Se conoce como arritmia a cualquier alteración del ritmo cardíaco, ya sea por cambio de sus características o por variaciones inadecuadas de la frecuencia.
La frecuencia cardíaca es variable y los valores normales se encuentran entre 50 y 100 latidos por minuto. Sin embargo, puede ser normal hallar cifras por debajo o por encima de estos valores en función de las características del individuo o la situación en la que se encuentra. La arritmia se produce cuando esas variaciones son constantes o permanecen por un largo período de tiempo.
En una arritmia, la frecuencia cardíaca por debajo de 50 o por encima de 100 latidos por minuto.
Algunas arritmias causan pocos o ningún síntoma diagnóstico y tienen un efecto mínimo en la eficacia del bombeo del corazón especialmente cuando duran poco tiempo. Muchos adultos sanos sufrirán arritmias cortas de vez en cuando pero las que duran minutos o incluso horas son las que pueden tener consecuencias muy serias. Pueden, entre otras cosas, reducir la cantidad de sangre que el corazón bombea al cuerpo.
La contracción cardíaca es la actividad contráctil del corazón que mantiene y regula por una serie de impulsos nerviosos la frecuencia cardíaca. Si bien puede estar condicionada por influencias nerviosas externas, hormonales o farmacológicas, su origen es automático, estrechamente ligado a la actividad de un centro íntimamente compenetrado con la estructura muscular del corazón, denominado miocardio específico, o más comúnmente tejido de conducción.
Cualquier influencia patológica, mecánica o tóxica que trastorne de forma sustancial el funcionamiento regular de este centro estimulador automático lleva a una variación del estímulo eléctrico. Esto, a su vez, provoca en la mayoría de los casos una alteración del rendimiento mecánico de la bomba cardíaca.
Síntomas
Los principales síntomas pueden ser palpitaciones, que es como se conoce a la percepción de que el corazón late, la cual no tenemos normalmente. Las palpitaciones no siempre indican una situación patológica ni significan que haya taquicardia.
Otro síntoma puede ser la aparición de síncopes, es decir, pérdidas de conciencia relativamente bruscas, de las que se el organismo suele recuperarse en un corto período de tiempo. Las causas de síncope pueden ser múltiples. Algunos síncopes pueden ser debidos a arritmias, tanto bradicardias como taquicardias.
Por último, una arritmia podría llegar a causar un paro cardíaco, una situación de pérdida de conciencia grave, que no se recupera de forma espontánea. Lo que diferencia este cuadro del síncope es que en esta situación debe de realizarse maniobras de reanimación cardíaca o de lo contrario el paciente no se recupera, produciéndose su muerte en pocos minutos.
El paro cardíaco es el principal riesgo de una arritmia.
Con este nombre se bautizó el movimiento liderado por el general José de San Martín, quien llevó a cabo el proceso de independencia de Argentina, Chile y Perú. Las campañas militares que dirigió San Martín entre 1814 y 1817 dieron más fuerza a las facciones que apoyaban los movimientos independentistas.
El llamado ejército del Norte de Argentina, bajo el mando del General Manuel Belgrano, había luchado contra las fuerzas realistas del Alto Perú. En octubre de 1813, Belgrano fue derrotado en la batalla de Ayahuma y San Martín fue enviado para relevarlo.
¿Sabías qué...?
En enero de 1813, San Martín derrotó a una pequeña fuerza española que había perseguido asentamientos en el río Paraná. Esta victoria es una de las primeras para los argentinos contra los españoles.
Tomó el mando en enero de 1814 y decidió que sería una tontería atacar cuesta arriba en el Alto Perú fortalecido. Consideraba que un plan de ataque mucho mejor sería cruzar los Andes en el sur, liberar a Chile y atacar al Perú por mar desde el sur.
Los argentinos honran a San Martín, que hizo campaña en Argentina, Chile y Perú como héroe de su independencia nacional.
Invasión desde Chile
San Martín aceptó la gobernación de la Provincia de Cuyo en 1814 y se instaló en la ciudad de Mendoza, que en ese momento recibía a numerosos patriotas chilenos que iban al exilio después de la aplastante derrota en la Batalla de Rancagua. Los chilenos se dividieron entre sí, y San Martín tomó la decisión de apoyar a Bernardo O’Higgins.
Mientras tanto, en el norte de Argentina, el ejército del norte había sido derrotado por los españoles, lo que demostraba claramente que la ruta al Perú a través del Alto Perú sería demasiado dificultosa.
En julio de 1816, San Martín finalmente obtuvo la aprobación del presidente Juan Martín de Pueyrredón para cruzar a Chile y atacar al Perú desde el sur.
El Ejército de los Andes
San Martín comenzó inmediatamente a reclutar, equipar y perforar el Ejército de los Andes. A finales de 1816 tenía un ejército de unos 5.000 hombres, que incluía una mezcla de infantería, caballería, artillería y fuerzas de apoyo. Él reclutó oficiales y aceptó gauchos resistentes en su ejército, generalmente como jinetes. Los exiliados chilenos eran bienvenidos y nombró a O’Higgins como su subordinado inmediato. Había incluso un regimiento de soldados británicos que lucharían valientemente en Chile.
Logia Lautaro
San Martín fue uno de los líderes de la Logia Lautaro, un grupo secreto, masónico, dedicado a la libertad completa para toda América Latina. Se sabe muy poco acerca de sus rituales o incluso de su membresía, pero formaron el corazón de la Sociedad Patriótica, una institución que aplicó presión política para una mayor libertad e independencia.
Cruce de los Andes
En enero de 1817, el ejército partió y las fuerzas españolas en Chile lo esperaban. La travesía era ardua, ya que los soldados de la planicie y los gauchos luchaban contra el frío y las altas altitudes, pero la planificación meticulosa de San Martín dio sus frutos y perdió relativamente pocos hombres y animales.
En febrero de 1817, el ejército de los Andes entró en Chile sin oposición.
Batalla de Chacabuco
Ocurrió el 12 de febrero de 1817 y fue una victoria ganada por patriotas sudamericanos sobre los realistas españoles al norte de Santiago, Chile.
