Temas De Química

1. Función biológica: Espacio intra y extracelular.

El sodio, potasio y cloro son minerales (micronutrientes, específicamente macrominerales) que requiere el organismo en pequeñas dosis para un correcto funcionamiento en cantidades mayores de 100 mg / día.

Al sodio, potasio y cloro se les encuentra en casi todos los fluidos y tejidos blandos del cuerpo, el sodio y el cloro se encuentran principalmente en los fluidos celulares, mientras que el potasio se encuentra principalmente dentro de las células. Desempeñan una función fisiológica y vital en el control de la presión osmótica y en el equilibrio ácido-base (cantidad de compuestos cargados positiva y negativamente). Igualmente juegan papeles importantes en el metabolismo del agua.

1.1 Sodio (Na)

El sodio es el principal ión monovalente (catión) de los fluidos extracelulares; además, los iones de sodio constituyen el 93% del total de los iones (bases) encontrados en el torrente sanguíneo.

- Su función esencial es mantener la presión oncótica en el medio extracelular y evitar una pérdida excesiva de agua, de manera que regula la magnitud del compartimiento extracelular y del volumen del plasma, ya que un exceso de Na+ provoca retención de agua, mientras que el déficit provoca pérdida de agua.

- Ayuda en la conducción de impulsos nerviosos y el control de la contracción muscular.

- Asociado al cloro y al bicarbonato tiene gran importancia en el equilibrio ácido – básico.

- Juega un papel específico en la absorción de carbohidratos.

El requerimiento mínimo en adultos en condiciones de adaptación máxima y sin una excesiva sudoración, son de 5 mEq/d, que corresponde a 300 mg/d de NaCl.

1.1 Potasio (K)

El potasio es el principal catión de los fluidos intracelulares (igualmente se encuentra en pequeñas cantidades en el líquido extracelular), y regula la presión osmótica intracelular y el balance ácido-base. Al igual que el sodio, el potasio tiene un efecto estimulante en la irritabilidad muscular. Además es requerido para la síntesis de glicógeno y proteínas, así como el desdoblamiento metabólico de la glucosa.

- Regulación del contenido de agua en la célula.

- Activación de sistemas enzimáticos.

- Aumento de la excitabilidad celular.

- La glucogenólisis se acompaña de liberación de K, mientras que la formación de glucógeno permite el almacenamiento del mismo.

- Cuando se produce catabolismo proteico el K+ sale de la célula, y en caso de anabolismo es lo contrario.

- La acidosis metabólica provoca la fuga de la K+ celular originando hiperkalemia, mientras que la alcalosis produce hipokalemia.

En un adulto, se debe ingerir aproximadamente 40 mEq/d.

Distribución y movimiento de iones sodio (Na) y potasio (K).

1.2 Cloro (Cl)

El cloro es el principal anión monovalente en los fluidos extracelulares, los iones cloro, constituyen aproximadamente el 65% del total de aniones en el plasma sanguíneo y otros fluidos extracelulares dentro del cuerpo (p. Ej. el jugo gástrico). Por lo tanto el cloro es esencial para la regulación de la presión osmótica y del balance ácido-base. El cloro también juega un papel específico en el transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre, así como el mantenimiento del pH del jugo digestivo.

- Su absorción y excreción va ligada a la de Na+, así como su función fisiológica.

- La absorción se realiza en el último tramo del intestino delgado y continúa en el colon. No solo se absorbe el cloro de la dieta sino también el procedente de las secreciones digestivas.

- Junto con el Na+ son importantes para mantener la presión osmótica y el equilibrio ácido – básico. Esto último incluye al fosfato y sulfato, ya que el cloruro ayuda a conservar este equilibrio en los líquidos corporales.

Se requiere de 1 g/d y se cubre con la dieta y sal de adición.

Esquema de una célula con los iones más importantes.

2. Ionización de la membrana

Cada célula viviente está rodeada de una membrana la cual separa su mundo interno del exterior. Su estructura de bicapa lipídica no es fácilmente permeable a moléculas polares como azúcares, aminoácidos o iones. El transporte de estas sustancias hacia dentro y hacia afuera de la célula se lleva a cabo por proteínas de membranas como bombas, transportadores (gasto de ATP / Transporte Activo) y los canales iónicos (sin gasto de ATP / Transporte Pasivo / Difusión).

