Es una vía catabólica a través de la cual tanto las células de los diferentes animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas de glúcidos y obtienen energía. Las reacciones ocurran en el citosol de la célula. En organismos anaerobios: Proceso de fermentación a partir del piruvato, obteniendo etanol y lactato.
Historia
—1860, Pasteur : Fermentación ligada a las células vivas.
—1897,Hans y Eduard Büchner: Sacarosa se fermentaba hasta alcohol por el
extracto de levadura.
—1905, Arthur Harden y William Young: fosfato inorgánico era incorporado
a un azúcar-fosfato.
—Aislaron una hexosa difosfato( Fructosa-1,6-difosfato)
En el extracto de levadura hay Zimasa y una Cozimasa
—Estudios sobre extractos musculares: reacciones de la fermentación
láctica = reacciones fermentación alcohólica.
—1940, La vía glucolítica completa fue aclarada por los aportes de Gustav
Embden, Otto Meyerhof.
Hoy en día se busca mitigar el impacto
ambiental producido por algunos productos de uso industrial, los cuales
contienen como ingredientes activos sustancias o compuestos químicos que
atentan contra los ecosistemas al no ser
biodegradables.
La biotecnología surge como respuesta, en
la mitigación de ese impacto ambiental, utiliza microorganismos vivos y
procesos biológicos con el objetivo de obtener productos químicos, combustibles,
alimentos, medicamentos, y servicios, como el tratamiento de residuos o el
control de la contaminación, útiles para el hombre.
Los principios activos que generan, una
gran importancia en el campo industrial, como son las enzimas y aún más las que son
obtenidas en procesos biotecnológicos, que contribuyen con el medio ambiente,
son de gran interés, para el desarrollo de productos ecológicos.
la
enzima tiene por característica una determinada ruta de para reaccionar
con su sustrato , esto lo hace bajo unas series de condiciones y paso a paso ,
debido a que la lipasa proveniente del hongo como de la bacteria tienen la
misma reacción y método para reaccionar con su sustrato (triglicérido) . Cuando
el sustrato alcanza la enzima comienza el proceso para hidrolizar el lípido, el
sitio activo del enzima conformado por los aminoácidos serina (Ser), histidina
(His), y acido aspártico (Asp) entablan
conexiones. Para asi producir la siguiente reacción.
Otro principio activo, importante en los detergentes, que contribuye al medio ambiente y más precisamente a los cuerpos de agua, son los tensoactivos o surfactantes, los cuales dependiendo, de qué compuestos conforman, su estructura molecular ya sean fosfatos, fenoles o si esa estructura es ramificad o lineal, así mismo es la biodegradabilidad de la molécula y por ende su impacto en la naturaleza.
PROBLEMÁTICA DE LA INDUSTRIA
La problemática en la industria refiere a ciertos aspectos que minimizan tanto la oportunidades de crecimiento investigativo en el país así como también, la composición de muchos detergentes en el mercado que ofrecen una acción mínima y que genera una gran contaminación ambiental así como los precios de los mismos.
ACCIÓN DE SURFACTANTES Y ENZIMAS SOBRE LAS SUPERFICIES
Los detergentes poseen una acción de sus componentes frente a la mugre o grasa que se desee eliminar de las superficies esta acción se compone de tres fases presentadas a continuación.
Fase de adhesión
En la materia orgánica adherida en la superficie entran en contacto los surfactantes y las enzimas que con su función especifica permiten junto con el activo de detergente dividir en partículas mas pequeñas la materia orgánica a remover, a continuación se presentan los diagramas respectivos de la fase de adhesión.
Fase de separación
Los pequeños trozos de materia orgánica son atrapado por miscelas producidas por los surfactantes que tiene una parte hidrofobica y otra hidrofilica donde la parte hidrofobica o apolar se adhiere a esta materia encapsulando a si cada trozo de materia orgánica. Las imágenes presentadas a continuación muestran una diagrama grafico de esta fase.