El Gobernador, Casimiro Marcó del Pont, envió todas las fuerzas disponibles bajo el mando del General Rafael Maroto para mantener al ejército de los Andes fuera de Santiago; sin embargo, el resultado fue una enorme victoria patriótica, Maroto fue derrotado completamente y perdió la mitad de su fuerza, mientras que las pérdidas de los patriotas eran insignificantes. Los españoles huyeron de Santiago y San Martín cabalgó triunfalmente en la ciudad a la cabeza de su ejército.
Bernardo O’Higgins se convirtió en el primer jefe de estado chileno.
Batalla de Maipú
San Martín todavía creía que para que Argentina y Chile fueran verdaderamente libres, los españoles debían ser removidos de su bastión en Perú. Cubierto de gloria desde su triunfo en Chacabuco, volvió a Buenos Aires para conseguir fondos y refuerzos.
Las fuerzas realistas y españolas en el sur de Chile se habían unido con refuerzos y amenazaban a Santiago. San Martín se hizo cargo de las fuerzas patriotas una vez más y se encontró con los españoles en la Batalla de Maipú el 5 de abril de 1818. Los Patriotas aplastaron al ejército español, donde mataron a unos 2.000, capturaron alrededor de 2.200 y tomaron toda la artillería española.
La impresionante victoria de Maipú marcó la definitiva liberación de Chile.
Hacia Perú…
Con Chile por fin seguro, San Martín podría fijar su mirada en Perú. Comenzó a construir una marina para Chile, lo que resultó una tarea difícil, ya que los gobiernos de Santiago y Buenos Aires estaban prácticamente en bancarrota. Era difícil hacer que los chilenos y los argentinos vieran los beneficios de liberar al Perú, pero San Martín tenía un gran prestigio para ese entonces y fue capaz de convencerlos.
En agosto de 1820, partió de Valparaíso con un moderado ejército de unos 4.700 soldados y 25 cañones, bien provisto de caballos, armas y alimentos.
Liberación de Perú
San Martín había liberado Chile y Argentina al sur, y Simón Bolívar y Antonio José de Sucre lo habían liberado Ecuador, Colombia y Venezuela, por lo que sólo quedaba Perú y la actual Bolivia bajo el dominio español.
Mediante el uso de la imprenta, San Martín comenzó a bombardear a ciudadanos del Perú con propagandas pro-independencia. Mientras esto ocurría, su ejército se acercaba a Lima.
Capturó a Pisco el 7 de septiembre y a Huacho el 12 de noviembre. El pueblo de Lima, que temía un levantamiento de esclavos e indios más de lo que temía el ejército de argentinos y chilenos en la puerta, invitó a San Martín a la ciudad. El 12 de julio de 1821 entró triunfalmente en Lima a los aplausos de la población.
El 28 de julio de 1821 Perú declaró oficialmente la independencia y se dispuso a establecer un gobierno. Su breve gobierno fue iluminado y marcado por la estabilización de la economía, la liberación de los esclavos, la libertad de los indios peruanos y la abolición en las instituciones de la censura y la inquisición.
El 3 de agosto San Martín fue nombrado Protector del Perú.
El planeta Tierra está constituido por diversos materiales de origen natural como las plantas y algunos alimentos. Sin embargo, el ser humano se ha encargado de desarrollar industrias que impulsan la creación de materiales de origen sintético. A continuación estudiaremos los materiales biodegradables.
Un material biodegradable es aquel que puede descomponerse en los elementos químicos que lo conforman, debido a la acción de agentes biológicos como plantas, animales y microorganismos bajo condiciones ambientales naturales.
El reciclaje es una buena opción para evitar la acumulación de materiales que demoran largos períodos de tiempo en degradarse.
Tipos de biodegradación
Degradación aerobia: este tipo de biodegradación es ejecutada por microorganismos que pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno. La palabra “aerobio” se aplica no sólo a organismos sino también a los procesos implicados y a los ambientes donde se realizan. Un ambiente aerobio es aquél rico en oxígeno, es decir, con concentraciones altas de oxígeno.
Degradación anaerobia: este tipo de biodegradación es ejecutada por microorganismos que no utilizan oxígeno en su metabolismo, por lo tanto, el aceptor final de electrones es otra sustancia diferente al oxígeno. Si el aceptor de electrones es una molécula orgánica se trata de metabolismo fermentativo; si el aceptor final es una molécula inorgánica distinta del oxígeno se trata de respiración anaeróbica.
Los organismos que no pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno se denominan anaerobios estrictos.
Lista de materiales biodegradables
Madera
Caja
Cartón
Semillas
Papel (periódicos, revistas, toallas, bolsas, platos y vasos)
Tejidos naturales (algodón, lana, seda y lino)
Residuos domésticos procedentes de alimentos como verduras, carne, pescado, huesos o restos de frutas
Cera de abeja
Hojas
Restos de plantas
Pañales
La mayoría de los productos cosméticos
Productos elaborados con barro o cerámica (tazas y platos)
Lista de materiales comunes
Materiales
Tiempo de descomposición
Cáscara de plátano o de banano
2 a 10 días
Pañuelos hechos de algodón
1 a 5 meses
Papel
2 a 5 meses
Cáscara de naranja
6 meses
Cuerda
3 a 14 meses
Filtros de cigarrillos
1 a 2 años
Estaca de madera
2 a 3 años
Calcetines o medias de lana
1 a 5 años
Aislante térmico de poliestireno
500 a 1.000 años
Botella de vidrio
Cerca de 4.000 años
Hierro
Depende del tipo de hierro desde 1 año a varios millones de años
Hueso
10 a 15 años
Sustituir el uso excesivo de bolsas plásticas por una bolsa de tela ayuda a la conservación del ambiente.
Ventajas de los materiales biodegradables
Los materiales biodegradables son totalmente naturales, por lo tanto pueden ser consumidos por los microorganismos sin dificultad, lo cual permite que el ciclo vital siga su curso sin producir residuos en basureros o vertederos; eso disminuye la probabilidad de que estos materiales se conviertan en una fuente de basura persistente.
En el proceso de descomposición, estos materiales no sueltan elementos químicos ni gases a la atmosfera, es decir, no contaminan ni contribuyen al efecto invernadero. Además, se reciclan numerosos nutrientes que ayudan a la conservación del medio ambiente.
