quimica

1. QUIMICA
Q.F. Juan Jose Palomino Jhong

2. Quimica y Medicina
 La química estudia las
sustancias y la forma en
que interactúan
 En el cuerpo humano
todas las funciones
(respiración, digestión,
transmisión de
sensaciones etc.) son el
resultado de reacciones
químicas

3.  es importante conocer
la caracteristicas
quimicas de las
sustancias para
conocer o predecir
sus interacciones con
las celulas, tipos de
union a proteinas,
solubilidad, etc

4. NIVELES DE ORGANIZACIÓN

5. Nivel molecular
 La naturaleza se rige por un principio de
simplicidad molecular
 El 98 % de la materia viva se forma por la
combinacion de 4 elementos quimicos
 Sólo existen 4 tipos de biomoléculas
orgánicas
 Todas las proteínas conocidas se forman por
la combinación de 20 aminoácidos
 Todos los ADN de cualquier ser vivo se
forman por la combinación de 4 tipos de
nucleótidos

6. Mn, Fe, Cu,
Zn, Co, I B, Al, Si, F, Cr,
Li, Va. Mo
(99) % de la mat. viva)

8. CLASIFICACIÓN BIOELEMENTOS

9. Elemento Función Biológica
Sodio Transporte de cargas, balance osmótico
Potasio Transporte de cargas, balance osmótico
Magnesio Estructura, hidrolasas, isomerasas
Calcio Estructura, transporte de cargas, inductor de procesos celulares.
Vanadio Fijación de nitrógeno, oxidasas
Cromo Posible papel en la tolerancia a la glucosa
Molibdeno Fijación de nitrógeno, oxidasas, transferencia de oxígeno
Tungsteno Deshidrogenasas
Manganeso Fotosíntesis, estructura, oxidasas
Hierro Oxidasas, transporte y almacenamiento de oxígeno molecular, transferencia de
electrones, fijación de nitrógeno
Cobalto Oxidasas, transferencia de grupos alquilo
Niquel Hidrogenasas, hidrolasas
Cobre Oxidasas, transporte de oxígeno molecular,
transferencia de electrones
Zinc Estructura, hidrolasas

10. Procesos de formación de los elementos químicos
La formación de los elementos químicos se explican por
las reacciones que ocurren en el cosmos y existen tres
procesos responsables:
 La nucleosíntesis cosmológica en el llamado Big bang.
 Nucleosíntesis durante la evolución de la vida en las
estrellas.
 Nucleosíntesis en el medio interestelar inducida por los
rayos cósmicos.
De las cuales hablaremos a continuación.

11. LanucleosíntesiscosmológicaenelllamadoBigbang.
La teoría del Big Bang señala que el Universo comenzó por una explosión . Las condiciones
iniciales la materia formada partículas elementales “bola de fuego” una temperatura de
1010K a 1 segundo después de la explosión, el Universo = mar de fotones, electrones,
positrones, neutrinos, neutrones y protones y solo cuando temperatura 109K se formaron
los núcleos de los primeros elementos químicos (ligeros) ( el hidrógeno y su isótopo
deuterio 1H y 2H, los isótopos del helio 3He y 4He, los isótopos del litio 7Li y 6 Li y algunos
isótopos inestables como el tritio 3H).
1H + 1n __2H +y
2H+ 1n __3H +y; 3H + 1H __4He + y
2H + 1n __3He+ y; 3 He + 1n__ 4He + y
3He + 4He __ 7Be; 7Be + e-__ 7Li + n
La nucleosíntesis del Big Bang ocurrió en los tres minutos posteriores a la gran explosión y
no se pudo formar ningún elemento más pesado que el litio.

12. Nucleosíntesis durante la evolución de la vida en las estrellas.
Sin la fuerza de gravedad la síntesis de núcleos de elementos
químicos se hubieran detenido pero al existir de atracción gravitatoria
que propició la formación de zonas en el espacio de gran concentración
de materia. Este proceso inicio de la formación de galaxias y estrellas
que hizo posible la formación de nuevos elementos químicos.
El proceso de formación de la materia __ nuevo calentamiento y un
aumento de densidad __ suficientes para producir nuevas reacciones
nucleares:
 Protón – Protón
 Helio – Helio
 Estrellas masivas
 Explosión supernova

13. Distintas fases de la vida y muerte de una estrella.
Las estrellas tienen diferentes colores y
tamaños. Al igual que las personas,
muestran aspectos diferentes según
sea la fase de la vida en la que se
encuentren.
Pero, en el caso de las estrellas, la
masa con la que nacen, determina su
evolución posterior así como los
elementos químicos que dejarán en el
espacio tras su muerte.

