para una sana dieta, presentan vitaminas y minerales que son necesarios en pequeñas cantidades. Las vitaminas ayudan a que el metabolismo de otros nutrientes sea correcto y eficaz. Los minerales, por su parte, son importantísimos para las reacciones nerviosas, reconstrucción de tejidos, el control hormonal y muchas otras diversas funciones corporales.
Los lípidos
Los lípidos tienen funciones relacionadas con el almacenamiento de energía. Una vez que se consumió la energía proveniente de los carbohidratos (hidratos de carbono), el cuerpo puede utilizar la energía de los lípidos para realizas sus funciones vitales.
Nutrición en las diferentes etapas de la vida
Nutrición en la adolescencia
La adolescencia es un período donde, sin duda, existen cambios que pueden fácilmente verse a simple vista: desde crecimiento en la masa ósea y muscular (como sucede por sobre todo en varones) hasta el aumento en la proporción de la grasa corporal (como sucede habitualmente en las mujeres). Una dieta equilibrada es fundamental en esta etapa, pues los cambios suelen ser muy rápidos. El calcio, el hierro y el cinc son los minerales de mayor importancia. El 50% de la energía total diaria debe provenir de hidratos de carbono; un 30% debe provenir de los lípidos; un 20% debe provenir de las proteínas.
Nutrición en la pubertad y adolescencia.
Nutrición en el embarazo
Por otro lado, es hora de hablar de las embarazadas. Es evidente que la demanda de nutrientes es mucho mayor en ellas, pues el cuerpo de la madre debe proporcionar las biomoléculas necesarias para que el feto se desarrolle sanamente. Por ejemplo, aumenta la necesidad de consumir una buena (pero no en exceso) cantidad de proteínas, las cuales proporcionan materiales para sintetizar (es decir fabricar) los tejidos maternos y del feto.
Las vitaminas C, D y E son altamente necesarias pues su deficiencia puede producir alteraciones en el desarrollo del feto. ¿No sabes dónde hallar estos nutrientes? Te invitamos visitar nuestro artículo relacionado sobre vitaminas para más información. El calcio y el hierro son también fundamentales para el buen desarrollo del niño por nacer. Las embarazadas deben consumir unas 600 kcal más de lo que usualmente consumían en el tercer trimestre de gestación.
No está de más aclarar que, durante el embarazo, se requiere mayor cantidad de oxígeno, por lo que suele aumentar el ritmo cardiorespiratorio de la mujer.
Nutrición en la tercera edad
Por último, terminaremos hablando de las personas con mayor experiencia de vida: nuestros queridos ancianos. El envejecimiento viene acompañado de una reducción de la masa muscular y algunos órganos suelen alterar su funcionamiento. Hay una sencilla explicación para esto: los procesos catabólicos (aquellos en los que se degradan sustancias complejas en otras más simples) suelen darse más rápidamente que los procesos anabólicos, que son las reacciones de síntesis de sustancias complejas a partir de sustancias más simples. Esto, claro está, trae sus consecuencias (como la pérdida de células y deterioro del organismo).
La nutrición en la tercera edad.
El requerimiento de energía es menor pues las actividades metabólicas y físicas decaen. Es por esto que la dieta de un anciano debe ser reducida en lípidos, pues estos tienen una gran cantidad de energía, pero debe presentar una buena cantidad de proteínas y algunos minerales y vitaminas.
No olvidemos que la alimentación en los humanos involucra aspectos biológicos, sociales y culturales. Sin embargo, prestar atención a los requerimientos nutricionales es importantísimo para tener una buena salud en cada momento de nuestras vidas.
Mesografía Sugerida
Te recomendamos, además, los siguiente artículos de Ensamble de Ideas para más data sobre nutrición y alimentación. No dudes en ingresar y conocer aún más sobre una buena dieta que mejore tu estado de salud y tus condiciones de vida. No dudes en visitar periódicamente a tu nutricionista, quien es un profesional altamente calificado para responder todas tus preguntas y sugerirte los cambios que tu cuerpo necesita para ser saludable al 100%.