Los productos realizados con materiales biodegradables son más sencillos y económicos de fabricar, ya que los mismos no necesitan ser procesados industrialmente.
Los materiales biodegradables son fáciles de reciclar y son totalmente reutilizables, por lo tanto, no hacen falta procesos complicados para su tratamiento.
Con el auge de los materiales biodegradables cada día son más las empresas que conocen las ventajas de los mismos, por lo que es un sector susceptible de crecer y de crear numerosos empleos en los próximos años.
El uso de materiales no biodegradables contamina fuertemente el ambiente.
Desventajas de los materiales biodegradables
Actualmente, los materiales biodegradables no están demasiado extendidos, es decir, este tipo de industria aún está en pleno desarrollo y por lo tanto no hay muchos inversionistas que quieran impulsar a la misma. Como consecuencia, estos materiales son difíciles de encontrar y la población tiende a utilizar materiales no biodegradables por comodidad o por desconocer sus beneficios.
Por el mismo motivo no existen numerosos centros de reciclaje especializados en materiales biodegradables y como consecuencia, acaban tirados en basureros o vertederos.
Diferencias entre materiales biodegradables y materiales no biodegradables
El plástico, los metales, las pilas o la mayoría de las colas y pinturas no son biodegradables, por lo tanto no se descomponen en la naturaleza de forma fácil. El sol, la humedad, las bacterias o los hongos no pueden con ellos, así es que se acumulan en la naturaleza y la contaminan. A diferencia de los materiales biodegradables, los cuales se descomponen y generan alimento y energía, los no biodegradables son nocivos para el medio ambiente.
La materia se transforma constantemente a nuestro alrededor sin que exista una pérdida en la masa. Es por ello que al estudiar las reacciones químicas es necesario balancear o igualar la cantidad de átomos de los reactantes y productos involucrados en la misma.
El balanceo por método algebraico consiste en asignar literales o letras a las especies químicas involucradas en una determinada reacción a fin de obtener un sistema de ecuaciones, cuya resolución permite hallar los valores de los coeficientes estequiométricos.
PARTES DE UNA REACCIÓN
¿Por qué se deben balancear las reacciones químicas?
Las reacciones químicas se deben balancear para cumplir con la ley de la conservación de la masa, cuyo postulado indica que durante un cambio químico la masa es constante. Esto significa que cuando ocurre una reacción química la masa de los productos obtenidos será igual a la de los reactantes.
Pasos para balancear una reacción por método algebraico
Asignar letras a cada uno de los reactantes y productos involucrados en las reacciones, además, se debe considerar la flecha como una igualdad.
Plantear una ecuación para cada elemento químico de la reacción.
Asignar un valor al elemento más repetido en las ecuaciones.
Resolver las ecuaciones.
Ejemplo: balancear por el método algebraico la siguiente ecuación.
Paso 1: asignar letras a los reactantes y productos de la reacción.
Paso 2: plantear ecuaciones para cada una de las especies químicas involucradas.
Paso 3: asignar un valor a la letra que más se repite en las ecuaciones, en este caso C.
La membrana celular o membrana plasmática es una delgada capa semipermeable que rodea el citoplasma celular. Su función es proteger la integridad del interior de la célula y regular el paso de las sustancias.
¿Qué es el transporte celular?
Se define como transporte celular al movimiento a través del cual las sustancias entran o salen de las células, este movimiento es regulado por la membrana plasmática. Al ser la membrana una estructura semipermeable, tiene un control sobre todo aquello que puede entrar o salir de las células.
La membrana plasmática es una estructura semipermeable.
La membrana plasmática de cualquier célula contiene una variedad de estructuras que le ayudan a mantener el equilibrio interno de las mismas, estas estructuras participan en alguno de los dos tipos de transporte celular, sean el pasivo o el activo.
El transporte celular es un mecanismo sumamente importante para la célula porque le permite expulsar de su interior todas las sustancias de desecho provenientes del metabolismo o incorporar aquellas que sean necesarias para la nutrición.
¿Cuáles son los tipos de transporte celular?
Son dos los mecanismos principales que le permiten a la célula mover sustancias a través de la membrana plasmática: el transporte pasivo y el transporte activo. La diferencia principal entre ambos procesos radica en el gasto de energía, mientras que en uno es necesario el gasto de moléculas de ATP, en el otro no hacen falta.
En el transporte activo es necesario el gasto de moléculas de ATP.
¿Qué es el transporte activo?
Definimos el transporte activo como aquel proceso de intercambio de sustancias a través de la membrana celular en el que es necesario el uso de energía en forma de adenosin trifosfato (ATP). El gasto de energía es necesario ya que, a diferencia del transporte pasivo, este se realiza en contra de un gradiente de concentración, es decir, la concentración de la sustancia dentro de la célula es mayor que en el medio extracelular o viceversa.
¿Sabías qué...?
Cuando las moléculas son muy grandes y de alto peso molecular, las células crean vesículas membranosas que les permiten englobar las sustancias nutritivas o de desecho, para incluirlas o eliminarlas, este mecanismo también requiere el uso de energía y se divide en dos: endocitosis y exocitosis.
A través de la membrana y en contra del gradiente de concentración, se pueden mover desde pequeños iones y moléculas, hasta grandes sustancias de desecho que necesitan ser eliminadas. Algunas células son incluso capaces de engullir microorganismos unicelulares enteros.
¿Qué es un gradiente electroquímico?
Un gradiente electroquímico es una diferencia eléctrica entre el medio intracelular y extracelular. Se produce a causa de que las células contienen proteínas, en su mayoría cargadas negativamente e iones que entran y salen, lo que provoca que haya una diferencia de carga entre ambas zonas.
Movimiento a través de un gradiente: tipos de transporte activo
Para mover sustancias en contra de un gradiente electroquímico, la célula debe usar energía en forma de ATP y complejos enzimáticos encargados de realizar dichos procesos, dentro de ellos se encuentran las bombas sodio potasio y las proteínas transportadoras.
El transporte activo mantiene equilibrada las concentraciones de iones y otras sustancias necesarias para la supervivencia de las células.
Transporte activo primario
Bomba Na+/K+: es un conjunto de proteínas situadas en la membrana que se encargan de transportar iones en contra de un gradiente de concentración. En el interior de las células la concentración de sodio (Na+) es baja en comparación con el medio extracelular, y la concentración de potasio (K+) es más alta que en el medio extracelular.