Los canales iónicos regulados por voltaje son los que se abren en respuesta a cambios en el potencial eléctrico a través de la membrana plasmática. Su principal función es la transmisión de impulsos eléctricos (generación del potencial de acción) debido a cambios en la diferencia de cargas eléctricas en ambos lados de la membrana.

Son precisamente los iones Na+, K+ y Cl- los que actúan a este nivel, que nace a partir de un estímulo que despolariza la membrana provocando el impulso nervioso:

INTRODUCCIÓN

El estudio del átomo es sólo un punto de partida que sirve de base para el estudio de unidades estructurales de rango superior, por ejemplo las moléculas. A diferencia de los átomos, que son sistemas monocéntricos, todas las unidades estructurales de rango superior al átomo son sistemas policéntricos. Estas entidades de rango superior son, en general, las entidades verdaderamente representativas de la realidad observable, ya que en condiciones no muy extremas los átomos no existen como átomos aislados; el único caso son las moléculas de gases nobles, donde las moléculas son los propios átomos aislados.

Las entidades de rango superior están formadas por combinación de átomos; así podemos distinguir:

• Sustancia simple: Entidades formadas por combinación de átomos de la misma especie; ejemplos: O3, O2, H2, diamante, grafito, etc.

• Compuestos: Entidades formadas por combinación de átomos de dos o más especies distintas; ejemplos: H2O, C6H6, CO2, etc.

Estas entidades representativas de las sustancias químicas (a excepción de los gases nobles) son sistemas policéntricos - polielectrónicos de grado de complejidad variable. Estas unidades estructurales pueden constituir:

• Unidades estructurales discretas, dando lugar a lo que se conoce como moléculas (enlace covalente). La molécula se define como “la partícula neutra más pequeña de una sustancia dada que posee sus propiedades químicas y es capaz de existir independientemente”.

• Unidades estructurales de extensión ilimitada, dando lugar a lo que se conoce como redes cristalinas (enlace iónico, p.e.). Éstas son las entidades representativas de las sustancias que, en condiciones ordinarias, existen como sólidos de elevado punto de fusión.

ENLACE QUÍMICO

Un enlace químico es el proceso químico en la cual existe una fuerza responsable de la unión (interacciones atractivas) estable entre los iones, átomos y moléculas que forman las sustancias, confiriéndole estabilidad* para que pueda ser considerado una especie independiente. Se forma con la transferencia total o parcial de electrones entre ellos.

*La tendencia Universal de la materia es la de hallar su mayor estabilidad (contener menor energía). De acuerdo a esta tendencia los átomos se unen para formar agregados de menor estado de energía y por consiguiente de mayor estabilidad, y lo realizan liberando energía.

1. ENLACE METÁLICO:

El enlace metálico es el que mantiene unidos los átomos de los metales, en el cual todos los átomos envueltos pierden electrones de sus capas más externas, que se trasladan más o menos libremente entre ellos, formando una nube electrónica (también conocida como mar de electrones).

El modelo más sencillo de enlace metálico se basa en una de las propiedades características de los metales: su baja electronegatividad (ceden electrones con facilidad). Así pues, el enlace metálico podemos describirlo como una disposición muy ordenada y compacta de iones positivos del metal (red metálica) entre los cuales se distribuyen los electrones perdidos por cada átomo a modo de “nube electrónica”. Es importante observar que los electrones pueden circular libremente entre los cationes, no están ligados (sujetos) a los núcleos y son compartidos por todos ellos. Esta nube electrónica hace de “colchón” entre las cargas positivas impidiendo que se repelan a la vez que mantienen unidos los átomos del metal.

Mediante la estructura del enlace metálico podemos explicarnos las propiedades más características de los metales, tales como su facilidad para conducir la electricidad y el calor (conductividad), la capacidad para extenderse en hilos muy finos (ductilidad) , la capacidad para obtener láminas finas (maleabilidad), densidades elevadas, puntos de fusión altos... etc.

En los metales tampoco se forman moléculas individuales. La situación es muy parecida a la encontrada en el caso de los compuestos iónicos.

Propiedades de los metales:

► Son sólidos a temperatura ambiente (a excepción del mercurio) de densidad elevada. Observar que la red metálica es una estructura muy ordenada (típica de los sólidos) y compacta (con los iones muy bien empaquetados, muy juntos, densidad

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