BUENAS TARDES. ANTES DE RESPONDER LAS INTERROGANTES QUE SERÁN ASIGNADAS, ES NECESARIO ENTENDER LO SIGUIENTE:
a. De su respuesta depende el resultado de la aprobación de la materia.
b. Las respuestas serán individuales, por lo que respuestas idénticas serán eliminadas e impuesta una nota mínima no aprobatoria.
c. Lean e interpreten detenidamente cada pregunta y realicen una investigación contemporánea (actualizada) para que no se lleven sorpresas.
d. Recuerden que de su mejor esfuerzo depende el éxito en esta evaluación, la cual (por vez primera en mi historia) sustituye a el examen de revisión. Así que no se confíen.
Seguidamente les estaré colgando la evaluación, deseándoles éxitos de antemano. Valoración de cada pregunta: 5 ptos c/u
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
3. ¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
53 comentarios:
¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Expliqué.
R=1: La enfermedad de Alzheimer es causada por cambios en el cerebro que afectan la memoria, el pensamiento y el comportamiento. Los científicos aún están investigando las causas exactas, pero se cree que una combinación de factores genéticos, ambientales y de estilo de vida pueden contribuir al desarrollo de la enfermedad.
1. Factores genéticos: Existen ciertos genes, como el gen APOE-E4, que pueden aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, no todas las personas con estos genes desarrollarán la enfermedad, y algunas personas sin estos genes también pueden desarrollarla.
2. Acumulación de placas y ovillos: En el cerebro de las personas con Alzheimer, se observa una acumulación anormal de proteínas llamadas placas beta-amiloideas y ovillos neurofibrilares. Estas acumulaciones dañan y matan las células cerebrales, lo que contribuye a los síntomas de la enfermedad.
3. Inflamación y respuesta inmunitaria: Se cree que la inflamación crónica y una respuesta inmunitaria anormal en el cerebro pueden desempeñar un papel en el desarrollo del Alzheimer.
4. Factores ambientales: Algunos estudios sugieren que la exposición a ciertos factores ambientales, como toxinas o productos químicos, podría aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, se necesita más investigación para comprender mejor estas asociaciones.
5. Estilo de vida y factores de riesgo: Algunos factores de estilo de vida y factores de riesgo cardiovascular, como la obesidad, la hipertensión arterial, el tabaquismo, la diabetes y la falta de actividad física o mental, se han asociado con un mayor riesgo de desarrollar Alzheimer.
Es importante tener en cuenta que estas son solo posibles causas y que la investigación sobre la enfermedad de Alzheimer aún está en curso.
Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
R=2: Sí, el uso del carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica debido a que el proceso de coquización del carbón generaba subproductos químicos valiosos. Algunos de los productos que se hicieron incluyen:
1. Alquitrán: Se obtiene de la destilación del carbón y se utiliza como materia prima para la fabricación de productos como colorantes, tintes, pesticidas y medicamentos.
2. Benceno: Un compuesto químico utilizado en la producción de plásticos, resinas, fibras sintéticas y productos químicos orgánicos diversos.
3. Fenol: Se utiliza en la producción de resinas fenólicas, plásticos, productos farmacéuticos y productos químicos industriales.
4. Amoníaco: Se obtiene a través del proceso de gasificación del carbón y se utiliza en la producción de fertilizantes, explosivos y productos químicos diversos.
5. Metanol: Un alcohol utilizado en la producción de formaldehído, solventes, pinturas y productos químicos derivados.
Estos son solo algunos ejemplos de los productos que se obtuvieron a partir del uso del carbón en la fabricación del acero, lo que contribuyó al desarrollo de una importante industria química orgánica.
En el siguiente comentario sigo con las otras 2 preguntas.
¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas?
R=3: A) Es difícil tratar con la lignina como fuente de materias primas químicas porque es una molécula compleja y heterogénea, lo que significa que está compuesta por una variedad de estructuras y enlaces químicos diferentes. Además, la lignina es altamente resistente a la descomposición y a la degradación química, lo que dificulta su conversión en productos químicos útiles.
Otro desafío es que la composición de la lignina varía según la especie de planta y las condiciones de crecimiento, lo que significa que no hay un método único para extraer o descomponer la lignina en sus componentes básicos. Además, los métodos existentes para extraer la lignina suelen ser costosos y consumen mucha energía.
A pesar de estos desafíos, hay un interés creciente en encontrar formas de utilizar la lignina como fuente renovable de materias primas químicas, debido a su abundancia y renovabilidad. Se están investigando nuevos métodos para descomponer y convertir la lignina en productos químicos útiles, como biocombustibles, productos químicos industriales y materiales avanzados.
¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
R=3: B) El principal uso actual de los residuos de lignina es como combustible para la producción de energía. La lignina se puede quemar para generar vapor, que a su vez se utiliza para producir electricidad o para proporcionar calor en procesos industriales.
Además, algunos residuos de lignina se utilizan como aditivos en la producción de materiales compuestos, como tableros de partículas y paneles de fibra de densidad media (MDF). La lignina se agrega a estos materiales para mejorar sus propiedades mecánicas y reducir su costo.
Sin embargo, como mencioné anteriormente, hay un interés creciente en encontrar formas de utilizar la lignina como fuente renovable de materias primas químicas, y se están investigando nuevos métodos para descomponer y convertir la lignina en productos químicos útiles.
Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
R=4: Algunas de las ventajas de las enzimas en comparación con los procesos químicos sintéticos son:
1. Especificidad: Las enzimas son altamente específicas en su capacidad para reconocer y actuar sobre sustratos particulares. Esto permite una selectividad precisa en la reacción, lo que puede resultar en una mayor pureza y rendimiento del producto deseado.
2. Eficiencia: Las enzimas pueden catalizar reacciones químicas a temperaturas y condiciones de pH suaves, lo que ahorra energía y reduce la necesidad de productos químicos tóxicos. Además, las enzimas pueden funcionar en disolventes acuosos, que son más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.
3. Regio y estereoquimioselectividad: Las enzimas pueden dirigir la reacción química a sitios específicos de una molécula, permitiendo la formación selectiva de productos con una determinada configuración espacial o unión química.
4. Biodegradabilidad: Las enzimas son biodegradables y no generan residuos tóxicos persistentes. Esto los hace más respetuosos con el medio ambiente y puede facilitar la eliminación o recuperación de los productos finales.
5. Reacciones en condiciones suaves: Las enzimas pueden catalizar reacciones químicas a temperatura ambiente y presión atmosférica, lo que reduce la necesidad de equipos costosos y complejos.
Estas ventajas hacen que las enzimas sean atractivas para llevar a cabo procesos químicos, especialmente en aplicaciones industriales donde se busca mejorar la sostenibilidad, la eficiencia y la selectividad de las reacciones químicas.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
R= El Alzheimer es una enfermedad que genera un deterioro cognitivo progresivo, caracterizado básicamente por:
Pérdida de memoria.
Alteraciones en el lenguaje.
Dificultades de orientación temporal, espacial y personal.
Dificultades para la planificación de tareas o la resolución de problemas.
La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad cerebral, progresiva e irreversible. En el cerebro de las personas afectadas se producen, entre otras cosas, dos anomalías neuropatológicas muy características: la acumulación de placas de proteína beta-amiloide, que empieza a suceder años antes de la aparición de los primeros problemas de memoria típicos de esta enfermedad, y la aparición de ovillos neurofibrilares de proteína Tau.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿ El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
R= El Carbón es un ingrediente esencial en la producción de acero, es uno de los materiales de construcción más utilizados en la tierra. Se necesitan unos 770 kilogramos de carbón para fabricar una tonelada de acero y alrededor del 70 % del acero mundial se produce en altos hornos de oxígeno básico. El reto de la fabricación del acero es producir esta materia prima vital para posibilitar un crecimiento sostenible y, al mismo tiempo, una reducción de la huella de las emisiones de gases de efecto invernadero del propio proceso de producción.