Lo que hace la bomba de Na+/K+ es regular estos iones y permite el intercambio entre el medio extracelular e intracelular, es decir, bombea Na+ al medio extracelular y K+ al medio intracelular, el número de iones que bombea es tres iones de sodio por cada dos de potasio.
Bomba sodio potasio en acción.
Bomba Ca+: es un conjunto de proteínas que se encarga de transportar los iones de Ca2+ hacia el exterior de la célula con el fin de mantener el medio intracelular con una concentración baja.
Transporte activo secundario
Se conoce también como cotransporte, para llevar a cabo el transporte las proteínas utilizan la energía proveniente del potencial electroquímico creado por las bombas de iones con el fin de intercambiar una molécula de un lado a otro, es decir, una molécula entra y arrastra consigo una molécula hacia afuera. Los cotransportadores son:
Antiporte: es una proteína de membrana integral que se encarga de mover un ión o molécula en una dirección mientras mueve otra en dirección contraria, es decir una hacia fuera y otra hacia adentro de la célula. El anti en antiporte significa “en contra”.
Transporte activo de tipo antiporte.
Simporte: es una proteína de membrana integral que mueve dos iones en la misma dirección. Sim de simporte significa “lo mismo”, es decir, dos sustancias que se mueven en la misma dirección.
Transporte activo de tipo simporte.
ATPasa
Son un complejo multienzimático que se localiza en la membrana plasmática y que tiene como función principal la formación del ATP. Pueden ser muy diversas y se clasifican según su función, sea catabólica, anabólica o de ósmosis, un ejemplo común de estas enzimas es la bomba Na+/ K+.
Después de la glucólisis, sigue otro mecanismo de la respiración celular que consta de múltiples etapas: el ciclo de Krebs, también conocido como el ciclo del ácido cítrico o el ciclo de ácido tricarboxílico.
¿Qué es el ciclo de Krebs?
Ciclo de ácido tricarboxílico, también conocido como ciclo de Krebs o ciclo de ácido cítrico, es la segunda etapa del proceso de respiración celular, mecanismo mediante el cual las células vivas descomponen moléculas de combustible orgánico en presencia de oxígeno para recoger la energía que necesitan para crecer y dividirse.
Se lleva a cabo en las mitocondrias, específicamente en la matriz, a excepción de las bacterias.
El ciclo de Krebs desempeña un papel central en la descomposición o catabolismo de moléculas de combustible orgánico, es decir, la glucosa, los ácidos grasos y algunos aminoácidos. Antes de que estas moléculas puedan entrar en el ciclo, deben ser degradadas en un compuesto de dos carbonos llamado acetil coenzima A (acetil CoA).
El ciclo de Krebs se produce en la mayoría de los organismos, tanto animales como vegetales.
¿Qué es el acetil CoA?
Es una molécula sintetizada a partir del piruvato e imprescindible para la síntesis de sustancias como ácidos grasos, colesterol y acetilcolina. Está formado por un grupo acetil unido a la coenzima A, el cual finalmente es degradado en CO2 H2O a través del ciclo de Krebs, la síntesis de ácidos grados o la fosforilación oxidativa.
El acetil CoA, es una molécula sumamente energética.
Etapas del ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs consiste en ocho etapas catalizadas por ocho enzimas diferentes. Se inicia cuando el acetil CoA reacciona con un compuesto denominado oxaloacetato para formar citrato y liberar coenzima A (CoA-SH).
¿Sabías qué...?
El ciclo de Krebs en total forma 1 molécula de GTP, NADH y FADH2, las cuales en su paso por la cadena transportadora de electrones, realizada en la mitocondria, serán transformadas por ATP sumamente energética.
Luego, el citrato se reordena para formar isocitrato; el cual posteriormente pierde una molécula de dióxido de carbono y sufre oxidación para formar alfa-cetoglutarato; seguidamente este pierde una molécula de dióxido de carbono y se oxida para formar succinil CoA; el succinil-CoA se convierte en succinato y se oxida a fumarato, el cual se hidrata para producir malato, finalmente el malato se oxida a oxaloacetato.
Reacciones del ciclo de Krebs.
Reacción 1: citrato sintasa
La primera reacción del ciclo de Krebs es catalizada por la enzima citrato sintasa, durante esta etapa, el oxaloacetato, un intermediario metabólico, se une con el acetil-CoA para formar ácido cítrico. Una vez unidas las dos moléculas, una de agua ataca al acetilo para provocar la liberación de la coenzima A.
Reacción 2: acontinasa
La siguiente reacción del ciclo del ácido cítrico es catalizada por la enzima acontinasa. En esta reacción, una molécula de agua se retira del ácido cítrico y se coloca en otra ubicación. El efecto de esta conversión es que el grupo -OH se mueve de la posición 3′ a la posición 4′ sobre la molécula, esto trae como consecuencia la transformación de citrato a isocitrato.
Reacción 3: Isocitrato deshidrogenasa
En esta etapa ocurren dos eventos dependientes de la enzima isocitrato deshidrogenasa, localizada en la mitocondria. En la primera fase dicha enzima cataliza la oxidación del isocitrato, el cual se transforma en oxalsuccinato (un intermediario), lo que libera una molécula de NADH formada a partir de NAD.
Seguidamente, se produce la descarboxilación (liberación del CO2) del oxalsuccinato, lo que conlleva a la formación de alfa-cetoglutarato, una molécula compuesta por dos grupos carboxilos en los extremos y una cetona en posición alfa a uno de los carboxilos.
Reacción 4: alfa-cetoglutarato deshidrogenasa
Durante esta reacción se produce otra descarboxilación, el alfa-cetoglutarato es quien pierde la molécula de dióxido de carbono y en su lugar se añade la coenzima A. Esta descarboxilación se produce con la ayuda de NAD, quien es transformado durante el proceso en NADH.
La enzima catalizadora de esta reacción es la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa u oxoglutarato deshidrogenasa, como resultado de esta etapa se forma la molécula succinil CoA.
