En este punto te podrás estar preguntando cómo
"sabe" la célula que debe realizar sólo
determinadas reacciones, a pesar de que estén
disponibles sustancias para muchas otras. Incluso,
pudieran surgir preguntas, tales como: ¿por qué
las células del estómago digieren la proteína y no
el almidón o la grasa? ¿Por qué las células oxidan
la glucosa a dióxido de carbono (CO
lugar de reducirla a metano (CH4) y agua? Todas
estas preguntas pueden responderse de la misma
manera: una enzima determinada sólo puede
catalizar un tipo específico de reacción, por lo que
una célula sólo produce reacciones para las cuales
tiene enzimas.
La constancia corporal
Las reacciones metabólicas deben ser reguladas para
mantener el medio interno de una célula y de un organismo
tan constante como sea posible. Esto es una necesidad
dado que la actividad enzimática es óptima en unas
condiciones determinadas, por ejemplo, un estrecho intervalo
de temperatura y pH. El medio externo cambia y el ser vivo
debe responder a estos cambios, de forma tal que le permita
mantener las condiciones óptimas para que sus enzimas
continúen trabajando. Incluso, cualquier desajuste interno
debe ser prontamente controlado para restablecer la
condición de equilibrio (o, más formalmente, la condición
de estado estacionario, dado que los seres vivos son
sistemas abiertos). En las formas más evolucionadas, la
regulación y tendencia a la constancia requiere de hormonas,
la presencia de sistemas de transporte y de un ajuste
orgánico. Esto garantiza que las células reciban las
sustancias químicas necesarias para su funcionamiento,
se deshagan rápidamente de sus productos de desecho y
tengan una temperatura y un pH adecuados.
La sangre transporta los suministros y desechos y, además, protege a las células de
cambios nocivos en las condiciones físicas y químicas como las que provocan las bacterias
invasoras. En condiciones normales, en tu cuerpo coexisten ecosistemas bacterianos bien
equilibrados. A pesar de que siempre hay bacterias nocivas a nuestro alrededor, por lo
general no consiguen provocar enfermedades, debido, en parte, a que tienen que competir
con bacterias inofensivas. Con frecuencia se produce una enfermedad cuando se destruyen
las bacterias inofensivas y aumenta el número de las bacterias que producen enfermedades.¿Sabías que…?
El mantenimiento del equilibrio en el cuerpo se llama
homeostasis
condiciones externas varíen, los efectos de estos cambios
sobre el organismo sean mínimos. Si el equilibrio se
altera y los mecanismos homeostáticos no pueden
recuperarlo, entonces el organismo puede enfermar y,
con el tiempo, morir.
Interesante
Interesante
Si la cantidad de líquidos en tu cuerpo es insuficiente, el
cerebro se comunica con los riñones enviándoles una
hormona que hace que éstos retengan ciertos líquidos.
Se tiene así que la sensación de sed no es más que una
respuesta del cerebro, indicativa de que el organismo
necesita líquidos para mantener el equilibrio. Una vez
que bebes agua, el nivel de hormonas baja y los riñones
liberan más líquidos, que son expulsados, junto con otros
materiales, a través de la orina.¿Qué tan importantes son los ácidos y las bases
en nuestro organismo?
Recuerdas que antes viste que el pH de la sangre está entre
7,35 y 7,45? Este valor proviene de la reacción del agua con
el CO
en la reacción primordial de liberación de energía del cuerpo,
que es la oxidación de la glucosa:
CO2(g) + H2O(l) H2CO3(ac) H+(ac) + HCO3
-(ac)
Existen otros ácidos que se producen en el organismo, tales
como el ácido láctico (CH3CHOHCOOH) y el ácido fosfórico
(H3PO4), los cuales se originan como parte de la digestión de
alimentos, y el ácido clorhídrico, que forma parte del jugo
gástrico.
En este punto surge una pregunta de manera natural: ¿cómo
hace el cuerpo para mantener un pH constante? La respuesta
es que utiliza amortiguadores químicos, que son disoluciones
que contienen un ácido débil y su base conjugada, o una base
débil y su ácido conjugado, y que tienen la capacidad de
resistir los cambios de pH que pudieran ocurrir por la adición
de pequeñas cantidades tanto de ácidos como de base.¿Qué tan importantes son los ácidos y las bases
en nuestro organismo?El estómago es otro sitio del cuerpo donde ocurre la
interesante química de los ácidos y las bases.
Seguramente has oído hablar del jugo gástrico, que es
un fluido digestivo ácido secretado por las glándulas de
la mucosa que envuelve internamente al estómago y que
en un adulto promedio es producido diariamente en
cantidades de 2 a 3 dm
gástrico contiene ácido clorhídrico y tiene un pH de
aproximadamente 1,5: un medio tan ácido que sería
capaz de disolver zinc metálico. ¿Cuál es la finalidad de
este medio tan ácido? Convertir el alimento en sustancia
que puedan ser asimilidas por el organismo y activar
determinadas enzimas digestivas.
