La Bioquímica Constituye Un Pilar Fundamental de La Biotecnología

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La Bioqumica constituye un pilar fundamental de la biotecnologa, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como el cambio climtico, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de poblacin mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles fsiles, la aparicin de nuevas formas de alergias, el aumento del cncer, las enfermedades genticas, la obesidad, etc.La bioqumica es una ciencia experimental y por ello recurrir al uso de numerosas tcnicas instrumentales propias y de otros campos, pero la base de su desarrollo parte del hecho de que lo que ocurre en vivo a nivel subcelular se mantiene o conserva tras el fraccionamiento subcelular, y a partir de ah, podemos estudiarlo y extraer conclusiones.

El agua es la sustancia qumica ms abundante en la naturaleza, y constituye el componente principal de la estructura celular de los seres vivos.

Del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos est constituida por agua. As por ejemplo, constituye el 98% en un meln, el 80% en un pez y el 65% en un ser humano.

El protoplasma, que es la materia bsica de las clulas vivas, consiste en una disolucin en agua, de sustancias grasas, carbohidratos, protenas, sales y otros compuestos qumicos similares.

Asimismo, el agua es el vehculo mediante el cual, a travs de los procesos de disolucin, de smosis y de capilaridad, circulan en los seres vivos los elementos nutrientes y se eliminan los desechos de los procesos vitales.

El agua acta como disolvente transportando, combinando y descomponiendo qumicamente esas sustancias. La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de agua, y es por ellas que se transportan los alimentos digeridos hacia los niveles de aprovechamiento; y se recogen y transportan para ser finalmente expulsados del cuerpo los materiales de desecho (toxinas) resultantes de los procesos biolgicos.

El agua desempea tambin un papel importante en la digestin y absorcin de los alimentos ingeridos, y una vez conducidos a los niveles de los tejidos, en la descomposicin metablica de molculas nutrientes, tan esenciales para el mantenimiento de lo seres vivos, como las protenas y los carbohidratos; lo que permite su incorporacin al cuerpo o su utilizacin como elementos energticos. Este proceso, llamado hidrlisis, se produce continuamente en las clulas vivas.

En materia de eliminacin, adems de los elementos residuales de la combustin fisiolgica, como las ureas - fundamentalmente eliminadas en la orina - tambin se producen eliminaciones mediante la transpiracin.

Por otra parte, al constituir una sustancia ambiental para la vida, el agua es el hbitat de una parte fundamental de la flora y fauna del planeta.

En ese sentido, el mar es el que encierra las formas ms variadas de vida; desde las formas microscpicas, como las bacterias y otros microbios, hasta una gran variedad de especies vegetales y animales; entre los que existen algunos tan simples que estn formados por una sola clula, como los protozoarios, hasta las gigantescas ballenas.

La cadena de vida marina, tiene su origen en los seres ms pequeos que, nutrindose fundamentalmente de sustancias presentes en el agua, constituyen la fuente de alimento para otros mayores, hasta llegar a los ms evolucionados.

Algunas especies como los atunes y tiburones nadan libremente entre la superficie y el fondo. Otros viven adheridos a las rocas, como los corales o las esponjas. A stos se les conoce como ssiles porque permanecen fijos, no se desplazan. Otros, en cambio habitan en las oscuras profundidades del ocano; son las especies abisales.

Las aguas dulces poseen tambin gran diversidad de organismos vivos. Numerosas plantas crecen en los ros, y sirven de alimento a los peces herbvoros. Algunas especies animales viven debajo de las piedras o troncos cados, tales como larvas de insectos, caracoles, pequeos crustceos y anlidos que constituyen la principal comida de los peces carnvoros. En este hbitat existen tambin enormes cocodrilos y numerosos anfibios que necesitan del agua en sus primeros estadios de vida, desde insectos como los mosquitos hasta los batracios.