Reacción 5: succinil CoA sintetasa
La enzima succinil-CoA sintetasa es la protagonista de esta reacción y se encarga de catalizar la síntesis de trifosfato de guanosina o GTP. El GTP es una molécula muy similar en estructura y propiedades energéticas al ATP, por lo que puede ser utilizado por las células de la misma manera.
El GTP es formado por la adición de un grupo fosfato libre a una molécula de GDP. En esta reacción, el grupo fosfato libre ataca primero a la molécula de succinil-CoA lo que provoca la liberación de la coenzima A. Después de que el fosfato se une a la molécula, se transfiere al GDP para formar GTP, el producto final es una molécula denominada succinato.
Reacción 6: succinato deshidrogenasa
La enzima succinato deshidrogenasa cataliza la eliminación de dos hidrógenos del succinato en la sexta reacción del ciclo del ácido cítrico. En esta etapa, una molécula de FAD, se reduce a FADH2 debido a que recibe los hidrógenos provenientes del succinato, de esta reacción se genera el fumarato.
Reacción 7: fumarasa
Esta reacción se produce gracias a la catálisis de la enzima fumarasa, la cual genera la adición de una molécula de agua en forma de OH al fumarato para dar lugar a la molécula L-malato.
Reacción 8: malato deshidrogenasa
Es la reacción final del ciclo, en ella es regenerado el oxaloacetato mediante la oxidación del L-malato, se utiliza otra molécula de NAD como aceptor de hidrógeno y se forma un NADH.
Energía en los alimentos
La mayor parte de nuestra energía la obtenemos de nuestros alimentos, los cuales por varias reacciones metabólicas nos permiten obtener moléculas energéticas como el ATP, FADH2 y el NADH, por ejemplo, el ciclo de Krebs logra aprovechar el 62 % de la energía contenida en la glucosa.
La fecundación en el ser humano ocurre internamente mediante la unión de un óvulo y un espermatozoide, si esto no se puede dar de manera natural por problemas de fertilidad o genéticos, se realiza una serie de procedimientos, entre los que se encuentra la fecundación in vitro.
La fecundación in vitro implica la combinación de óvulos y espermatozoides fuera del cuerpo de la mujer, en un laboratorio. Una vez que un embrión o embriones se forman, se colocan en el útero.
La FIV es una forma eficaz de tecnología de reproducción asistida.
Procedimiento
Durante la fertilización in vitro (FIV), los huevos y los espermatozoides se reúnen en un plato de vidrio de laboratorio para permitir que el esperma fertilice un óvulo.
Pasos para la fertilización in vitro
Ovulación y recuperación de óvulos
Los medicamentos de fertilidad se prescriben para estimular la producción de óvulos. Lo ideal es contar con varios óvulos porque algunos de ellos no se desarrollan o fertilizan después de la recuperación. Se utiliza un ultrasonido transvaginal para examinar los ovarios y se toman muestras de sangre para verificar los niveles hormonales.
Los óvulos se extraen a través de un procedimiento quirúrgico menor que utiliza imágenes de ultrasonido para guiar una aguja hueca a través de la cavidad pélvica.
Colecta de esperma
Los espermatozoides se recogen mediante la masturbación o la obtención de semen de un testículo a través de una pequeña incisión; este último se realiza si un bloqueo impide que se expulse el esperma o si hay un problema con el desarrollo del mismo.
Fertilización y transferencia de embriones
Los óvulos y los espermatozoides se colocan en un plato de vidrio y se incuban a una temperatura adecuada, como medida de control atmosférico y control de infección durante 48 a 120 horas.
Los óvulos son monitoreados para confirmar que la fertilización y la división celular ocurran. Una vez que esto sucede, los huevos fertilizados se consideran embriones.
Embriones congelados vs embriones frescos
Los embriones congelados por donante de un ciclo de FIV anterior, tienen menos probabilidades de resultar en un nacimiento vivo que los embriones de FIV recién fecundados; sin embargo, los congelados son menos costosos y menos invasivos, porque la superovulación y la recuperación de óvulos no son necesarios.
Aproximadamente 2 a 5 días después de la fertilización, se seleccionan los mejores óvulos fertilizados. Uno a tres de estos se colocan en el útero mediante el uso de un tubo flexible delgado, llamado catéter, que se inserta a través del cuello uterino. Los restantes pueden ser congelados para futuros intentos.
Embarazo y nacimiento
Cualquier embrión que se implante en el útero puede resultar en el embarazo y el nacimiento de uno o más infantes.
La FIV es un procedimiento complejo y costoso, sólo alrededor del 5 % de las parejas con infertilidad lo buscan.
¿Por qué se hace la FIV?
La fertilización in vitro puede ser una opción de tratamiento si:
Las trompas de Falopio de una mujer faltan o están bloqueadas.
Una mujer tiene endometriosis severa.
Un hombre tiene un bajo recuento de espermatozoides.
La inseminación artificial o intrauterina no ha tenido éxito.
La infertilidad inexplicada ha continuado durante mucho tiempo.
La FIV puede realizarse incluso si:
La mujer ha tenido una cirugía de reversión de ligadura de trompas que no tuvo éxito.
La mujer no tiene trompas de Falopio.
La FIV se puede hacer mediante el uso de óvulos donados para las mujeres que no pueden producir sus propios óvulos debido a la edad avanzada u otras causas.
¿Qué esperar después del tratamiento?
En general, la fertilización in vitro es emocional y físicamente exigente para la pareja. La superovulación con hormonas requiere análisis de sangre regulares, inyecciones diarias, control frecuente por parte de su médico y recolección de óvulos.
Estos procedimientos se realizan de forma ambulatoria y requieren sólo un corto tiempo de recuperación.
Riesgos
La fertilización in vitro (FIV) aumenta los riesgos del síndrome de hiperestimulación ovárica y del embarazo múltiple.
¿Sabías qué...?
Louise Brown fue el primer bebé de FIV en el mundo, nació en julio de 1978 en Inglaterra; a los 28 años ella tuvo su propio bebé sin FIV.
La superovulación con tratamiento hormonal puede causar síndrome de hiperestimulación ovárica severa. El médico puede minimizar este riesgo mediante la supervisión de cerca los ovarios y los niveles hormonales durante el tratamiento.
El riesgo de concebir un embarazo múltiple está directamente relacionado con el número de embriones transferidos al útero de una mujer.