14. ReacciónProtón- Protón
El balance global del proceso es unir cuatro nucleones y dos electrones
para formar un núcleo de helio-4 (2 protones + 2 neutrones)
4 1H __ 4He + 2beta+ + 2n + 26,7MeV
Se produce en las estrellas y se trata de convertir H en He (expansión) __
la acción gravitatoria (contracción) (se regulan y determinan su vida y su
evolución )
En etapas anteriores la estrella puede evolucionar a:
 Nana blanca: estrellas que no tienen suficiente masa, se le agota el
hidrogeno y no continúan una evolución posterior.
 Gigante roja: la masa de la estrella grande un aumento de densidad y de
temperatura, parte exterior se expande.
cuando el núcleo temperatura de 108K y densidad 1000 g/cm3reacción
Helio – Helio posible
Nana blanca Gigante roja

15. Reacción Helio - Helio
Estabiliza la contracción de la parte central de la estrella produciendo una
nueva situación de equilibrio entre las fuerzas de expansión y de compresión.
En esta reacción a partir del 4He podemos formar al 8Be y al 12C gracias al 4He
y al 12C podemos formar el 16O.
4He + 4He__ 8Be + y
8Be + 4He __12C + y
4He + 12C __ 16o+ y

16. Estrellasmasivas
En una gigante roja, nuevas condiciones pueden hacer crecer su núcleo.
Está compuesto de 12C y 16O temperaturas bajas, por eso, las fuerzas
gravitacionales hacen que la estrella se contraiga a su núcleo aumentando
la temperatura a 5 8K y la densidad a 500000 g/cm3, nuevos procesos
nucleares y núcleos de elementos (pesados):
12C + 12C__ 20Ne + 4He
16O + 16O __ 28Si + 4He
12C + 16O __ 24Mg + 4He
A temperatura de 109K y densidades 105 g/cm3, nueva nucleosíntesis:
28Si + y __ 24Mg + y
4He + 28Si__ 32S + y
32S + 4H __ 36Ar + y
continua obtención del 56Ni, que forma 56Fe

17. Explosiónsupernova
Sintetizan núcleos más pesados que el 56Fe. Acumulación parte central
de estrellas 10 veces más grandes que el sol (condiciones catastróficas).
Sin la estabilidad de los procesos nucleares, la fuerza gravitacional
provoca un colapso del núcleo de la estrella. Implosión (densidad de
100000000g/cm3 y temperatura de 1000000000K) __ explosión de la
estrella. Fenómenos supernova,56Fe __ desintegración __ m. neutrones:
56Fe + y __ 13 4 He + 4 1n
4He + y __ 2 1H + 2 1n
1H + e- __ 1n + v
Neutrones + núcleos de 56Fe = isótopos cada vez + pesados = que dan
lugar a elementos de número Z superior:
56Fe + 1n __ 57Fe + y (+ 1n)… __ __ 79Fe
79Fe __ 79Co + e- + v
Mediante los procesos análogos :
 Captura de uno o varios electrones.
 Conversión de neutrón a protón.
forman electrones de número atómico superior a Z=26 . El límite en las
reacciones de fisión nuclear que pueden tener lugar

18. Nucleosíntesis en el medio interestelar inducida por
los rayos cósmicos.
A causa de la espalación de los rayos cósmicos y se refiere formación
de elementos químicos a partir del impacto de rayos cósmicos en un
objeto. Los rayos cósmicos son partículas altamente cargadas de energía
de fuera de la Tierra, desde electrones desviados a partículas alfa.
Éstas causan la espalación cuando un rayo cósmico impacta con
materia. El resultado de la colisión es la expulsión de grandes
miembros de nucleones desde el objeto impactado. El litio, boro,
isótopos del Aluminio, Berilio, Carbono (Carbono-14), Cloro, Yodo y
Neón, a través de la espalación de rayos cósmicos.

19. En la imagen se muestran los elementos asociados a diferentes estados de la vida de
una estrella. Todas las estrellas nacen cuando comienzan a fusionar hidrógeno para
formar helio.
Cuando el Sol se
encuentre en su
fase final, será una
gigante roja y
generará los
elementos
señalados en rojo.
En las
supernovas se
generan el resto
de los
elementos
señalados en
azul
Fases de las estrellas y tabla periódica