medicina primer año

1. 16/05/15 1
Clase 1Clase 1

2. 16/05/15 2
Química
Es una ciencia que
estudia la
composición,
propiedades y
estructura de la
materia, las
transformaciones y
las leyes que rigen
esos cambios.

3. 16/05/15 3
Logros
• Valora la importancia de la química para la compresión de
los procesos biológicos y su aplicación médica.
• Clasifica la materia y lo interrelaciona con el ser humano.
• Describe y representa el átomo, su estructura y sus
componentes.
• Relaciona las ondas electromagnéticas con la salud
humana.

4. 16/05/15 4
Importancia de la química en la
Medicina Humana
A. Procesos biológicos
Síntesis de las hormonas tiroideas
(I + Tirosina → MIT+DIT →T3)
(I + Tirosina → DIT+ DIT →T4)
Como componente de proteínas funcionales:
Hemoglobina
Mioglobina.
Como componentes de enzimas:
La citocromooxidasa (hierro, cobre)
La superóxido dismutasa (cobre, zinc)
La anhidrasa carbónica (Zinc)

5. 16/05/15 5
Productos cosméticos y
dermatológicos
Jabones, lociones, lacas, geles y cremas
bloqueadoras solares.
B. La química en las ciencias de la salud
Armas químicas
Tenemos los gases de guerra que son el
sarin, tabún y somán.
Productos farmacéuticos y médicos
Medicamentos, drogas de abuso y
sustancias dopantes en el deporte.

6. 16/05/15 6
Materia es todo aquello que tiene
masa, ocupa un lugar en el
espacio, y posee los atributos de
gravedad e inercia.
La cantidad de materia de un
cuerpo se mide por su masa.
MateriaMateria

7. Propiedades Físicas: Aquellas que pueden ser observadas
o medidas sin que ocurra cambio en la composición de la
sustancia.
Cambio Físico: Altera alguna propiedad física.
Propiedades Químicas: Aquellas que pueden ser observadas
o medidas dependiendo de la habilidad de las sustancias para
reaccionar y formar una nueva sustancia que tiene
propiedades diferentes.
Cambio Químico: Altera la composición química de la
sustancia.
PROPIEDADES DE LA MATERIAPROPIEDADES DE LA MATERIA

8. • Propiedades IntensivasPropiedades Intensivas
• No cambian cuando cambia el tamaño de laNo cambian cuando cambia el tamaño de la
muestra, ejemplo: densidad, temperatura demuestra, ejemplo: densidad, temperatura de
ebullición, temperatura de fusión, tensiónebullición, temperatura de fusión, tensión
superficialsuperficial
• Propiedades ExtensivasPropiedades Extensivas
• Cambian las propiedades cuando cambia elCambian las propiedades cuando cambia el
tamaño de la muestra, ejemplo: volumen de untamaño de la muestra, ejemplo: volumen de un
líquido, la masa de un sólido, la presión de unlíquido, la masa de un sólido, la presión de un
gas.gas.
PROPIEDADES DE LAPROPIEDADES DE LA
MATERIAMATERIA

9. CLASIFICACIÓN DE LACLASIFICACIÓN DE LA
MATERIAMATERIA
Toda la Materia
Compuesto Homogéneas Heterogéneas
Sustancias puras Mezclas
Elemento
Cambios físicos
Cambios
químicos
• oxígeno
• oro
• hierro
• sal
• bicarbonato de sodio
• azúcar
• refresco
• gasolina
• aire
• polvo
• arena
• vinagreta

10. 16/05/15 10
Sustancias puras
Son sustancias que no se pueden descomponer en formas
más simples por cambios químicos convencionales.
Son sustancias puras que pueden conservarse en la
naturaleza como tales, observarse, identificarse y manipularse
en cantidades de tamaño macroscópico.
1. Elementos o sustancias simples
Clasificación de la materia

11. 16/05/15 11
Química médica
Elementos en la masa del ser humano
Elementos Masa en el
hombre de
70 Kg
Localización y función

12. 16/05/15 12
2. Sustancias compuestas o compuesto
Son sustancias formadas por dos o más elementos unidos
químicamente en proporciones sencillas y definidas.
Química Médica
Agua H2O : 2 átomos de Hidrogeno y 1 átomo de
Oxígeno
Cloruro de sodio: NaCl (al 0,9% constituye el suero
fisiológico)
Ácido clorhídrico: HCl ( se origina en las células
parietales del estómago y forma parte del jugo
gástrico).