Fase de emulsión
Cuando las miscelas estan formadas la parte hidrofilica que es a fin con el agua logra remover esta materia orgánica y ya que las diferentes miscelas no se pueden unir por presenta polos opuestos lo que genera repulsión una a otras.
Tensión superficial de agua en acción con los tensoactivos
Los tensoactivos son capaces de disminuir la energía de los enlaces entra la moléculas del agua y la tensión superficial del agua y que actúan con estructura química del mismo a continuación se presenta de una forma mas sencilla.
Moléculas en el recipiente
Principios activos de los detergentes
Son de gran importancia ya que en los formulas de los detergentes deben tener las sustancias que van a remover la materia orgánica de la superficie algunos de estos principios activos se encuentran a continuación.
Surfactantes
Agentes secuestrantes
Agentes dispersantes
Enzimas
Agentes espumante
Componente
Que es
Función
Surfactantes
Son cadenas orgánicas con una parte
hidrofílica (polar) y otra parte hidrófoba (apolar). Se clasifican en su carga hidrofílica ya
sea aniónica, catiónica, anfótera y no iónica.
Los surfactantes o también conocidos
como tensoactivos, son aquellos que disminuyen la tensión superficial, lo
cual ayuda a dispersar mejor los componentes del detergente y lograr
emulsificar la suciedad.
Agentes secuestrantes
Son compuestos oxigenados orgánicos e
inorgánicos.
Su función es la de secuestrar los
cationes presentes en el agua como el calcio o magnesio, mediante la solubilización o
precipitación de estos. También tiene
la función de mantener el pH alcalino del detergente.
Agentes blanqueadores
Son compuestos oxidantes los hipo
haluros como el hipoclorito de sodio y sales inorgánicas peroxigendas como el
perborato de sodio.
Su función es la de oxidar la materia a
la cual está en contacto
Agentes auxiliares
Son proteínas conocidas como enzimas,
que por lo general acompañan los surfactantes en función de limpiar.
Su función al igual que los
surfactantes es de remover la suciedad a pH alcalino y temperaturas de hasta
más de 60 C° generalmente.
Otros
Son compuestos orgánicos (Bactericidas)
que algunos casos los añaden para maximizar la aplicación del lavado.
Su función es desnaturalizar la pared
celular de la bacteria.
Efectos al medio ambiente
Los detergentes con altos contenidos de fosfatos producen cierto impacto ambiental el mas conocido como el fenómeno de la eutrofización donde los fosfato generan un enriquecimiento excesivo de nutrientes en el ecosistema lo cual causa que haya un proliferación de algas, estas a su vez depositadas en la parte superior de los cuerpos de agua genera que en el ecosistema acuático haya falta de oxigeno y se produzca mortandad de la fauna acuática. A continuación se presenta un amplio información del tema.
Todos estos aspectos permite visualizar lo importante que es la adecuada fabricación de detergentes que tengas acciones bastante profundas en la superficies a la cuales deseemos aplicarlo pero que no produzca un fenómeno de contaminación así como de los costes de los mismos en el mercado.
´´Tu debes ser el cambio que deseas ver en el mundo´´
Seguridad y disposición de residuos en el laboratorio
Las normas son esenciales para evitar riesgos y tener un mejor
desempeño en el área de trabajo las cuales se presentan a continuación:
Portar los elementos de protección personal como
lo son Bata, Gafas de seguridad y guantes de nitrilo
No comer ni beber ningún alimento dentro del
área de trabajo
Recoger el cabello las personas que lo tengan
largo
Conocer las precauciones y peligrosidad de los
reactivos químicos usados, y disponer de las fichas de seguridad
En caso de accidente avisar a la persona
encargada de la práctica que se esté realizando
Tener debidamente marcado todo recipiente que
contenga alguna sustancia
Rotular adecuadamente las soluciones preparadas
Leer con anterioridad la guía de laboratorio
para conocer el trabajo que se ha de realizar
Cuando se realiza una mezcla de un ácido y el
agua siempre se debe verter el ácido sobre el agua.