Algunos de sus principales aplicaciones en las distintas industrias y de los productos derivados del carbón mineral de uso común son:
1)-Generador de electricidad
2)-Combustible en centrales térmicas
3)-Producción de acero
4)-Generación de combustible líquido
5)-Fabricación de cemento
6)-Reductor en la industria siderúrgica
7)-Conservador
8)-Filtración de agua
9)- Disolventes
3. Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
R= La lignina, un biopolímero químicamente complejo que se asocia con la celulosa en las plantas y sirve para unir la celulosa en la estructura de la planta, ocupa el segundo lugar en abundancia solo a la celulosa como material de biomasa producido por las plantas. La lignina se considera normalmente como un residuo problemático en el procesamiento y la utilización de la celulosa. La característica que hace que la lignina sea tan difícil de manejar en el procesamiento químico es su estructura molecular inconsistente y ampliamente variable como lo muestra el segmento de polímero de lignina en la Figura 14.7. Esta estructura muestra que gran parte del carbono está presente en anillos aromáticos que están unidos a grupos que contienen oxígeno, y la lignina es el único biopolímero vegetal principal que es en gran parte aromático. Debido a esta característica, la lignina es de considerable interés como fuente de compuestos aromáticos incluyendo compuestos fenólicos, que tienen el grupo −OH unido a anillos aromáticos o incluso hidrocarburos aromáticos. La abundancia de grupos hidroxilo (−OH), metoxilo (−OCH 3) y carbonilo (C=O) en la lignina también sugiere posibles usos químicos para la sustancia. Hace que sea un sustrato difícil de usar para las reacciones catalizadas por enzimas favorecidas en la práctica de la química verde para dar productos puros individuales útiles como materias primas químicas.
¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
R= La lignina ofrece posibilidades para ser utilizada como materia prima o recurso renovable para la producción de productos químicos y biocombustibles tanto desde el punto de vista estructural como de la facilidad de su obtención y aislamiento.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
R= Por medio de la biología sintética, se ha convertido en una herramienta de suma importancia para la industria alimentaria, debido a que se busca la optimización de procesos y obtención de compuestos ya existentes. Es posible producir compuestos que son altamente codiciados por el mercado, como enzimas que participan en procesos de fermentación o síntesis de productos de alta demanda, o saborizantes obtenidos de forma natural a partir de microorganismos modificados. Dicha edición genética se ha logrado mediante las técnicas desarrolladas en la rama de la biología sintética a lo largo de los años, como, por ejemplo, el ensamblaje de constructos genéticos y de CRISPR y ARN, mensajeros sintéticos.
¿Cuáles son algunas de estas ventajas?
R= Ante la química tradicional, las enzimas aportan las ventajas de ser selectivas para un tipo de reacción, específicas para un sustrato (molécula a convertir) concreto y de trabajar en condiciones mucho más suaves de temperatura y presión o utilizar y / o generar muchos menos productos contaminantes.
1). ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique.
R=La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa que afecta principalmente a las personas mayores y se caracteriza por la pérdida progresiva de funciones cognitivas, como la memoria, el pensamiento y la capacidad de realizar actividades diarias. Aunque aún no se conocen las causas exactas de esta enfermedad, se han identificado varios factores que pueden contribuir a su desarrollo:
1. Genética: Existe una clara predisposición genética en el desarrollo del Alzheimer. Las personas que tienen familiares de primer grado con la enfermedad tienen un mayor riesgo de sufrirla. Se han identificado varios genes que pueden estar relacionados con el desarrollo de la enfermedad, como el gen de la apolipoproteína E (APOE).
2. Acumulación de placas de beta-amiloide: En el cerebro de las personas con Alzheimer, se observa una acumulación anormal de placas de proteína beta-amiloide, que se cree que interfiere con la comunicación entre las células nerviosas y provoca su deterioro.
3. Enredo neurofibrilar: También se observa una acumulación de filamentos anormales llamados ovillos neurofibrilares dentro de las células cerebrales. Estos ovillos interfieren con la estructura celular normal y la función neuronal.
4. Disminución del nivel de neurotransmisores: En el cerebro de las personas con Alzheimer, hay una disminución en los niveles de neurotransmisores, como la acetilcolina, que son sustancias químicas que transmiten las señales entre las células nerviosas. Esta disminución contribuye a los síntomas cognitivos y del comportamiento asociados con la enfermedad.
5. Lesiones cerebrales: Algunas investigaciones sugieren que las lesiones cerebrales traumáticas repetidas pueden aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. Además, las personas con enfermedades cerebrovasculares, como accidentes cerebrovasculares o enfermedades del corazón, también tienen un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad.
6. Otros factores de riesgo: Otros factores que se han asociado con un mayor riesgo de desarrollar Alzheimer incluyen la diabetes, la hipertensión arterial, el colesterol alto, la obesidad, el sedentarismo, el tabaquismo y la falta de estimulación mental o social.
Es importante tener en cuenta que la enfermedad de Alzheimer es multifactorial y que la interacción de varios factores puede contribuir a su desarrollo. Aunque aún no se pueden prevenir ni curar completamente, mantener un estilo de vida saludable, como una dieta equilibrada, ejercicio regular, mantener un peso saludable y un cerebro activo pueden ayudar a reducir el riesgo de desarrollar la enfermedad.
2).Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿ El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
R=Sí, el uso del carbón en la fabricación de acero dio lugar a una importante industria química orgánica antes del desarrollo de la industria petroquímica. Esto se debió a que el carbón se convierte en coque durante el proceso de fabricación de acero, y el coque es una fuente rica en carbono que puede ser utilizada como materia prima para la síntesis de productos químicos orgánicos.
Algunos de los productos químicos orgánicos que se fabricaron a partir del carbón durante este periodo incluyen:
1. Benzol: derivado del alquitrán del carbón, se utilizaba como disolvente y para la producción de plásticos como el poliestireno.
2. Alquitrán de hulla: se utilizaba en la fabricación de pinturas y en la industria de la construcción.
3. Anilina: derivada del alquitrán del carbón, se utilizaba en la industria textil para la producción de colorantes y en la fabricación de productos farmacéuticos.
4. Naftaleno: se utilizaba en la producción de pesticidas y en la fabricación de plásticos y resinas.
5. Fenol: se utilizaba en la producción de resinas fenólicas, plásticos y productos farmacéuticos.
La fabricación de acero a partir del carbón generó una amplia gama de subproductos químicos orgánicos, lo que llevó al establecimiento de una importante industria química orgánica en ese momento. Sin embargo, con el desarrollo de la industria petroquímica, la utilización del carbón como materia prima para la síntesis de productos químicos orgánicos fue gradualmente reemplazada por productos derivados del petróleo.
3). Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?.
R=La lignina es difícil de tratar como fuente de materias primas químicas debido a su complejidad estructural y su resistencia a la descomposición y transformación química. A diferencia de otros componentes de la biomasa, como la celulosa y la hemicelulosa, que son polisacáridos, la lignina es una macromolécula amorfosa compuesta por diferentes unidades fenólicas y alifáticas, lo que la hace químicamente más inerte y difícil de procesar.
Además, la lignina está fuertemente entrelazada con la celulosa y la hemicelulosa en la matriz de la biomasa, lo que dificulta su extracción y separación. Para obtener lignina pura, es necesario someter la biomasa a procesos de pretratamiento y posterior hidrólisis química o enzimática, lo que implica costos y consumo de energía significativos.
En cuanto al principal uso actual de los residuos de lignina, su principal aplicación es como fuente de bioenergía. La lignina es un poderoso combustible y se utiliza en plantas de energía como biomasa para generar electricidad y calor. Además, también se utiliza como aditivo en la fabricación de bioplásticos y como materia prima en la producción de productos químicos de valor añadido, como aromas, adhesivos y resinas.
Sin embargo, aún hay desafíos técnicos y económicos para el aprovechamiento completo de la lignina como fuente de materias primas químicas. Se están llevando a cabo investigaciones y desarrollos tecnológicos para superar estos desafíos y permitir una explotación más amplia y rentable de la lignina como materia prima química sostenible.
4). Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Las enzimas tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos en comparación con los procesos sintéticos:
1. Selectividad y especificidad: Las enzimas son altamente selectivas en sus reacciones y actúan a través de una especificidad de sustrato enzima-sustrato. Esto significa que pueden dirigirse a un sustrato específico y/o producir un producto específico, evitando la formación de subproductos no deseados. Esta selectividad enzimática reduce los costos y los pasos adicionales necesarios para la purificación de productos finales.
2. Eficiencia en condiciones suaves: Las enzimas pueden funcionar en condiciones suaves de temperatura y pH, lo que ahorra energía y reduce el impacto ambiental. A diferencia de los procesos químicos tradicionales que a veces requieren altas temperaturas y presiones, las enzimas pueden funcionar a temperatura ambiente y en condiciones de pH neutro, lo que aumenta la eficiencia del proceso y minimiza la degradación y pérdida de producto.
3. Sostenibilidad: Las enzimas son proteínas biodegradables y renovables que pueden ser producidas a partir de fuentes naturales como microorganismos y plantas. Esto las convierte en una opción sostenible y respetuosa con el medio ambiente para la síntesis de productos químicos, en comparación con los productos químicos sintéticos que a menudo son derivados de recursos no renovables y pueden ser tóxicos o generar residuos peligrosos.
4. Especificidad en reacciones quirales: Muchas enzimas tienen la capacidad de catalizar reacciones de forma estereoespecífica, lo que significa que pueden generar productos quirales con alta pureza enantiomérica. Esto es especialmente relevante en la industria farmacéutica, donde la síntesis de moléculas quirales es esencial y la pureza enantiomérica puede afectar la eficacia y la seguridad de los fármacos.
5. Biocompatibilidad: Las enzimas son biocompatibles y pueden funcionar en sistemas biológicos, lo que las convierte en herramientas valiosas para aplicaciones en biomedicina y biotecnología. Pueden ser utilizadas en procesos como la terapia génica, la producción de proteínas recombinantes y la generación de biocombustibles.
En resumen, algunas de las ventajas específicas de las enzimas para llevar a cabo procesos químicos incluyen su selectividad y especificidad, eficiencia en condiciones suaves, sostenibilidad, especificidad en reacciones quirales y biocompatibilidad. Estas características hacen que las enzimas sean una opción atractiva y prometedora para la síntesis química sostenible.
Edwin Jiménez
1-.¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Expliqué.
R= El Alzheimer es un tipo de demencia que causa problemas con la memoria, el pensamiento y el comportamiento. Los síntomas generalmente se desarrollan lentamente y empeoran con el tiempo, hasta que son tan graves que interfieren con las tareas cotidianas.
Causas:
*Envejecimiento: esta es una de las causas más importante, ya que la enfermedad se desarrolla o aumenta a medida que envejecemos.
* Genética: podemos decir que esta enfermedad también puede estar relacionada con los genes o hereditario de padres a hijos, los genes que aumentan el riesgo de Alzheimer son la apolipoproteina E-e4,APOE-e4.
* Placas de proteína beta-amiloide: se puede decir que son acumulaciones anormales de proteínas en el cerebro se cree que es importante en la degeneración neuronal de la enfermedad.
Enredos neurofibrilares: se dice que son ovillos anormales de proteínas que se encuentran dentro de las células cerebrales lo que eventualmente causa su muerte.
* Factores de estilo de vida: este factor influye de una manera importante en nuestras vidas algunos estudios sugieren que en la falta de actividad física, mala alimentación,la diabetes, hipertensión arterial, y el fumar puede aumentar el riesgo de desarrollar dicha enfermedad.
2-.Antes de que se desarrollará la industria petroquímica, ¿ El uso del carbón en la fabricación del acero dió lugar a una importante industria química orgánica? Explique porque esto fue así y enumere alguno de los productos que se hicieron.
R: Sí, el uso del carbón en la fabricación del acero fue un factor clave en el desarrollo de la industria química orgánica. Durante la Revolución Industrial en el siglo XIX, el proceso de fabricación del acero requirió grandes cantidades de carbón para alimentar los hornos de fusión. Como resultado, se generaron subproductos y subproductos gaseosos, como el alquitrán del carbón y el gas de horno, que contenían compuestos químicos orgánicos.
Estos subproductos industriales se convirtieron en fuentes valiosas de productos químicos orgánicos.
Además, la producción de gas de horno, que consistía principalmente en monóxido de carbono y dióxido de carbono, también condujo al desarrollo de la industria química organica.
En resumen, la fabricación del acero a través del uso del carbón impulsó el desarrollo de la industria química orgánica al proporcionar materias primas esenciales para la síntesis de una amplia variedad de productos químicos orgánicos.
Algunos de los productos que se realizaron son:
1 Alquitrán del carbón
2 coque
3 Gas de horno
4 Amoníaco
3-.¿Porque es difícil tratar con la lignina como fuente de materias primas química?¿ Cuál es el principal uso actual de los reciduos de lignina?
R: Es difícil tratar con la lignina por varias razones.
1 complejidad estructural: la lignina es un polímero altamente complejo y rígido que está presente en las paredes celulares de las plantas
2 recistencia a la degradación: la lignina es naturalmente resistente a la degradación y descomposición debido a su estructura química.
3 Heterogeneidad: está varía en composición y estructura dependiendo de la especie vegetal, el tipo de tejido y el tratamiento al que ha Sido sometida.
4: disponibilidad limitada: la lignina se encuentra en grandes cantidades como subproducto en la industria de la pulpa y el papel, pero la disponibilidad de lignina de fuentes renovables y sostenible es limitada.
La lignina se utiliza actualmente como fuente de energía para alimentar las calderas y generadores de vapor de las plantas, se utiliza como aditivo en la producción de materiales compuesto como el plástico y materiales de construcción,
4-.Aunque las enzimas no se han desarrollo específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos,tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos.
¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
R: * Especificidad: las enzimas sin altamente específicas en su acción, lo que significa que pueden reconocer y unirse selectivamente a su sustrato objetivo .
* Eficiencia en condiciones suaves: las enzimas pueden funcionar en condiciones de temperatura y PH relativamente suaves, lo que a menudo es más favorable desde el punto de vista ambiental y económico.
* Regio- y estereoespecificidad : las enzimas pueden reconocer y actuar selectivamente en un sitio específico en una molécula, permitiendo la regioseleccion y estereoseleccion.
* Menor consumo de energía: en general , las reacciones catalizadas por enzimas requieren menos energía en comparación con los procesos sintéticos.
* Biodegradabilidad y sostenibilidad: son catalizadores biológicos naturales que se degradan de forma natural en medio ambiente.
Soy el estudiante isnardy Valenzuela c.i 30218510 La enfermedad de Alzheimer es un trastorno del cerebro que empeora con el tiempo. Se caracteriza por cambios en el cerebro que derivan en depósitos de ciertas proteínas. La enfermedad de Alzheimer hace que el cerebro se encoja y que las neuronas cerebrales, a la larga, mueran. La enfermedad de Alzheimer es la causa más común de demencia, un deterioro gradual en la memoria, el pensamiento, el comportamiento y las habilidades sociales. Estos cambios afectan la capacidad de funcionamiento de una persona.
Los científicos creen que hay muchos factores que influyen en cuándo comienza y cómo evoluciona la enfermedad de Alzheimer.
El factor de riesgo conocido más importante para el Alzheimer es la edad. La cantidad de personas con la enfermedad se duplica cada 5 años después de los 65 años. Aproximadamente un tercio de todas las personas mayores de 85 años podría tener la enfermedad de Alzheimer.
Las causas del Alzheimer de inicio tardío, la forma más común de la enfermedad, probablemente incluyen una combinación de factores genéticos, de estilo de vida y ambientales. La importancia de cualquiera de estos factores para aumentar o disminuir el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer puede diferir de persona a persona.