13. Clases de Compuestos
a) Compuesto Molecular :
Existe como molécula que
consta de dos o más
elementos enlazados
b) Compuesto Iónico
Existe en forma de catión y
anión unidos por la fuerza de
sus cargas positiva y negativa

14. 16/05/15 14
Mezclas
Están formadas por más de un
componente, cuyas proporciones
pueden variar.
No tiene composición fija.
No pierden sus propiedades por
el hecho de mezclarse.
Cada componente mantiene sus
propiedades.

15. 16/05/15 15
1. Mezcla Homogénea
Constan de una sola fase, llamada disolución o solución.
No se pueden distinguir sus componentes
Química Médica
Mezclas homogéneas en la medicina
Agua oxigenada (H2O2 + H2O), desinfectante , antiséptico
y decolorante en cosmética.
Mezclas homogéneas a nivel hospitalario:
El acero quirúrgico (aleación de carbono y hierro) es el
componente de las mesas quirúrgicas e instrumental de
cirugía.

16. 16/05/15 16
2. Mezcla Heterogénea
Química MédicaQuímica Médica
•Tipo suspensiones farmacéutica de uso enTipo suspensiones farmacéutica de uso en
medicina:medicina:
JarabesJarabes
LaxantesLaxantes
•Tipo coloides en los alimentos:Tipo coloides en los alimentos:
Albúmina, mayonesa.Albúmina, mayonesa.
Leche, queso, mantequilla.Leche, queso, mantequilla.
AlmidónAlmidón
Es el sistema donde se encuentran dos o más componentes
que se distinguen a simple vista. Son mezclas cuyas
propiedades y composición son constantes en todas sus partes.

17. 16/05/15 17
La masa y la energía del universo permanece
constante, no se puede aumentar ni disminuir
solo se transforma una en otra.
Ley de Conservación de la Materia

18. 16/05/15 18
El hielo seco (CO2 sólido) por
acción del calor se convierte en
CO2 en forma de gas.
Ejemplo:
Evaporación del agua: el agua
líquida al ser calentada se evapora
en agua gaseosa.
Un cambio físico no produce variación en la identidad de la
sustancia. Son transformaciones transitorias, es decir, es un
cambio de estado.
Cambios físicos

19. 16/05/15 19
Cambios químicos
Un cambio químico produce una variación en la identidad de
la sustancia. Son transformaciones permanentes y no son
reversibles.
Química Médica
La disolución de la sal de Andrews (NaHCO3) en agua
libera gas (CO2) y en el fondo del vaso queda un precipitado
blando de sabor cáustico (Na2CO3) y de color blanco.

20. EVIDENCIAS DE UN FENÓMENO QUÍMICOEVIDENCIAS DE UN FENÓMENO QUÍMICO
(reacción química)(reacción química)
• Liberación o absorción de energía (calor,Liberación o absorción de energía (calor,
luz)luz)
• Formación de precipitados (sólidos)Formación de precipitados (sólidos)
• Desprendimiento de gasesDesprendimiento de gases
• Aparición de nuevos colores (nuevasAparición de nuevos colores (nuevas
sustancias)sustancias)

21. EjerciciosEjercicios
• Al realizar las mezcla de la tabla decirAl realizar las mezcla de la tabla decir
cuando se obtiene un sistema homogénea ycuando se obtiene un sistema homogénea y
cuando heterogénea.cuando heterogénea.
aceite alcohol arena sal azúcar
agua

22. aceite alcohol arena sal azúcar
agua heterog
enea
homog
enea
heterog
enea
homog
enea
homog
enea
Al realizar las mezcla de la tabla decir cuando
se obtiene un sistema homogénea y cuando
heterogénea

23. 16/05/15 23
1. Clasificar las siguientes mezclas en homogéneas
o heterogéneas:
Las bebidas gaseosas:
El vinagre (5% de ácido acético en agua):
El aire, libre de partículas suspendidas:
El agua potable, agua de los ríos, mares y lagos:
Dinámica de Pequeño Grupo DPG-1

24. 16/05/15 24
La cerveza, tiene una formulación
general de agua, malta (cebada
geminada= cebada malteada), se lleva
a cocción de 100º C y se genera el
mosto, a la cual se le adiciona la
levadura (Sacharomyces) y con ello se
genera el etanol + CO2.
Piedra pómez (dióxido de sílice, trióxido
de aluminio) de color grisáceo, ceniza o
amarillo.
Es un exfoliante de los pies, rodillas y
zonas hiperpigmentadas del cuerpo.