Al terminar la práctica disponer adecuadamente
las sustancias obtenidas.
No pipetear con la boca ya que se dispone de
instrumentos que realizan esta función.
El material debe estar debidamente limpio para
evitar contaminación y luego de ser usado lavarlo.
No usar ningún equipo si se desconoce su uso o
sin previa autorización.
Usar los reactivos peligrosos volátiles en una
cabina de extracción para evitar la dispersión de este en el ambiente.
Mantener almacenador los reactivos en lugares
adecuados así como los residuos que se generen en la práctica.
Mantener el lugar de trabajo limpio y ordenado
para evitar accidentes
Saber la ubicación de botiquín, salidas de
emergencia y extintores dentro del área de trabajo
Pictogramas de peligrosidad
Los pictogramas de peligrosidad indican la información
específica que debe tener cualquier etiqueta o producto para informar al
usuario a que sustancia se enfrenta.
Explosivo:
Son
sustancias que pueden explotar con un contacto leve con alguna llama, chisma,
fricción que sea fuente de calor.
Inflamables:
Son
sustancias que pueden inflamarse con un leve contacto con cualquier fuente de
calor al contacto con el agua o el aire.
Comburente: Son
sustancias que pueden provocar o agravar un incendio en presencia de productos
combustibles
Corrosivos: Son sustancias que
pueden atacar o destruir metales, causar daños en la piel y ojos en caso de
contacto con estas sustancias
Toxicas:
Son
sustancias que pueden causar efectos adversos en la salud humana esto
dependiendo de la dosis de la sustancia que generalmente es una muy pequeña.
Puede causar dolor de cabeza perdida del conocimiento hasta la muerte.
Toxicidad
aguada: Son sustancias que generan efectos adversos pero en
cantidades altas. Puede causar nauseas, mareo, somnolencia, vértigo, alergias
cutáneas e irritación de ojos, nariz, piel y ojos.
Gas
bajo presión: Son las sustancias que al ser expuestas al
calor pueden explotar, estas sustancias las componen gases comprimidos,
licuados o disueltos. Pueden causar quemaduras o heridas graves. Cancerígeno: Son sustancias que
pueden causar cáncer o puede modificar el ADN de las células y provocar daños a
la persona expuesta o a su descendencia, causando malformaciones fetales,
fallas en las funciones del aparato reproductor. Así como muchas otras que
causan daño en los órganos como los pulmones y el hígado
Daño al medio ambiente: Son sustancia que causan
efectos adversos en los organismos acuáticos como la mortandad y contaminación
no solo de la fauna acuática sino también de la flora acuática
Rotulación de reactivos y sustancias en el laboratorio
En el siguiente gráfico se presenta la información que debe tener una etiqueta de un reactivo o solución volumetrica preparada en el laboratorio todo ello con el fin de evitar confusiones al momento de manipular dicha sustancia.
Disposición de residuos
La disposición de los
residuos tóxicos y
peligrosos generados en
las operaciones de
laboratorio deben tener un destino final
mas adecuado de
acuerdo a sus
características físicas y
químicas. Con el fin de reducir el impacto ambiental que pueden causar
estas sustancias al no tratarse adecuadamente. Estos residuos en el ambiente
puede causar mortandad de la fauna y la flora acuática como la terrestre ya que
son sustancias peligrosas que alteran el funcionamiento normal del medio
ambiente. Biblioteca virtual química
Este proceso requiere de operaciones tales como:
·Recolección
·Clasificación
·Almacenamiento
·Transporte
·Tratamiento
·Eliminación
Los residuos generadostambién requieren una clasificación mas
especifica estas clasificaciones se encuentran a continuación.
Según el estado físico los residuos se clasificarán:
·Líquidos.
·Sólidos.
Según su comportamiento químico clasifica como:
·Ácidos.