Los científicos están estudiando cómo los cambios en el cerebro relacionados con la edad pueden lesionar las células nerviosas y contribuir a daños por el Alzheimer. Estos cambios relacionados con la edad incluyen atrofia (reducción) de ciertas partes del cerebro, inflamación, producción de moléculas inestables conocidas como radicales libres y descomposición de la producción de energía dentro de las células.
A medida que los científicos conocen más sobre esta devastadora enfermedad, se dan cuenta de que los genes también desempeñan un papel importante.
La mayoría de las personas con Alzheimer tienen el tipo de inicio tardío de la enfermedad, en la que los síntomas se manifiestan cerca de los 65 años.
Los investigadores no han encontrado un gen específico que cause directamente el tipo de inicio tardío de la enfermedad. Sin embargo, tener una forma del gen de la apolipoproteína E (APOE) en el cromosoma 19, es un factor de riesgo genético que aumenta el riesgo de desarrollar la enfermedad. La APOE aparece en varias formas diferentes, o alelos:
La APOE ɛ2 es relativamente rara y puede proporcionar cierta protección contra la enfermedad. Si la enfermedad de Alzheimer se presenta en una persona con este alelo, generalmente se desarrolla más tarde de lo que se desarrollaría en una persona con el gen APOE ɛ4.
Se cree que la APOE ɛ3, el alelo más común, desempeña un papel neutral en la enfermedad; es decir, ni aumenta ni disminuye el riesgo.
La APOE ɛ4 aumenta el riesgo de enfermedad de Alzheimer y se relaciona con la aparición de la enfermedad a una edad más temprana. Una persona tiene cero, uno o dos alelos APOE ɛ4. Tener más alelos APOE ɛ4 aumenta el riesgo de desarrollar Alzheimer.
La APOE ɛ4 se denomina gen de factor de riesgo porque aumenta el riesgo de una persona de desarrollar la enfermedad. Sin embargo, heredar un alelo APOE ɛ4 no significa que la persona desarrollará definitivamente la enfermedad de Alzheimer. Algunas personas con un alelo APOE ɛ4 nunca contraen la enfermedad, y otras que desarrollan la enfermedad de Alzheimer no tienen ningún alelo APOE ɛ4.
La enfermedad de Alzheimer de inicio temprano ocurre cuando la persona tiene entre 30 y 65 años, y representa menos del 10 por ciento de todas las personas con Alzheimer. Algunos casos los causa un cambio hereditario en uno de tres genes, lo que resulta en un tipo conocido como enfermedad de Alzheimer familiar de inicio temprano. Para otros casos de Alzheimer de inicio temprano, las investigaciones indican que puede haber un componente genético relacionado con factores distintos a estos tres
Soy el estudiante isnardy Valenzuela c.i 30218510
El Carbón es un ingrediente esencial en la producción de acero, es uno de los materiales de construcción más utilizados en la tierra. Se necesitan unos 770 kilogramos de carbón para fabricar una tonelada de acero y alrededor del 70 % del acero mundial se produce en altos hornos de oxígeno básico. El reto de la fabricación del acero es producir esta materia prima vital para posibilitar un crecimiento sostenible y, al mismo tiempo, una reducción de la huella de las emisiones de gases de efecto invernadero del propio proceso de producción.
el uso del carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica debido a que el proceso de coquización del carbón generaba subproductos químicos valiosos. Algunos de los productos que se hicieron incluyen:
1. Alquitrán: Se obtiene de la destilación del carbón y se utiliza como materia prima para la fabricación de productos como colorantes, tintes, pesticidas y medicamentos.
2. Benceno: Un compuesto químico utilizado en la producción de plásticos, resinas, fibras sintéticas y productos químicos orgánicos diversos.
3. Fenol: Se utiliza en la producción de resinas fenólicas, plásticos, productos farmacéuticos y productos químicos industriales.
4. Amoníaco: Se obtiene a través del proceso de gasificación del carbón y se utiliza en la producción de fertilizantes, explosivos y productos químicos diversos.
5. Metanol: Un alcohol utilizado en la producción de formaldehído, solventes, pinturas y productos químicos derivados.
Estos son solo algunos ejemplos de los productos que se obtuvieron a partir del uso del carbón en la fabricación del acero, lo que contribuyó al desarrollo de una importante industria química orgánica.
Soy el estudiante isnardy Valenzuela c.i 30218510
La lignina, un biopolímero químicamente complejo que se asocia con la celulosa en las plantas y sirve para unir la celulosa en la estructura de la planta, ocupa el segundo lugar en abundancia solo a la celulosa como material de biomasa producido por las plantas. La lignina se considera normalmente como un residuo problemático en el procesamiento y la utilización de la celulosa. La característica que hace que la lignina sea tan difícil de manejar en el procesamiento químico es su estructura molecular inconsistente y ampliamente variable como lo muestra el segmento de polímero de lignina en la Figura 14.7. Esta estructura muestra que gran parte del carbono está presente en anillos aromáticos que están unidos a grupos que contienen oxígeno, y la lignina es el único biopolímero vegetal principal que es en gran parte aromático. Debido a esta característica, la lignina es de considerable interés como fuente de compuestos aromáticos incluyendo compuestos fenólicos, que tienen el grupo −OH unido a anillos aromáticos o incluso hidrocarburos aromáticos. La abundancia de grupos hidroxilo (−OH), metoxilo (−OCH 3) y carbonilo (C=O) en la lignina también sugiere posibles usos químicos para la sustancia. Una característica significativa de la lignina es su resistencia al ataque biológico. Esta propiedad, combinada con la naturaleza altamente heterogénea de la lignina, hace que sea un sustrato difícil de usar para las reacciones catalizadas por enzimas favorecidas en la práctica de la química verde para dar productos puros individuales útiles como materias primas químicas.
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La lignina puede ser aprovechada para la generación de energía térmica y eléctrica, ayudando a disminuir los costos que implica el abastecimiento energético a partir de biomasa. Lo anterior resulta importante para Baja California, México, dada las grandes cantidades de material lignocelulósico generado en sus cultivos agrícolas. En 2013, se generaron 527,103 t de paja de trigo y 98,004 t de vara de algodón. Para el desarrollo de esta investigación se aisló y cuantificó el contenido de lignina Klason en dichos residuos (ASTM D1106). Después, se determinó el poder calorífico superior (PCS) (ASTM E711) y se realizó el análisis próximo (ASTM E870). Finalmente, se evaluó el potencial energético de ambas ligninas como biocombustible de la región. Como resultados, se encontró que en 2013, se disponían de 92,519 t de lignina de paja de trigo y 18,135 t de lignina de vara de algodón, cuyos PCS fueron 22.99 MJ/kg y 24.99 MJ/kg, respectivamente. El potencial energético fue 2,573 TJ, equivalente a la energía obtenida de 78,951 t de carbón antracita ó 102,953 t de carbón lignito. Según el análisis próximo esta lignina puede ser usada en procesos eficientes de conversión, como gasificación o co-combustión con carbones sub-bituminosos; convirtiéndola en un importante recurso energético de tercera generación para la región. Palabras clave: bioetanol, paja de trigo, vara de algodón, poder calorífico y análisis próximo.
Soy el estudiante isnardy Valenzuela c.i 30218510
La naturaleza ha proporcionado algunos catalizadores ideales en forma de enzimas, cuyo uso ofrece algunas ventajas sustanciales en la química verde. La ventaja más obvia es que las enzimas han evolucionado para funcionar bajo las condiciones suaves en las que funcionan los organismos, especialmente temperaturas moderadas y pH fisiológico. A diferencia de los catalizadores de metales preciosos que se usan comúnmente, las enzimas se fabrican de forma renovable a partir de biomateriales. Las enzimas tienen generalmente altas actividades y son altamente selectivas en los procesos químicos que llevan a cabo. Mientras que las síntesis orgánicas convencionales a menudo requieren la activación o protección de grupos funcionales, los cuales pueden consumir reactivos y, por lo tanto, producir más desechos, estas medidas a menudo no son necesarias con enzimas. El resultado es que las reacciones biocatalizadas se pueden llevar a cabo frecuentemente con relativamente menos pasos y menos desechos haciéndolos más atractivos ambiental y económicamente.