25. 16/05/15 25
La respiración en el hombre:
La digestión en el hombre:
La putrefacción de la carne
Fermentación de las bebidas:
2. Complete las reacciones y mencione si el cambio es
físico o químico:

26. 16/05/15 26
Modelo atómico actual
El átomo es la partícula
más pequeña de un
elemento químico que
conserva las propiedades
de dicho elemento.
El átomo es un sistema
dinámico y energético en
equilibrio, constituido
por el núcleo y una zona
extranuclear.

27. 16/05/15 27
Partes del átomo
Núcleo
Es la parte central, muy pequeño y de carga positiva, contiene 200
tipos de partículas denominadas nucleones, de los cuales, los protones
y neutrones son los más importantes.
Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear, que es
la fuerza natural más grande que se conoce y tiene corto alcance, sólo
para dimensiones nucleares.
Zona extranuclear, envoltura o capa atómica
Es un espacio muy grande (constituye el 99,99% del volumen atómico),
donde se encuentran los electrones ocupando ciertos estados de
energía (orbitales, subniveles y niveles).

28. 16/05/15 28
Partículas subatómicas fundamentales
Son aquellas que están presentes en cualquier átomo, y son
tres partículas fundamentales electrones, protones y
neutrones.
Los nucleones fundamentales son los protones y neutrones.
Electrón (e-
)
Es una partícula muy estable (no decae en otras partículas); con
spin igual a ½, y su tiempo de vida es infinito.
Protón (1p+
)
Es una partícula positiva cuya masa es 1 835 veces mayor que la
del electrón y su tiempo de vida es infinito.
Neutrón (1nº)
Es una partícula pesada que ele e-
y el p+
, es menos estable, con
un tiempo de vida de 16,66 minutos.

29. 16/05/15 29
Representación de un núcleo
Se representa en función de su número de masa
(A) y número atómico (Z)
Número de masa o peso atómico (A)
Es la suma total de partículas fundamentales del núcleo de un
átomo, o sea, el número de nucleones fundamentales (suma del
número total de protones y número de neutrones) presentes en el
núcleo del átomo de cada elemento.
A excepción del Hidrógeno que solo tiene un protón y ningún neutrón,
todos los demás elementos tienen protones y neutrones:
# masa (A) = número de + número de
protones neutrones

30. 16/05/15 30
El número atómico (Z)
Es el número de protones presentes en el núcleo atómico
de cada elemento.
En un átomo neutro el número de protones es
exactamente igual al número de electrones:
# protones = # electrones
Este número es el que define al elemento.

31. 16/05/15 31
Teoría cuántica
Los e- transfieren energía al pasar de un
nivel a otro.
La energía no puede tener cualquier valor
sino que esta cuantizada (en paquetes).
La energía que se transfiere es de
naturaleza luminosa.
Un átomo puede absorber o emitir luz.
La luz es de naturaleza dual:
Como partículas y
Como ondas electromagnéticas

32. 16/05/15 32
Ondas electromagnéticas
Son vibraciones que se propagan
repetidamente en un medio,
transportando energía.
Dichas ondas consisten en campos eléctricos y
magnéticos (perpendiculares entre sí) de
carácter oscilante, que interactúan con
sistemas biológicos.
La luz se propaga a velocidad constante
de:
c = λν = 3x108
m/s
Cada vez que pasa a otro orbital atómico
se intercambia un cuanto de energía. La
energía viene dado por:
E fotón = hν

33. 16/05/15 33
Clasificación de las ondas electromagnéticas
Según su frecuencia y energía, las ondas electromagnéticas se clasifican
en:
Radiaciones ionizantes
Son de alta frecuencia (sobre los 2400 millones de MHz),
que tienen la suficiente energía como para producir
ionización (creación de partes eléctricamente cargadas,
una positiva y una negativa), rompiendo los enlaces
atómicos que mantienen a las moléculas unidas en las
células.
Radiaciones no ionizantes
Son de menor frecuencia que las ionizantes, y no tienen la
suficiente energía para romper los enlaces atómicos.
Esta son: la radiación ultravioleta, el visible, la radiación
infrarroja, la radiofrecuencia y los campos de microondas,
campos de ELF (extremely Low Frequency), campos
eléctricos y magnéticos estáticos.