En la página de OMS (Organización Mundial de la Salud) podrás encontrar más información sobre nutrición. Para ello, ingresa a: https://www.who.int/topics/nutrition/es/
El concepto de punto isoeléctrico (pI) se relaciona con el pH de una solución en la que una proteína en particular tiene una carga neta neutra. Esta condición específica se identifica como el punto en el cual una proteína no presenta una carga eléctrica neta. En ámbitos científicos, se suele referir al punto isoeléctrico como pI o pHi para simplificar su mención.
Electroforesis
Electroforesis y su Funcionamiento
Cuando se introduce una solución de proteínas en un medio con un campo eléctrico, su comportamiento puede variar considerablemente dependiendo del pH del medio en relación con el punto isoeléctrico de la proteína.
Si el pH del medio es ácido en comparación con el pI de la proteína, esta se desplaza hacia el cátodo, el polo negativo. La razón radica en la carga positiva que posee la proteína en ese entorno, comportándose como un catión.
Electroforesis.
En cambio, cuando el pH del medio supera el punto isoeléctrico de la proteína, la misma migra hacia el ánodo, el polo positivo. Esto se debe a la carga negativa que adquiere la proteína en un medio alcalino, comportándose como un anión.
Si la solución se encuentra en el punto isoeléctrico, la proteína permanece estática, ya que en esta condición no presenta carga neta y, por tanto, no actúa como un ion. Este fenómeno de migración de proteínas en función de su carga eléctrica se conoce como electroforesis.
Fraccionamiento Electroforético
El fraccionamiento electroforético es una técnica comúnmente empleada para separar proteínas que poseen diferentes puntos isoeléctricos. Cuando varias proteínas con distintos pHi se encuentran disueltas en un medio con un pH específico, sus diferencias en pHi generan variaciones en la carga neta y en la velocidad de migración en el campo eléctrico. Estas diferencias son aprovechadas para lograr la separación de las proteínas.
El fraccionamiento electroforético se basa en diferencias sutiles pero significativas en los puntos isoeléctricos (pHi) de varias proteínas. Al disolver estas proteínas en un medio con un pH particular, sus variaciones en pHi crean disparidades en la carga neta y la velocidad de migración en el campo eléctrico. Este proceso permite separarlas con precisión. Un ejercicio práctico podría ser simular la electroforesis utilizando gel de agarosa y distintas proteínas para observar cómo se separan en función de sus cargas y puntos isoeléctricos.
Electroenfoque
Una variante significativa de la electroforesis es el electroenfoque. En esta técnica, el medio en el que se realiza la separación experimenta un cambio gradual en su pH, creando un gradiente de acidez o alcalinidad. La proteína se detiene durante su migración cuando alcanza la zona de pH correspondiente a su punto isoeléctrico, lo que permite una separación aún más precisa y específica de proteínas.
Conclusión
La electroforesis es una herramienta fundamental en la biología y la bioquímica para separar proteínas en función de sus cargas eléctricas y sus puntos isoeléctricos. Comprender cómo las proteínas se comportan en diferentes entornos de pH es crucial para el fraccionamiento y análisis de estos componentes biológicos.
Guía de estudio
Define el punto isoeléctrico y explica por qué es relevante en la electroforesis.
¿Cómo varía la carga neta de una molécula en función de su entorno de pH con respecto al punto isoeléctrico?
¿Por qué una molécula no migra durante la electroforesis cuando se encuentra en su punto isoeléctrico?
¿Cómo se puede determinar experimentalmente el punto isoeléctrico de una molécula?
¿Cuál es la importancia biológica y biomédica de conocer el punto isoeléctrico de las biomoléculas?
Estas preguntas abordan aspectos clave tanto de la electroforesis como del punto isoeléctrico, fomentando una comprensión integral de su funcionamiento y relevancia en la investigación biomédica y biológica.
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