2. Propiedades Fsicas Del Agua1) Estado fsico: slida, liquida y gaseosa2)Color: incolora3) Sabor: inspida4) Olor: inodoro5)Densidad: 1 g./c.c. a 4C6) Punto de congelacin: 0C7) Punto de ebullicin: 100C8)Presincritica: 217,5atm.9)Temperaturacritica: 374CEl agua qumicamente pura es un liquido inodoro e inspido; incoloro y transparente en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a travs de espesores de seis y ocho metros, porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes fsicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de laescalatermomtrica Centgrada. A la presin atmosfrica de 760 milmetros el agua hierve a temperatura de 100C y el punto de ebullicin se eleva a 374, que es la temperatura critica a que corresponde la presin de 217,5 atmsferas; en todo caso elcalorde vaporizacin del agua asciende a 539 caloras/gramo a 100.Mientras que el hielo funde en cuanto se calienta por encima de su punto defusin, el agua liquida se mantiene sin solidificarse algunos grados por debajo de la temperatura de cristalizacin (agua subenfriada) y puede conservarse liquida a 20 en tubos capilares o en condiciones extraordinarias de reposo. La solidificacin del agua va acompaada de desprendimiento de 79,4 caloras por cada gramo de agua que se solidifica. Cristaliza en elsistemahexagonal y adopta formas diferentes, segn las condiciones de cristalizacin.A consecuencia de su elevado calor especifico y de la gran cantidad de calor que pone enjuegocuando cambia su estado, el aguaobrade excelente regulador de temperatura en la superficie dela Tierray ms en las regiones marinas.El agua se comporta anormalmente; su presin de vapor crece con rapidez a medida que la temperatura se eleva y suvolumenofrece la particularidad de ser mnimo a la de 4. A dicha temperatura la densidad del agua es mxima, y se ha tomado por unidad. Apartirde 4 no slo se dilata cuando la temperatura se eleva,. sino tambin cuando se enfra hasta 0: a esta temperatura su densidad es 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hacia 0,9168, que es la densidad del hielo a 0, lo que significa que en la cristalizacin su volumen aumenta en un 9 por 100.Las propiedades fsicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces por puente de hidrgeno, los cuales se presentan en mayor nmero en el agua slida, en laredcristalina cadatomode la molcula de agua est rodeado tetradricamente por cuatro tomos de hidrgeno de otras tantas molculas de agua y as sucesivamente es como se conforma suestructura. Cuando el agua slida (hielo) se funde la estructura tetradrica se destruye y la densidad del agua lquida es mayor que la del agua slida debido a que sus molculas quedan ms cerca entre s, pero sigue habiendo enlaces por puente de hidrgeno entre las molculas del agua lquida. Cuando se calienta agua slida, que se encuentra por debajo de la temperatura de fusin, a medida que se incrementa la temperatura por encima de la temperatura de fusin se debilita el enlace por puente de hidrgeno y la densidad aumenta ms hasta llegar a unvalormximo a la temperatura de 3.98C y una presin de una atmsfera. A temperaturas mayores de 3.98 C la densidad del agua lquida disminuye con el aumento de la temperatura de la misma manera que ocurre con los otros lquidos.3. Propiedades Qumicas del Agua1)Reacciona con los xidos cidos2)Reacciona con los xidos bsicos3)Reacciona con los metales4)Reacciona con los no metales5)Se une en las sales formando hidratos1)Los anhdridos u xidoscidosreaccionan con el agua y forman cidos oxcidos.2) Los xidos de losmetalesu xidos bsicos reaccionan con el agua para formar hidrxidos. Muchos xidos no se disuelven en el agua, pero los xidos de los metalesactivosse combinan con gran facilidad.3) Algunos metales descomponen el agua en fro y otros lo hacan a temperatura elevada.4)El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halgenos, por ej: Haciendo pasar carbn al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monxido decarbonoe hidrgeno (gasde agua).5)El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominndose hidratos.En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalizacin cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cprico, que cuando est hidratado es de color azul, pero por prdida de agua se transforma en sulfato cprico anhidro de color blanco.Por otra parte, hay sustancias que tienden a tomar el vapor de agua de la atmsfera y se llaman hidrfilas y tambin higroscpicas; la sal se dice entonces que delicuesce, tal es el caso del cloruro clcico.

Porqu es importante el agua para el ser humano?

Como hemos dicho antes, el 70 % del cuerpo humano es agua dulce, y por ello no puede estar sin beberla mas de una semana sin poner en serio peligro la vida. Necesitamos comer, pero podemos estar varias semanas sin hacerlo. El ser humano tiene un 10 % de grasas, con lo que una persona de 70 kilogramos tendr unos 7 kilogramos de grasa corporal. Si cada gramo de grasa produce 9 caloras, con un kilogramo disponemos de 9000 caloras, y ya que un ser humano necesita unas 2000 caloras al da, o menos si esta quieto, pues se puede llegar a vivir sin comer fcilmente 1 mes.En el caso del agua es diferente. El agua es mucho mas importante para las reacciones metablicas y catablicas del cuerpo y apenas podemos sobrevivir una semana sin beberla.Se conoce casos de personas que han naufragado en una isla desierta, rodeadas de agua por todas partes, pero que sin embargo acaban muriendo de sed.Beber agua salada del mar no es la solucin, ya que el cuerpo intentar corregir el exceso de sal aadiendo mas agua para diluirla, por lo que nos deshidrataremos mucho mas rpido, por lo que no se recomienda beber agua salada.