34. 16/05/15 34
Espectro electromagnético

35. 16/05/15 35
Formas de radiaciones electromagnéticas:
Rayos gamma
Rayos X
Luz visible
Rayos UV (UVA y UVB)

36. 16/05/15 36
Estructura electrónica
Nube electrónica o zona cortical.
Es la región del espacio en la cual se
encuentra a los electrones, ubicados
específicamente en las regiones de
máxima probabilidad denominadas
REEMPES.
La nube electrónica está formada por:
Niveles de energía
Subniveles de energía
Orbitales atómicos o REEMPES
Electrones

37. 16/05/15 37
Números cuánticos
Son valores que sirven para describir a un orbital o
identificar a un electrón.
Un orbital es la región donde es máxima la probabilidad de
encontrar un electrón.
Como máximo un orbital puede contener dos electrones y éstos
deben tener como característica de spin (girar sobre su propio
eje) opuesto.

38. 16/05/15 38
1. Número cuántico principal, n
Describe la energía del electrón de las
órbitas y el tamaño del orbital.
Los e- giran sin ganar ni perder energía.
Existe dos formas de representar los niveles
de energía (n):
n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Notación cuántica.
K, L, M, N, O, P, Q Notación espectroscópica.
Cuando mayor es el valor de “n” mayor es la energía total del e-, y más
lejos del núcleo se encuentra, mayor es el tamaño del orbital.

39. 16/05/15 39
2. Número cuántico secundario o azimutal, l
Indica la forma específica del orbital.
En un nivel “n” hay n valores de l.
Sommerfeld planteo la existencia de subniveles de energía o
subcapas.
Existen dos formas de representar a los subniveles:
Representación cuántica de l: 0 1 2 3 4
Representación espectroscópica de l: s p d f g

40. 16/05/15 40
3. Número cuántico magnético, m
Indica la orientación de un orbital nl en el espacio.
Los valores de m van desde –l hasta +l, pasando por el cero:
m = -l, (-l+1), (-l+2), …0,1,2,3,…+l
4. Número cuántico de espín, s
Indica el sentido de giro de un electrón sobre su
propio eje en un orbital.
Específicamente determina el momento angular
del giro del electrón:
Giro horario con valor -1/2
Giro antihorario con valor +1/2
Una completa descripción de un electrón en un átomo requiere una
serie de los cuatro números cuánticos: n, l, m y s.

41. 16/05/15 41
Cada electrón tiene sus cuatro números cuánticos que lo
identifican
Número
cuántico
Símbolo Representación Valor
Principal n Nivel de energía K, L, M, N, O, P, Q
1. 2, 3, 4, 5, 6, 7
Secundario m1
o l Subnivel s p d f
0 1 2 3
Magnético m o mm
Orbital
Spin s o ms
Spin + 1/2
Antiespin - 1/2

42. 16/05/15 42
Configuración o distribución electrónica
Consiste en distribuir los e- en torno al núcleo en diferentes
estados energéticos (niveles, subniveles y orbitales).
Distribución por subniveles
Se efectúa según el Principio del Aufbau
(término alemán que significa construir),
que establece lo siguiente:
Los electrones se distribuyen en orden
creciente de la energía relativa de los
subniveles.
Electrón diferenciador
Es el último electrón colocado según el Principio del Aufbau. La distribución se
encuentra estrechamente relacionada con la posición en la tabla.

43. 16/05/15 43
Regla de Möllíer o regla del serrucho
Niveles 1 2 3 4 5 6 7
Subniveles
s2
s2
s2
s2
s2
s2
s2
p6
p6
p6
p6
p6
p6
d10
d10
d10
d10
f14
f14
Número de subniveles 1 2 3 4 4 3 2
Número de orbitales 1 4 9 16 16 9 4
Es una forma práctica para realizar la distribución
electrónica por subniveles según el principio Aufbau.
Número de electrones 2 8 18 32 32 18 8

44. 16/05/15 44
Distribución por orbitales
Se efectúa mediante el principio de máxima multiplicidad o de regla
de Hund, que establece lo siguiente:
Ningún orbital de un mismo subnivel (de igual energía relativa)
puede contener dos e-
antes que los demás contengan por lo menos
uno.
Primero se debe dejar todos los orbitales a medio llenar y luego
empezar el llenado con espines opuestos.

45. 16/05/15 45
Principio de exclusión de Pauli
Se fundamenta en el hecho de que 2 e- que están en el mismo
orbital y posee el mismo sentido del spin presentan repulsiones
muy fuertes entre sí debido a sus campos magnéticos iguales.
Electrones que presentan espines paralelos en un mismo orbital
no pueden coexistir, porque los polos iguales se repelen o
rechazan.