Aunque algunas reacciones biocatalizadas se han utilizado para la producción de productos químicos durante siglos —la producción de etanol por fermentación de levadura de azúcar viene inmediatamente a la mente— los avances relativamente recientes en biotecnología han aumentado enormemente su versatilidad y utilidad. Uno de esos avances ha sido con el ADN recombinante en el que las enzimas que realizan funciones específicas pueden transferirse entre organismos. El otro avance importante ha sido con la evolución dirigida en la que las secuencias de aminoácidos en las enzimas producidas por los genes se barajan aleatoriamente y se muestrean grandes cantidades de los productos por su actividad, particularmente para llevar a cabo una etapa sintética bioquímica particular. Esto se puede hacer dentro de las células vivas, pero se puede llevar a cabo a una escala mucho mayor fuera de las células, un proceso llamado evolución in vitro. Obviamente, la mayoría de las enzimas producidas por esta técnica no son superiores, o incluso son inútiles, pero de los enormes números generados, algunas serán superiores. La evolución in vitro se lleva a cabo para proporcionar enzimas con propiedades tales como actividad catalítica mejorada o diferente, especificidad catalítica, termoestabilidad y pH óptimo que pueden ser utilizados en aplicaciones industriales, médicas o agrícolas. Está demostrando ser particularmente útil en el desarrollo de enzimas que actúan sobre compuestos que no ocurren en la naturaleza y para los cuales las enzimas no han evolucionado a través de la evolución natural.
¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique.
R=1: La causa exacta de la enfermedad de Alzheimer no está del todo clara, pero los científicos han identificado factores de riesgo y algunos procesos biológicos que juegan un papel en el desarrollo de la enfermedad.
En términos biológicos, se ha observado una acumulación de proteínas defectuosas, llamadas beta-amiloide y tau, en las personas con enfermedad de Alzheimer. Además, se ha encontrado una disminución en las sinapsis (los contactos entre las células cerebrales) y una perdida de células cerebrales.
Algunas de las causas más comunes son la presencia de variantes genéticas, la presencia de factores de riesgo como la hipertensión, el sobrepeso y la diabetes tipo 2, así como el tabaquismo y la falta de ejercicio físico. También se ha observado que una vida estresante y una dieta pobre en nutrientes pueden contribuir a la enfermedad.
Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
R=2: La fabricación del acero es el conjunto de procedimientos necesarios para producir este material a partir de mineral de hierro y/o chatarra. En el proceso, las impurezas como el nitrógeno, el silicio, el fósforo, el azufre y el exceso de carbono (la impureza más importante) se eliminan del hierro obtenido; y además se suelen agregar elementos de aleación como manganeso, níquel, cromo, vanadio y carbono en su caso, para producir diferentes tipos de acero. También es importante limitar los gases disueltos como nitrógeno y oxígeno y las impurezas arrastradas (denominadas "inclusiones") para garantizar la calidad de los productos fundidos a partir del metal obtenido.
Antes de que se desarrolle la Industria Petroquímica, el uso del carbón en la fabricación del acero sí dio lugar a una importante industria química orgánica. Esto se debe a que el carbón, al ser sometido a temperaturas en el proceso de fabricación de altas del acero, produce subproductos químicos que pueden ser utilizados para la producción de otros productos químicos.
Algunos de los productos que se hicieron a partir de esta industria química orgánica incluyen el alquitrán de hulla, que se utiliza en la fabricación de productos como pinturas, barnices y productos farmacéuticos. También se producían subproductos como el benceno, que se utilizaban en la fabricación de plásticos, resinas y productos químicos industriales.
Además, el carbón también se utilizaba para producir coque, que es un combustible utilizado en la industria siderúrgica. El coque se obtiene al calentar el carbón en ausencia de aire, lo que produce un material sólido y poroso que se utiliza como combustible en los altos hornos para la producción de acero.
Es importante destacar que con el desarrollo de la Industria Petroquímica, se han encontrado formas más eficientes y económicas de producir estos productos químicos, lo que ha llevado a una disminución en la importancia de la industria química orgánica basada en el carbón.
¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas?
R=3: La lignina es un compuesto complejo y estructuralmente irregulares, lo que hace difícil su tratamiento químico. Además, la lignina es altamente resistente a los agentes de descomposición y su procesamiento requiere la utilización de agentes fuertes y tóxicos.
Otra razón por la que es difícil tratar con la lignina como una fuente de materias primas químicas es que las técnicas de procesamiento actuales no pueden separar eficientemente la lignina de otros componentes de la madera, como la celulosa y la hemicelulosa.
¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
La lignina es un polímero natural, pero está disponible en formas modificadas como subproducto industrial. Las ligninas industriales no pueden emplearse directamente para la producción de biomateriales con unas especificaciones aceptables del producto. Por consiguiente, es necesario aplicar un tratamiento previo para reducir el contenido de sulfuro y el olor, así como para mejorar las propiedades de la lignina para que esta pueda utilizarse como relleno de refuerzo en compuestos y plastificantes.
El uso principal de los residuos de lignina es como un abono o sustrato en la agricultura. Se ha demostrado que la lignina proporciona una fuente de carbono estable y una fuente de energía para las bacterias del suelo. Además, la lignina puede ayudar a mejorar la capacidad del suelo para retener agua y nutrimentos.
El proyecto financiado con fondos europeos SmartLi ha desarrollado tecnologías para garantizar unas materias primas de gran calidad a base de lignina para los fabricantes y los usuarios finales del sector industrial. «Aparte de la viabilidad industrial, los materiales a base de lignina mejoran los procesos sostenibles al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, dado que disminuyen nuestra dependencia de los materiales de origen fósil», explica la coordinadora del proyecto, Christine Hagström-Näsi.
Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
R=4: Las enzimas tienen varias ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobre procesos sintéticos. Algunas de estas ventajas son:
1. Selectividad: Las enzimas son altamente selectivas en sus reacciones, lo que significa que pueden catalizar reacciones específicas sin generar subproductos no deseados. Esto es especialmente útil en la síntesis de compuestos complejos, donde la selectividad es crucial.
2. Eficiencia: Las enzimas son catalizadores altamente eficientes, lo que significa que pueden acelerar las reacciones químicas sin consumirse en el proceso. Esto permite que se utilicen cantidades mínimas de enzimas para llevar a cabo reacciones a gran escala, lo que reduce los costos y los residuos generados.
3. Condiciones suaves: Las enzimas funcionan en condiciones suaves de temperatura y pH, lo que las hace más respetuosas con el medio ambiente en comparación con los procesos sintéticos que a menudo requieren condiciones extremas. Además, las condiciones suaves también pueden preservar la actividad y estabilidad de las enzimas, lo que las hace más duraderas y rentables.
4. Biodegradabilidad: Las enzimas son biodegradables, lo que significa que se descomponen de manera natural en el medio ambiente sin dejar residuos tóxicos. Esto es mejorar tanto desde el punto de vista ambiental como de seguridad.
Estas son solo algunas de las ventajas de las enzimas en comparación con los procesos sintéticos.
1.¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
La mayoría de los expertos cree que casi todos los casos de enfermedad de Alzheimer ocurren como resultado de interacciones complejas entre los genes y otros factores de riesgo. La edad, los antecedentes familiares y la herencia son factores de riesgo que no podemos cambiar. Algunas causas pueden ser:
Lesiones en la cabeza:
Podría existir un vínculo fuerte entre las lesiones graves en la cabeza y el riesgo futuro de padecer Alzheimer, especialmente cuando el traumatismo se repite o incluye pérdida de conocimiento.
Conexión entre el corazón y la cabeza:
Algunas de las evidencias más concluyentes vinculan la salud del cerebro con la del corazón.