Los embarazos múltiples son de alto riesgo tanto para la madre como para los fetos.
Puede haber un mayor riesgo de defectos de nacimiento para los bebés concebidos por ciertas técnicas de reproducción asistida, como la fecundación in vitro.
¿Qué tan exitosa es la fertilización in vitro?
La tasa de éxito de las clínicas de FIV depende de una serie de factores, que incluyen la historia reproductiva, la edad materna, la causa de la infertilidad y los factores de estilo de vida. También es importante entender que las tasas de embarazo no son las mismas que las tasas de nacidos vivos.
Diferencias entre inseminación artificial y fertilización in vitro
INSEMINACIÓN ARTIFICIAL
FERTILIZACIÓN EN VITRO
Introduce el semen previamente seleccionado en el útero de la mujer que ha sido preparado por la estimulación de la ovulación.
Consiste en recuperar los óvulos de una mujer para ser fertilizados en el laboratorio y posteriormente introducir los embriones obtenidos dentro del útero.
La fecundación ocurre dentro de la mujer, específicamente en la trompa de Falopio.
La fecundación ocurre fuera de la mujer, en el laboratorio.
Es una técnica más simple ya que no requiere la recuperación de óvulos.
Es una técnica compleja que requiere un procedimiento quirúrgico para obtener los óvulos y ser fertilizados en el laboratorio.
La estimulación ovárica debe ser mínima para evitar el riesgo de embarazos múltiples.
La estimulación ovárica tiene como objetivo obtener un número adecuado de óvulos, que oscila entre 6 y 15.
Es más asequible si se tiene en cuenta el costo por tratamiento.
La carga financiera es más alta, aunque es más asequible si se tiene en cuenta el costo por nacimiento vivo.
Las posibilidades de éxito son menores, alrededor del 15 % por intento.
Es el tratamiento con las mayores tasas de éxito por intento. En ciertos casos, las posibilidades de lograr el embarazo son hasta el 60%.
No proporciona ninguna posibilidad de éxito en casos de bloqueo de las trompas de Falopio o factor masculino severo.
Las posibilidades de éxito, excepto en casos extremos, no están necesariamente afectadas por el bloqueo de las trompas de Falopio o por el factor masculino severo.
Ofrece resultados muy pobres cuando el tiempo de esterilidad es de más de 3 años, se debe a un factor masculino moderado o la mujer tiene endometriosis.
Esta podría ser la primera opción para parejas con un tiempo prolongado de esterilidad, factores masculinos moderados o mujeres con endometriosis.
Ofrece información limitada durante el tratamiento.
Se obtiene información valiosa durante el tratamiento, ya que se evalúan factores importantes como la respuesta ovárica a la estimulación, la calidad de los óvulos, la fertilización y el desarrollo del embrión.
Es una buena opción para parejas jóvenes que no han tratado de concebir durante mucho tiempo sin alteraciones significativas del semen, bloqueo de las trompas de Falopio o endometriosis.
Es el tratamiento con las mayores posibilidades de éxito en la reproducción asistida y es la primera opción en muchos casos.
La inseminación artificial es una técnica simple realizada en parejas con problemas específicos de fertilidad.
El reino Animalia está formado por un grupo de organismos eucariotas, heterotróficos y multicelulares que carecen de pared celular y dependen directa o indirectamente de las plantas para su alimento. Son sumamente variados y pueden clasificarse en vertebrados e invertebrados.
Sistemas biológicos de los invertebrados
Sistema digestivo
El tracto digestivo en invertebrados varía de acuerdo al grado de complejidad del organismo, va desde estar completamente ausente a estar parcial o totalmente formado. En el caso de que esté presente, se encuentra dorsal al cordón nervioso, y se extiende desde la boca hasta el ano.
Por otro lado, la digestión puede ocurrir dentro de la célula (digestión intracelular) o fuera de ella (digestión extracelular). En las esponjas, por ejemplo, la digestión la llevan a cabo unas células conocidas como coanocitos, que se encuentran localizados en la pared de dichos organismos.
El reino Animalia está formado por un grupo de organismos eucariotas, heterotróficos y multicelulares que carecen de pared celular y dependen directa o indirectamente de las plantas para su alimento. Son sumamente variados y pueden clasificarse en vertebrados e invertebrados.
La mayoría de los invertebrados exhiben digestión extracelular y en los más desarrollados incluso tienen un intestino bien definido.
Sistema circulatorio
El sistema vascular va desde muy simple hasta muy desarrollado, en algunos grupos, como el de los artrópodos y los moluscos, el sistema circulatorio es abierto o lagunar, es decir, la sangre no siempre está encerrada, es transportada por vasos abiertos que desembocan en algún lugar del cuerpo. El corazón se encuentra siempre dorsal al intestino y el sistema portal hepático, que transporta sangre del intestino al hígado, está ausente.
Sistema respiratorio
El intercambio gaseoso se realiza a través de la piel en muchos invertebrados inferiores, en grupos superiores como los moluscos y los artrópodos acuáticos las branquias son más comunes. Sin embargo, también existen grupos que pueden respirar a través de tráqueas e incluso pulmones.
Pulmones en libro
También conocidos como pulmones laminares o filotráqueas, son los órganos respiratorios de los escorpiones y las arañas, reciben ese nombre porque están formados por cavidades de tejido que se organizan como la página de un libro.
Los protozoarios, las esponjas y muchos gusanos tienen respiración cutánea.
La respiración pulmonar es uno de los tipos más raros de intercambio gaseoso dentro de los invertebrados y sólo se da en pocos organismos, principalmente moluscos.
En los insectos, el sistema traqueal está adaptado para la respiración aérea.
Sistema excretor
La mayoría de los invertebrados no cuenta con estructuras que le permitan excretar los desechos, por lo que realizan la difusión a través de las membranas celulares, sin embargo, otros poseen estructuras más complejas como protonefridios (platelmintos), metanefridios (anélidos), glándulas verdes (crustáceos) o túbulos de Malpighi (insectos).
Sistema nervioso
En invertebrados con simetría radial como los equinodermos, la cabeza está ausente y el sistema nervioso central está representado por un anillo de tejido nervioso que rodea el cuerpo.