46. 16/05/15 46
Las radiaciones y la salud
Las ondas de alta frecuencia son
perjudiciales para la salud, ya que son más
penetrantes y pueden modificar nuestras
moléculas.
Las ondas de radio corta
Es un tipo de corriente alterna de alta frecuencia
caracterizada por tener una longitud de onda comprendida
entre 1 y 30 metros (10-300 MHz). Son ondas todas de igual
amplitud, que se suceden de manera ininterrumpida.
Los efecto de la onda corta son el aumento de la circulación
(hiperemia), aumento leucocitario pasajero, acción
analgésica y antiinflamatoria.

47. 16/05/15 47
Rayos gamma
Formada por fotones, producida generalmente
por elementos radioactivos.
Es un tipo de radiación ionizante, capaz de
penetrar en la materia más profundamente que
la radiación alfa o beta. Dada su alta energía
pueden causar grave daño al núcleo de las
células, por lo que son usados para esterilizar
equipos médicos y alimentos.
Rayos X
Es una radiación electromagnética, invisible, que
atraviesa cuerpos opacos e imprime películas
fotográficas.
Atraviesan la piel y los músculos y permiten ver
los huesos.
Su longitud de onda es de 0,1-10 nm.

48. 16/05/15 48
Rayos ultravioleta
Hay tres tipos de rayos UV: UVA, UVB y UVC.
Rayos ultravioleta de longitud de onda
larga (UVA)
(320-400 nm)
Son los responsables de la pigmentación
inmediata de la piel y del bronceado de retardo.
Penetran lentamente en las capas más profundas
de la piel, y causan:
Cambios en la vasculatura sanguínea.
Manchas
Envejecimiento cutáneo (al destruir el colágeno
que aporta elasticidad a la piel)
Lesiones precancerosas (queratosis actínicas),
aunque se han considerado a menudo
inofensivos.

49. 16/05/15 49
Rayos ultravioleta de longitud
de onda media (UVB)
(280-320 nm)
Estos rayos son parcialmente
absorbidos por el ozono, poseen
mayor energía, pero penetra poco
en la piel. Sus efectos son
acumulativos (a largo plazo) y son
responsables de:
Quemaduras
Incremento del grosor de la piel
Cáncer de piel.
Desencadenar lupus eritematoso
sistémico.

50. 16/05/15 50
Los ultravioletas cortos (UVC)
(180-280 nm)
Son los más agresivos, pero no
llegan a traspasar la capa de
ozono de la estratósfera, ya que
son absorbidos por la atmósfera y
retenidos allí.

51. 16/05/15 51
Elemento # protones
# 1
p+
# electrones
# e-
# neutrones
A-Z = # 1
nº
31
Ga70
31 31 70-31 = 39
Elemento # protones
# 1
p+
# electrones
# e-
# neutrones
A-Z = # 1
nº
3
Li7
7-3= 4
19
K39
Dinámica de Pequeño Grupo DPG

52. 16/05/15 52
Realizar la configuración electrónica del manganeso (z=25) e
indicar el número de electrones en subniveles principales,
electrones en el último nivel y electrones en el penúltimo nivel:
1 2 3 4 Último nivel
s2
s2
s2
s2
p6
p6
d5
Posee 2 e-
en el último nivel
Posee 12 e-
en el subnivel p
Posee 13 e-
en el penúltimo nivel (n=3)
Luego en forma lineal será: 25Mn = 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d5

53. 16/05/15 53
Realizar la distribución electrónica por orbitales para el átomo de flúor
(z=9); y comprobar el principio de exclusión de Pauli:
Primero realizamos la distribución por subniveles aplicando la regla de
sarrus y luego para cada subnivel aplicamos la regla de Hund:
9F = 1s2
2s2
2p5
9F =
1s 2s 2px 2py 2pz

54. 16/05/15 54
La piel humana, puede ser dañada por dos tipos de radiación UV: UVA
con un rango de 320-400 nm y la del UVB con un rango de 280-320 nm.
Además se conoce que la energía necesaria para desnaturalizar
(romper) a la estructura molecular de la piel durante una exposición a la
radiación UV es de 4,15 x 10-12
J. Se desea:
(a) Determinar cuál de los dos tipos de radiación ultravioleta es la más
dañina y ser causante de cáncer de piel:

55. 16/05/15 55
GRACIASGRACIAS