El riesgo de desarrollar:
Alzheimer o demencia vascular parece aumentar con varias de las afecciones que dañan el corazón y los vasos sanguíneos.
Envejecimiento general saludable:
Una línea de investigación promisoria sugiere que las estrategias generales para un envejecimiento saludable pueden ayudar a mantener la salud del cerebro y pueden reducir el riesgo de desarrollar Alzheimer.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron
El proceso general para la producción de cualquier acero es la conversión del óxido de hierro en hierro. El hierro no se puede encontrar puro en la naturaleza debido a que con la presencia del oxígeno de la atmósfera se oxida, y por ello, los métodos de extracción de hierro puro tienen su origen en la eliminación del oxígeno en el óxido del hierro. El método básico para lograrlo consiste en calentar el óxido de hierro en presencia de carbón, lo que al combinarse con el oxígeno proporciona dióxido de carbono y le da al hierro cierta pureza, aunque con altas concentraciones de carbono.
Sus usos más importantes son la generación de electricidad, la producción de acero, la fabricación de cemento y la producción de combustibles líquidos.
3. ¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
La lignina es un heteropolímero que forma parte de la pared celular del tejido vascular de las plantas y provee rigidez estructural, así como resistencia a la tensión y presión hídrica.
La característica que hace que la lignina sea tan difícil de manejar en el procesamiento químico es su estructura molecular inconsistente y ampliamente variable muestra que gran parte del carbono está presente en anillos aromáticos que están unidos a grupos que contienen oxígeno, y la lignina es el único biopolímero vegetal principal que es en gran parte aromático.
En la actualidad, prácticamente la totalidad de las sustancias químicas aromáticas están hechas a partir de bases de aceite. Un grupo de investigadores europeos ha propuesto utilizar la lignina, un componente estructural de diversas plantas y algas, como materia prima alternativa para la producción de compuestos químicos.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Las enzimas catalizan las reacciones químicas, aumentando la velocidad de reacción.
Una enzima no debe confundirse con los catalizadores convencionales de origen mineral o inorgánico como el hidróxido potásico, zeolitas o sales de cobre o hierro. Las enzimas tienen origen biológico y son producidas naturalmente por los seres vivos.
Las enzimas son capaces de reconocer y seleccionar el sustrato para transformarlo en el producto deseado.
Entre sus ventajas frente a los catalizadores inorgánicos, las enzimas muestran una alta especificidad; es decir, las enzimas son capaces de reconocer y seleccionar el sustrato para transformarlo en el producto deseado.
Además, tienen una alta eficiencia catalítica; aceleran las reacciones incluso hasta varios millones de veces.
Otras dos grandes ventajas es que son biodegradables, lo que permite reducir los problemas ambientales que pueden derivarse de su uso, al tiempo que no requieren de condiciones extremas de funcionamiento, ni altas temperaturas ni valores extremos de pH o salinidad.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
“Las causas exactas de la enfermedad de Alzheimer no se comprenden en su totalidad. Pero a un nivel básico, las proteínas del cerebro no funcionan de la forma habitual. Esto interrumpe el trabajo de las células cerebrales, llamadas neuronas, y desencadena una serie de eventos. Las neuronas se dañan y pierden las conexiones entre sí. Eventualmente, mueren”, sostiene la Clínica Mayo de Estados Unidos. Además, cita algunos factores de riesgo que pueden hacer que algunas personas sean más proclives a desarrollar Alzheimer
La mayoría de los expertos cree que casi todos los casos de enfermedad de Alzheimer ocurren como resultado de interacciones complejas entre los genes y otros factores de riesgo. La edad, los antecedentes familiares y la herencia son factores de riesgo que no podemos cambiar. Ahora, las investigaciones comienzan a revelar claves acerca de otros factores de riesgo sobre los que podemos influir a través del estilo de vida general, las opciones de bienestar y el manejo efectivo de otras afecciones.
Una nueva investigación de la Universidad de Cincinnati (Estados Unidos) refuerza la hipótesis de que la enfermedad de Alzheimer está causada por la disminución de los niveles de una proteína específica, en contra de la teoría predominante, que se ha puesto en duda recientemente, que la relaciona con las placas amiloides.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica,¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
R2= Si, Su uso se remonta a algunos siglos atrás, época en la cual se utilizaba ampliamente en las herrerías y en alguna que otra pequeña industria, a partir de allí alquimistas fueron investigando y Constituyó la principal fuente de energía que sustentó el desarrollo de la era industrial
Las aplicaciones principales del carbón son:
La carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo:
Amoniaco
Metanol
Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)
Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.
Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica.
Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico).
Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad.
Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos.
Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aún hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energía eléctrica) para rebajar el índice de contaminación.
3. ¿Por qué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas?
Esto se debe a que La definición estructural de la lignina nunca ha sido tan clara como la de otros polímeros naturales tales como celulosa y proteínas, debidos a la complejidad que afecta su aislamiento, análisis de la composición, y la caracterización estructural. El problema de una definición precisa para la lignina se asocia con la naturaleza de sus múltiples unidades estructurales, las cuales no suelen repetirse de forma regular, dado que la composición y estructura de la lignina varían dependiendo de su origen y el método de extracción o aislamiento utilizado (Lu & John, 2010).
Debido a la naturaleza heterogénea de las materias primas (madera y pulpa), no hay ningún método disponible actualmente para el aislamiento cuantitativo de lignina natural o residual, sin el riesgo de modificarla estructuralmente durante el proceso.
¿Cuál es el principal uso actual de los residuos de Lignina?
La lignina es actualmente una fuente renovable y valiosa de una gran variedad de compuestos aromáticos e hidrocarburos en general que pueden ser aprovechados de diversas maneras en la industria química. Así, aunque existen ciertas aplicaciones directas de la lignina para la producción de ligno-sulfonatos, carbones, resinas poliméricas y como aditivos en adhesivos, el uso de los compuestos aromáticos que poseen debería ser mucho mayor, siendo este un campo muy promisorio a nivel industrial y que seguramente crecerá aceleradamente en los próximos años. Una de las fuerzas impulsoras de este crecimiento será sin duda el estudio y desarrollo de nuevos procesos químicos, catalíticos y biológicos de despolimerización de la lignina, con el objetivo de mejorar y optimizar la degradación selectiva de la lignina para producir de manera eficiente y competitiva los compuestos químicos deseados.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Las enzimas son moléculas proteicas que catalizan las reacciones que ocurren a nivel celular en los organismos vivos. Estas se clasifican según el sustrato que atacan y la actividad catalítica específica que realizan. Así, por ejemplo, una hidrolasa es aquella enzima que cataliza una reacción de hidrólisis, si la reacción conlleva la ruptura de un enlace peptídico de una proteína esta es llamada proteasa y si cataliza la ruptura de un enlace éster de un lípido se le llama lipasa. Además las enzimas se clasifican según su origen, pueden ser bacterianas, vegetales, animales, etc.
a continuación se nombran algunas enzimas existentes y las ventajas que ofrecen en los procesos químicos sinteticos:
La síntesis orgánica (ej: como biocatalizadores en la síntesis de fármacos) en la industria alimenticia (ej: para obtener hidrolizados de proteínas) la producción de biocombustibles en la industria textil y la producción de detergentes
En la investigación científica siempre se han utilizado enzimas, ya que su uso en procesos industriales data ya es milenario. Actualmente hay una gran demanda de enzimas, pues el desarrollo tecnológico, que hace que aparezcan equipos más sofisticados de análisis, le ha dado un gran impulso a las diferentes ramas de la biomedicina, como es la ingeniería de proteínas, donde el uso de enzimas en indispensable. A continuación se mencionan algunos tipos de enzimas usadas en investigación.