En los invertebrados con simetría bilateral, como los moluscos, anélidos o artrópodos, el sistema nervioso central está formado por un par de cuerdas nerviosas que se extienden a lo largo de la línea media ventral del cuerpo.
El anillo nervioso y las cuerdas nerviosas tienen ganglios, en los invertebrados más complejos, los ganglios de la cabeza forman el cerebro.
Sistemas biológicos de los vertebrados
Sistema digestivo
De manera general, el sistema digestivo de los vertebrados tiene la misma secuencia, el alimento entra a través de la boca y se rompe generalmente en pedazos más pequeños por los dientes. Muchos vertebrados tienen una lengua que ayuda a manipular los alimentos en la boca y glándulas salivales que los lubrican.
El sistema digestivo de los vertebrados tiene la misma estructura general, sin embargo, presenta adaptaciones de acuerdo al tipo de alimentación.
Poseen un esófago que conecta la faringe y el estómago, también intestinos donde se produce la absorción de los nutrientes y además tienen glándulas digestivas accesorias como el hígado o el páncreas.
Tienen dientes adaptados a su dieta, por ejemplo, los herbívoros tienen dientes cortantes para morder y cortar las hojas y tallos. Los carnívoros tienen incisivos caninos para rasgar y triturar, mientras que los omnívoros tienen características compartidas entre los herbívoros y carnívoros.
Sistema circulatorio
Es de tipo cerrado, es decir, la sangre siempre circula por una red de vasos sanguíneos que conecta con todas las partes del cuerpo.
Todos los vertebrados tienen un corazón muscular que varía en el número de aurículas y ventrículos, por ejemplo, los peces poseen un corazón con dos cámaras con una aurícula y un ventrículo; mientras que los cocodrilos, aves y mamíferos tienen un corazón de cuatro cámaras con dos aurículas y dos ventrículos.
La circulación puede ser simple, doble incompleta o doble, esto va a depender de si la sangre oxigenada y la desoxigenada están completamente separadas o no.
Sistema respiratorio
Tienen dos tipos de respiración: unidireccional y bidireccional. En la unidireccional, el oxígeno se mueve a través de los tejidos en una dirección, los peces y las aves tienen este tipo de respiración.
¿Sabías qué...?
Los cetáceos a pesar de vivir en el agua respiran a través de pulmones, por lo que cada cierto tiempo necesitan subir a la superficie para tomar oxígeno, sin embargo, no deben sacar todo su cuerpo ya que para eso tienen el espiráculo.
El segundo tipo es la respiración bidireccional, lo que implica que el medio (aire) entra y sale por el mismo canal. En este caso, el medio contiene más residuos porque el aire que se inhala y se exhala entra y sale por el mismo canal.
La respiración bidireccional es característica de los mamíferos.
La respiración cutánea también es posible y se produce a través de la piel. La respiración cutánea es única porque puede ocurrir en el aire o en el agua.
Los anfibios utilizan la respiración cutánea para obtener oxígeno.
Sistema excretor
Presentan órganos específicos para la eliminación de sustancias cargadas de nitrógeno, además de la regulación de otras sustancias que podrían ser dañinas para el cuerpo. El órgano encargado de llevar a cabo estas funciones es el riñón, en total son dos, formados por túbulos renales y estructuras filtradoras (pronefros, mesonefros y metanefros).
Sistema nervioso
En los vertebrados, el tejido nervioso se concentra en el extremo anterior del cuerpo, dando origen al cerebro. El sistema nervioso de los vertebrados se caracteriza por esta centralización bien marcada y por la presencia de grandes cantidades de tejido nervioso, los cuales controlan los típicos patrones de comportamiento de los vertebrados.
Las aminas son compuestos orgánicos nitrogenados conocidos por su importancia a nivel biológico y medicinal. Ejemplo de ello es la serotonina, un neurotransmisor involucrado en diversos procesos de tipo afectivo a nivel del sistema nervioso central.
Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco, conformados por uno o más grupos alquilo o arilo enlazados al átomo de hidrógeno mediante un enlace simple.
En función del número de grupos alquilo o arilo unido al nitrógeno las aminas se clasifican en:
Amina primaria: están constituidas por un grupo amino unido a un sustituyente alquilo o arilo (R- NH2).
Amina secundaria: están formadas por dos grupos alquilo o arilo (R-NH-R´) unidos al átomo de hidrógeno.
Amina terciaria: tienen tres grupos alquilo o arilo unidos al nitrógeno (NR3).
IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LAS AMINAS
En el cuerpo humano hay diferentes aminas que cumplen funciones vitales en el organismo, entre las cuales se encuentran:
Histamina: es la sustancia responsable de las reacciones típicas de la alergia como la dilatación de los vasos sanguíneos, también es un importante neurotransmisor.
Niacina: es una vitamina que ayuda al buen funcionamiento de órganos como la piel, además interviene en procesos del sistema digestivo y nervioso.
Dopamina: es un neurotransmisor del sistema nervioso central y periférico.
PROPIEDADES DE LAS AMINAS
Las propiedades de las aminas están asociadas a su estructura química y la forma en que ésta determina las interacciones moleculares. En general, las aminas son polares y presentan interacciones del tipo dipolo-dipolo, además, aquellas que contienen enlaces de N-H pueden interactuar mediante enlaces de hidrógeno. Debido a que el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno presente en los alcoholes (R-OH), los puentes de hidrógeno en las aminas son más débiles y por tanto sus puntos de ebullición suelen ser menores a los de los alcoholes de igual masa molecular.
¿Sabías que incluso las aminas terciarias pueden interaccionar con otras moléculas que formen enlaces de hidrógeno? Esto debido al par de electrones libre del nitrógeno.
En cuanto a la solubilidad, las aminas con menos de siete átomos de carbono son solubles en agua, propiedad que disminuye al aumentar el número de carbonos.
Las aminas se comportan como bases débiles en presencia de un ácido, tal como muestra el siguiente ejemplo:
AMINAS MEDICINALES
En la medicina hay drogas o fármacos que pertenecen al grupo de las aminas, como son los antihistamínicos recetados en los casos de alergias y gripes, también la morfina administrada en dosis pequeñas a pacientes que sufren dolor crónico y agudo.