Interesante
¿Has sentido alguna vez una sensación de ardor en el
estómago o zona media del pecho? ¿Conoces a alguien
que lo haya sentido? Estos síntomas corresponden a la
llamada "acidez estomacal", cuyo origen químico es un
exceso de ácido clorhídrico.
Cuando comes se estimula la secreción de los iones H+
y una pequeña fracción de ellos se reabsorbe por la
mucosa, lo que provoca pequeñas hemorragias. Este
proceso es normal y aproximadamente medio millón de
células se renueva cada minuto, por lo que un estómago
sano se recubre en forma completa en un lapso de tres
días, más o menos.
Pero si la cantidad de ácido es demasiado grande, la
afluencia constante de los iones H+ a través de la
membrana de regreso al plasma sanguíneo puede causar
dolor, hinchazón, contracción muscular, inflamación y
sangrado.Sustancias extrañas en el organismo:
¿Qué hace la química corporal para ayudarte?
Cuando sustancias tóxicas o microorganismos causantes de
enfermedades como virus, bacterias, protozoos, hongos, parásitos
o las moléculas producidas por ellos penetran en el cuerpo, se
activan los mecanismos de defensa que ayudan a protegerte. Por
ejemplo, el ácido del jugo gástrico ayuda a destruir muchos
microorganismos en el estómago antes de que éstos puedan
entrar en la corriente sanguínea. Igualmente, las membranas que
recubren la parte interna del tracto digestivo y de los pulmones
resisten la infección de casi todos los organismos infecciosos.
Sin embargo, estas defensas externas no son las únicas con las
que cuenta el cuerpo. También se encuentran las defensas internas.
Una de ellas es la desintoxicación de la sangre a través del hígado,
el cual separa las sustancias útiles de las que son dañinas o
indeseables y descompone las sustancias tóxicas absorbidas por
el intestino o producidas en cualquier parte del organismo,
eliminándolas por la bilis o la sangre como subproductos inocuos.
El hígado no posee una capacidad ilimitada de desintoxicación
del organismo. Si ingieres muchas sustancias nocivas como alcohol
y alimentos ricos en grasas saturadas, particularmente si están
fritos, el hígado se puede sobrecargar y la función hepática verse
disminuida, lo que originaría la acumulación de moléculas dañinas
en el organismo, problemas en la distribución de moléculas
esenciales como glucosa y aminoácidos, así como daños en la
síntesis de proteínas importantes.
El otro mecanismo interno de defensa con el que cuentas es el
sistema inmunológico
sistema inmunológico
tóxicos de agentes invasores.
Cualquier sustancia extraña que introducida en el interior del
organismo provoque una respuesta inmunitaria, se denomina
antígeno
antígeno
inmunológico crea los anticuerpos que son proteínas de glóbulos
blancos. Cada anticuerpo en el organismo reconoce y se une a
un determinado antígeno, es decir, la interacción antígenoanticuerpo
es específica.
La construcción de anticuerpos que ataquen específicamente a
un antígeno dado no es una actividad tan sencilla y sólo ciertos
tipos de glóbulos blancos están en capacidad de producirlos.
Una vez establecida la vía de síntesis, el anticuerpo específico
pueden, de ahí en adelante, fabricarlo con facilidad y es así como
se desarrolla la inmunidad ante ciertas infecciones bacterianas
y virales.
Desafortunadamente, el cuerpo no puede protegerse de manera
eficaz contra todos los agentes causantes de enfermedades. Tal
es el caso del virus de inmunodeficiencia humana (VIH), que
puede llevar al desarrollo del síndrome de inmunodeficiencia.Química para curar enfermedades
A pesar de la existencia de muchas enfermedades, día a día se van
perfilando numerosos avances científicos y tecnológicos que han
permitido darle solución a un gran número de problemas y mejorar
la calidad de vida. La química se consagra así como una herramienta
muy poderosa para alcanzar este objetivo.
Un ejemplo clásico y sencillo de esto lo constituye la aspirina. Como
ya se dijo en un fascículo previo, la aspirina está considerada como
uno de los cinco inventos más importantes del siglo pasado, debido
a que ha facilitado la vida del hombre al permitirle combatir la fiebre
y el dolor. Este fármaco tuvo su origen en el conocimiento de que
la salicina, una sustancia aislada de la corteza de ciertos sauces, es
un potente analgésico y antipirético y su estructura química sirvió
como patrón para la síntesis de la aspirina o ácido acetilsalicílico.
Este ácido es fácilmente sintetizable. Aunque presenta buenas
propiedades analgésicas, produce irritaciones en las mucosas de la
boca y de la parte superior del tracto digestivo. Para solucionar este
inconveniente se sustituyó el H del fenol del ácido salicílico por un
grupo acetilo. Esta sencilla modificación, en donde se utilizaron
conocimientos químicos, permitió la obtención de un fármaco muy
versátil y es también recomendado por los médicos para prevenir
accidentes cardiovasculares.. Para destruir la actividad de los antígenos, el sistema, el cual te ayuda a impedir los efectos3. Entre otras sustancias, el jugo2 que, como ya sabes, es desprendido por las células. Este proceso garantiza, que aunque las