Lipasa B de Candida Antarctica
Las lipasas son las enzimas que catalizan la hidrólisis o ruptura de las grasas. La isoenzima B de Candida Antarctica (CALB) es una de las enzimas más usadas en biocatálisis. Su uso se ha extendido en investigación debido a que su acción no depende de ningún catión metálico (la isoenzima A que produce esta levadura es dependiente de Ca2+), es más estable térmicamente que la mayoría de las lipasas, tiene gran actividad frente a muchos ésteres sintéticos, no se desnaturaliza fácilmente con disolventes orgánicos y lo que es más importante para su uso como biocatalizador, es altamente enantioselectiva sobre numerosos sustratos. Esta enzima es comercializada con el nombre de Novozym 435.
Sorbitol deshidrogenasa
La sorbitol deshidrogenasa o SDH es una enzima que participa en el metabolismo de carbohidratos. Al ser una enzima específica de hígado se utiliza para el diagnóstico diferencial de desórdenes hepáticos. Esta enzima también ha sido investigada por su implicación en la diabetes, su estructura terciaria se utiliza para el diseño de fármacos que mejoren la calidad de vida de pacientes que padecen la enfermedad. Otra rama de la investigación en la que esta enzima se utiliza es en la ingeniería metabólica para la bioproducción de alcoholes.
Penicilín Acilasas
Estas enzimas han sido utilizadas en la investigación de nuevos antibióticos, específicamente para la obtención del núcleo penicilínico 6-APA, a partir del cual se obtienen otras moléculas. Dentro de esta categoría de enzimas entran las que son capaces de hidrolizar la penicilina G, la V y la ampicilina. Son enzimas del tipo nucleófilo hidrolasas N-terminales las cuales sufren un proceso autocatalítico para su activación.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
Durante más de 100 años en el campo de la investigación del Alzheimer se ha defendido que estaba causado por la acumulación de placas amiloides en el cerebro. Pero Espay y sus colegas plantearon la hipótesis de que las placas son simplemente una consecuencia de la disminución de los niveles de beta amiloide soluble en el cerebro. Estos niveles disminuyen porque la proteína normal, en situaciones de estrés biológico, metabólico o infeccioso, se transforma en las anormales placas amiloides.
Investigaciones anteriores del equipo descubrieron que, independientemente de la acumulación de placas en el cerebro, las personas con niveles altos de beta amiloide soluble eran cognitivamente normales, mientras que las que tenían niveles bajos de la proteína eran más propensas a tener deterioro cognitivo
Dos estructuras anormales llamadas placas y ovillos son las principales sospechosas de dañar y matar las células nerviosas.
Las placas son depósitos de un fragmento de proteína llamado beta-amiloide que se acumula en los espacios entre las células nerviosas.
Los ovillos son fibras retorcidas de otra proteína llamada tau, que se acumula dentro de las células.
Si bien las autopsias muestran que la mayoría de las personas desarrolla algunas placas y ovillos con la edad, las personas con Alzheimer tienden a desarrollar muchos más y con un patrón predecible, que comienza en las áreas importantes para la memoria, antes de avanzar hacia otras regiones.
Los científicos desconocen la función exacta que las placas y los ovillos desempeñan en la enfermedad de Alzheimer. La mayoría de los expertos cree que, de alguna forma, desempeñan una función crítica en bloquear la comunicación entre las células nerviosas y alterar los procesos que las células necesitan para sobrevivir.
La destrucción y la muerte de las células nerviosas causan fallas en la memoria, cambios en la personalidad, problemas para desarrollar las actividades diarias y otros síntomas de la enfermedad de Alzheimer.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
Si, Mediante experimentos se comprobó que la materia orgánica podía ser sintetizada en un laboratorio, sin estar ligada a la vida, rebatiendo así la teoría de Berzelius.
Posteriormente, en el año 1861, el químico alemán Friedrich August Kekulé von Stradonitz definió la química orgánica como la química de los compuestos de carbono. Actualmente, la química orgánica puede aplicarse a casi todos los aspectos, desde el transporte, hasta la alimentación, la industria farmacéutica y la genética.
El símbolo del átomo de carbono es “C”. En el idioma español, no es lo mismo “carbono” que “carbón”. “Carbono” es el nombre del elemento, y “carbón” es un sólido formado principalmente por cadenas de átomos de carbono.
De este modo, En 1670 se descubrió que al calentar carbón se obtenía un gas luminoso. Un siglo después William Murdock iluminaba su casa con gas obtenido de la destilación del carbón. Pero el carbón alcanzó importancia cuando Abraham Darby descubrió en los primeros años del siglo XVIII el proceso que permite obtener coque a partir del carbón.
La máquina de vapor de doble efecto inventada por James Watt y patentada en 1769 dio origen a la llamada Revolución Industrial, y el carbón se convirtió en uno de los principales protagonistas de la misma. James Prescott Joule determinó la relación de equivalencia entre el calor y la energía mecánica lo que permitió introducir mejoras haciendo máquinas más eficientes.
3. ¿Por qué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas?
Es difícil debido a La despolimerización y caracterización de la lignina que fueron nombradas los mayores desafíos de investigación para la lignina por una audiencia de más de 200 expertos. la valorización de la lignina se desarrolla a través de la despolimerización oxidativa y reductora para producir alternativas renovables a los poliuretanos de origen fósil y las resinas de fenol-formaldehído.
El desafío surge de la rápida repolimerización de los fragmentos de lignina liberados, lo que aumenta la cantidad de enlaces CC fuertes ya durante el fraccionamiento de la lignocelulosa y el aislamiento de la lignina. El método de fraccionamiento afecta en gran medida la estructura de la lignina aislada. Por ejemplo, la lignina Kraft, aislada del proceso de fabricación de pulpa Kraft, contiene principalmente enlaces CC, lo que la convierte en un material muy difícil de despolimerizar.
¿Cuál es el principal uso actual de los residuos de Lignina?
Entre los principales usos de la lignina incluyen emulsión y agentes dispersantes, aglutinantes poliméricos y aditivos alimentarios. También se utiliza para la rehabilitación de suelos agrícolas, como agente anticorrosión y como agente curtiente.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Las enzimas a nivel industrial van ganando terreno debido al enorme potencial que estas poseen, como ser: una elevada especificidad de sustrato; son versátiles; económicas; permiten mejorar los procesos industriales, obteniendo productos de mayor calidad; mayor rendimiento, y menor efecto ambiental.
Las enzimas son, de forma natural, un recurso renovable. Se pueden producir en distintos organismos y esta producción, a su vez, requiere únicamente materiales renovables.
Presentan una alta especificidad por sus sustratos. Esto les permite no sólo seleccionar a la molécula correcta entre otras de distinta naturaleza, sino también entre moléculas de idéntica naturaleza, como son los enantiómeros.
Las enzimas se pueden usar durante varios ciclos de un proceso, siempre que se cuente con los métodos adecuados para recuperarlas. Estos procesos generalmente requieren la inmovilización de la enzima en un soporte sólido de fácil separación. Por supuesto, el soporte también puede ser reutilizado cuando la enzima se inactive.
La alta selectividad y la sensibilidad de los métodos enzimáticos permite el empleo de estas moléculas en la fabricación de biosensores que facilitan el monitoreo de los procesos químicos en tiempo real.
La naturaleza proteica de las enzimas las hace de fácil biodegradación al final de su vida útil, reduciendo así la generación de desechos recalcitrantes.
El disolvente natural de las enzimas es el agua, por lo que su utilización no implica el uso de disolventes orgánicos. Sin embargo, en caso de ser necesario, las enzimas también pueden trabajar en presencia de estos disolventes.
La enzimas funcionan a temperaturas y presiones moderadas, ambientales en muchos casos, reduciendo así el impacto económico asociado a la necesidad de energía para cambiar dichas variables, y el impacto ambiental que genera el combustible usado para generar dicha energía.
Su aplicación en procesos de síntesis orgánica puede reducir de manera significativa el número de operaciones necesarias para obtener un producto.