Sin embargo, algunas aminas como la cocaína, la nicotina y la metanfetamina generan adicción y demás efectos negativos sobre el sistema nervioso central y la salud en general.
¿Sabías que el nombre de vitaminas se debe a que inicialmente se creía dichas biomoléculas eran todas aminas?
NOMENCLATURA DE AMINAS
Las aminas se nombran como alcanoaminas o alquilaminas, es decir, se nombran utilizando el nombre del alcano o sustituyente alquilo, respectivamente. En ambos casos se utiliza la terminación –amina.
En aquellos casos donde hay más de un sustituyente se deben nombrar en orden alfabético, así mismo, si alguno de estos se repite varias veces se utilizan los prefijos de cantidad: di, tri y tetra, entre otros.
También es posible nombrar los sustituyentes empleando la letra N como localizador, siempre que los sustituyentes estén unidos al átomo de nitrógeno.
En compuestos donde la prioridad corresponde a otra función química, las aminas se nombran empleando el término amino- precedido por el localizador.
SALES CUATERNARIAS
Las sales cuaternarias se forman cuando una amina reacciona con un ácido. Se utilizan como producto de limpieza y en medicamentos, ya que son más estables y resistentes que las aminas de las cuales provienen.
Estudiar cómo se combinan los elementos químicos en la naturaleza es primordial para la química aplicada, es por ello que a lo largo de los años se han planteado diversas teorías y formas de representación que facilitan el entendimiento de los compuestos químicos.
Los átomos se combinan entre sí para formar diversos compuestos o sustancias químicas, esto implica la formación de enlaces químicos entre los átomos involucrados en las reacciones químicas. En función de la naturaleza química se conocen tres tipos de enlace:
Enlace iónico: se forma como resultado de las fuerzas electrostáticas existentes entre iones de carga opuesta. Este tipo de enlace implica la transferencia de electrones de un átomo a otro.
Enlace covalente: es aquel donde dos átomos comparten electrones, en función del número de electrones compartidos se distinguen tres tipos de enlaces covalente: simple (2 e–), doble (4 e–) y triple (6 e–).
Enlace metálico: en este tipo de enlaces los electrones se mueven dentro de la red tridimensional del metal, lo que le confiere al mismo su propiedad característica, la conductividad eléctrica.
Los electrones que participan en un enlace químico se denominan electrones de valencia y son aquellos que se encuentran en la capa más externa de los átomos.
Átomo de nitrógeno.
Estructuras de Lewis
Lewis fue un químico estadounidense que propuso simbolizar los electrones de valencia mediante el uso de puntos que se ubican arriba, abajo y a los lados del símbolo químico de cada elemento, esta forma de representación se conoce como símbolos de Lewis.
Los símbolos punto-electrón para construir las denominadas estructuras de Lewis de diversas moléculas o compuestos son una herramienta útil al momento de estudiar los enlaces químicos, formación y tipos.
Regla del octeto
Cuando se forma un enlace químico los átomos pierden, ganan o comparten electrones con la finalidad de emular la configuración electrónica del gas noble más cercano a ellos, los cuales deben su estabilidad al número de electrones que contienen en su capa de valencia.
Símbolos de Lewis de los gases nobles.
Con excepción del helio, todos los gases nobles poseen ocho electrones en la capa de valencia, hecho en el que se fundamenta la denominada regla del octeto: los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta estar rodeados por ocho electrones de valencia.
A continuación se muestran algunos ejemplos de estructuras de Lewis:
Metano
Fórmula química: CH4
Tipo de enlace: covalente
Configuración electrónica:
Estructura de Lewis:
Dióxido de carbono
Fórmula química: CO2
Tipo de enlace: covalente
Configuración electrónica:
Estructura de Lewis:
Agua
Fórmula química: H2O
Tipo de enlace: covalente
Configuración electrónica:
Estructura de Lewis:
Estructura de Lewis en compuestos iónicos
Uno de los compuestos iónicos más utilizados es la sal de mesa, compuesta por cloruro de sodio dibujar su estructura de Lewis sigue el siguiente procedimiento:
Escribir la formula química: NaCl
Conocer el tipo de enlace: iónico.
Realizar la configuración electrónica, considerando el efecto de las cargas en el anión y catión.
Realizar la estructura de Lewis.
Excepciones de la regla del octeto
La regla del octeto no se cumple para todos los compuestos químicos, las excepciones se pueden resumir en tres casos:
Moléculas que tienen un número impar de electrones
La presencia de un número de electrones impar hace imposible que los mismos se apareen totalmente y por tanto al menos uno de los átomos involucrados no alcanza el octeto. Por ejemplo el monóxido de nitrógeno (NO).
Estructura de Lewis del monóxido de nitrógeno.
Moléculas con menos de ocho electrones
Son aquellas moléculas donde un átomo o ion de la misma no puede alcanzar el octeto, un caso emblemático es el trifloruro de boro (BF3).
Estructura de Lewis del trifloruro de boro.
Moléculas con más de ocho electrones
Son compuestos químicos donde al menos uno de los átomos o iones sobrepasa los ocho electrones en la capa de valencia. Algunos ejemplos representativos son el pentacloruro de fosforo (PCl5).
Estructura de Lewis del pentacloruro de fosforo.
¿Qué debes saber para dibujar estructuras de Lewis?
Para dibujar una estructura de Lewis es necesario dominar los conceptos básicos de la química y sus elementos. Algunas de las consideraciones a tener en cuenta son:
Determinar los electrones de valencia de los elementos involucrados, para ello se puede usar una tabla periódica. También es importante recordar que en el caso de los iones se deben sumar o restar electrones en la capa de valencia; para los aniones cada carga negativa significa que se debe sumar un electrón, en tanto, para los cationes una carga positiva implica que se debe restar un electrón.
Escribir los símbolos químicos e indicar que tipo de enlace los une. Por lo general, las fórmulas químicas indican el orden de unión de los átomos mientras que la naturaleza del enlace está determinada por la diferencia de electronegatividad que existe entre los mismos.
Completar primero los octetos de los elementos unidos al átomo central.
Colocar los electrones faltantes en el átomo central aun si no cumplen con la regla del octeto.
Cuando el átomo central no cumple con el octeto es recomendable probar con enlaces múltiples.
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