·Bases.
·Metales
en solución.
·Solventes
halogenados
·Solventes
no halogenados.
·Oxidantes.
·Reductores.
Según la peligrosidad o efectos nocivos a la salud y al medio ambiente se clasifican según los
siguientes criterios Res (2309/1.986):
·Corrosivos.
·Inflamables.
·Combustibles.
·Reactivos.
·Explosivos.
·Volátiles.
·Tóxicos.
En el laboratorio químico se
obtienen varios residuos por lo cual para hacer el debido proceso de
disposición final se requiere de un patrón de compatibilidad para con ello
evitar que al juntarse unas sustancias con otras puedan ocasionar acciones
peligrosas para ello se presentan las siguientes tablas de compatibilidad para desechar
los residuos.
La evolución de la química inicio cuando los primitivos descubrieron el fuego con el fin de cocer sus alimentos y ahuyentar a los animales pero cerca del siglo XVII surgió la ciencia química a partir de los estudios realizados por alquimistas pero hay ciertos trabajos realizados por Antonie Lavoisier y Robert Boyle que dieron inicio a la química esta puede destacar épocas importantes.
Antigüedad: Cerca de el siglo III a.C donde se producían algunos metales a partir de minerales como el hierro, cobre y estaño en donde se empezaron a crear se comenzó a utilizar los metales en adornos, el uso mas importante fue la fabricación de herramientas y armas de guerra, los metales mas importantes fueron el oro y el metal aunque este ultimo era muy escaso encontrado.
Alquimia: Era una técnica basada en descubrir una sustancia que transmutara los metales ordinarios en oro y plata. La alquimia permitió dar nombre a lo que conocemos actualmente como química. Todos los alquimistas huyeron de los preceptos religiosos y la inquisición sentaron la base que fue posteriormente el moderno desarrollo científico. Se buscaba la piedra filosofal para transformar metales en oro.
Aristóteles y Tales de Mileto
fueron unos de los más importantes precursores de la ciencia por sus
cuestionamientos de la naturaleza, pero en aquella época el tema de los cuatro
elementos de la naturaleza (fuego, tierra, agua y aire) y el surgimiento de
teorías sobre la divisibilidad de la materia fueron los que dieron paso a la
química como ciencia, gracias a Robert Boyle quien cuando publico todos sus
procedimientos hizo que la química se conociera como una actividad respetable.
Mucho después de ello hubieron muchos aportes por parte de Lavoisier y John
Dalton, así como muchos descubrimientos dieron comienzo a la química moderna la
consolidación de la tabla periódica así como aportes hechos por Bohr cerca del
siglo XX permitieron la profundización e interacción de la química como
ciencia.
La química así como muchas otras
ciencias han trascendido para mejorar y cambiar la humanidad, todas las
corrientes de invención y descubrimiento
de todos los misterios que esconde pero que no está
imposibilitada hacer encontrada y es la que se lleva el mayor papel, el papel
de crear una humanidad como la conocemos hoy día pero que aún se conserva ese
espíritu misterioso que continua en la búsqueda de muchas otras cosas que
pueden cambiar el rumbo de la humanidad que vivimos.
Principales científicos de la historia de la química
Antonie Lavoisier
Nació en París 1943 Químico, biólogo y economista francés Sus mayores aportes fueron la teoría de Flogisto y la teoría de la conservación de las masas. Fue condenado a muerte y ejecutado en la guillotina en París.
Robert Boyle Nació en Irlanda 1627 Químico ingles Sus aportes a la química fue el descubrimiento de los indicadores y la ley del comportamiento de los muelles.
Jhon Dalton
Nació en Gran Bretaña 1766 Químico y físico británico Sus mayores aportes a la química fue la ley de las presiones parciales Ernest Rutherford
Nació Nueva Zelanda 1871 Físico y químico neozelandés Sus mayores aportes a la química fueron las partículas radiactivas alfa y beta y el modelo atómico.