Salvo muy pocas excepciones, las enzimas no son tóxicas. Aunque, como con otros compuestos en polvo, se deben tomar las medidas de seguridad pertinentes para proteger las vías respiratorias.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
Los investigadores que tratan de entender la causa de la enfermedad de Alzheimer se centran en el papel de dos proteínas:
Placas. El beta amiloide es un fragmento de una proteína más grande. Cuando estos fragmentos se agrupan, parecen tener un efecto tóxico en las neuronas e interrumpen la comunicación entre las neuronas cerebrales. Estos grupos forman depósitos más grandes llamados placas amiloides, que también incluyen otros desechos celulares.
Ovillos. Las proteínas tau juegan un papel en el sistema interno de apoyo y trasporte de las neuronas cerebrales para trasportar nutrientes y otros materiales esenciales. En la enfermedad de Alzheimer, las proteínas tau cambian de forma y se organizan en estructuras llamadas ovillos neurofibrilares. Los ovillos interrumpen el sistema de trasporte y provocan dañoLos cambios microscópicos en el cerebro comienzan mucho antes de que aparezcan los primeros signos de pérdida de memoria.
El cerebro tiene 100 mil millones de células nerviosas (neuronas). Cada célula nerviosa se conecta con muchas otras para formar redes de comunicación. Los grupos de células nerviosas tienen tareas especiales. Algunos ayudan a pensar, aprender y recordar. Otros ayudan a ver, escuchar y oler
Para hacer su trabajo, las células del cerebro funcionan como pequeñas fábricas. Reciben suministros, generan energía, construyen equipos y se deshacen de los desperdicios. Las células también procesan y almacenan información y se comunican con otras células. Mantener todo el sistema en funcionamiento requiere coordinación y grandes cantidades de combustible y oxígeno. Los científicos creen que la enfermedad de Alzheimer impide que partes de las fábricas de las células funcionen correctamente. No están seguros de dónde comienza el problema. Pero igual que sucede en una fábrica real, las averías y los atascos en un sistema causan problemas en otras áreas. A medida que el daño se extiende, las células pierden su capacidad de trabajar y, finalmente, mueren. Esto causa cambios irreversibles en el cerebro.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
Si, El carbón, motor del cambio tecnológico, fue el combustible primordial entre 1860 y la Primera Guerra Mundial y ha seguido siendo esencial en muchas aplicaciones, desde la generación eléctrica hasta la producción de coque para la industria del acero. El carbono (principalmente), el hidrógeno y el oxígeno son los componentes mayoritarios del carbón, aunque también tiene azufre, nitrógeno, y otros elementos. Debido a su composición, el carbón es combustible (es decir, se combina con el oxígeno desprendiendo calor).
Sus usos más importantes son la generación de electricidad, la producción de acero, la fabricación de cemento y la producción de combustibles líquidos. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo: Amoniaco Metanol, también tomando en cuenta la coquización.
3. ¿Por qué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas?
Esto se debe a la dificultad de su tratamiento y las limitaciones técnicas a las que se enfrenta la industria para poner en marcha los procesos adecuados. Cada uno posee sus ventajas competitivas, como por ejemplo el uso de catalizadores sólidos reciclables y recuperables, y también sus desventajas a nivel de aplicabilidad. De entre ellos destacan, por sus posibilidades de aplicación a gran escala la hidrólisis básica, la despolimerización oxidativa, la pirolisis catalítica, la hidrogenólisis/hidrogenación y la hidrodesoxigenación. Mientras que los dos primeros son más adecuados para la obtención de compuestos aromáticos específicos (vainillina, guayacol y derivados), los tres restantes apuntan a la producción directa de mezclas de compuestos que puedan ser mezclados (o utilizados) en combustibles de automoción. La despolimerización es una categoría especial de degradación, es el proceso que convierte el polímero en un monómero, en una mezcla de monómeros u oligómeros
¿Cuál es el principal uso actual de los residuos de Lignina?
La lignina ofrece posibilidades para ser utilizada como materia prima o recurso renovable para la producción de productos químicos y biocombustibles tanto desde el punto de vista estructural como de la facilidad de su obtención y aislamiento.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Mediante los sistemas de expresión desarrollados se puede obtener cualquier enzima de interés industrial y/o farmacológico en grandes cantidades, con lo que los costes del proceso se abaratan. La novedad radica en la disposición de sistemas no convencionales de clonación y expresión que permiten producir enzimas y otras moléculas que no se pueden obtener utilizando E. coli, como es el caso de las producidas por Actinomicetos, microorganismos fuente de una gran variedad de compuestos de interés industrial y/o farmacológico.
La inmovilización es una tecnología que permite la obtención de derivados enzimáticos más estables que la enzima en solución, y que pueden ser reutilizados varias veces. También permiten el diseño de reactores de fácil manejo y control. La novedad es la utilización de soportes activados que permiten la inmovilización covalente multipuntual de las enzimas, lo que supone un incremento muy notable de su estabilidad, así como el mantenimiento de la actividad tras sucesivos ciclos puesto que no se produce su desorción.
Las enzimas son biocatalizadores muy específicos, presentan una elevada actividad catalítica y actúan a temperaturas moderadas y presión atmosférica. Además, las reacciones en medios orgánicos presentan numerosas ventajas frente a los medios acuosos: aumentan la solubilidad de algunos reactivos, los productos se pueden aislar con mayor facilidad, la estabilidad enzimática puede estar incrementada, no hay contaminación bacteriana, etc.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
El alzhéimer es causado por muchos factores, con evidencia de que hay una proteína específica involucrada. Los médicos no saben cuál es la causa de la enfermedad de Alzheimer. Una teoría es que la enfermedad se desarrolla cuando grupos de proteínas anormales crecen en el cerebro. Este crecimiento probablemente comienza con muchos cambios pequeños en el cerebro, que están implicados con diferentes procesos como la acumulación de ciertas proteínas cerebrales (beta-amiloide y tau), neuroinflamación, inmunidad, cambios vasculares, genética Esto normalmente comienza mucho antes de que se noten los síntomas. Con el tiempo, estos cambios se suman. Eventualmente, las células cerebrales se dañan y mueren.
En la enfermedad de Alzheimer se degeneran partes del cerebro, se destruyen células nerviosas y se reduce la respuesta de las restantes a los transmisores químicos que transmiten señales entre las neuronas en el cerebro (neurotransmisores). El nivel de acetilcolina (un neurotransmisor implicado en la memoria, el aprendizaje y la concentración) es bajo.
La enfermedad de Alzheimer provoca la aparición de las siguientes anomalías en el tejido cerebral:
Depósitos de beta-amiloide: acumulación de beta-amiloide (proteína anormal insoluble), que se forma porque las células no pueden procesarla y retirarla
Placas neuríticas (seniles): grupos de células nerviosas muertas alrededor de un núcleo de beta-amiloide
Ovillos neurofibrilares: filamentos torcidos de proteínas insolubles en las células nerviosas
Niveles elevados de tau: proteína anómala, un componente de los ovillos neurofibrilares y de los beta-amiloides.
Estas anomalías aparecen en cierto grado al envejecer, pero son mucho más numerosas entre los afectados por la enfermedad de Alzheimer. No se está seguro de la causa de la enfermedad de Alzheimer, si es provocada por las anomalías en el tejido cerebral o si es el resultado de algún otro problema, que también puede causar la demencia y las anormalidades en el tejido cerebral.
Los investigadores también han descubierto que las proteínas anómalas de la enfermedad de Alzheimer (beta-amiloide y tau) se parecen a las proteínas anómalas de las enfermedades por priones. Es decir, estas proteínas están mal plegadas y provocan que otras proteínas se plieguen inadecuadamente, haciendo que la enfermedad progrese.
La inflamación también puede contribuir al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. Se ha observado inflamación en el cerebro de las personas afectadas por la enfermedad de Alzheimer.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
SI, EL CARBON dio lugar a una industria química, es muy importante comprender que, Se habla de química orgánica desde el año 1807, cuando el químico sueco Jöns Jacob Berzelius introdujo el término para explicar el estudio de los compuestos que derivan de los recursos vivos disponibles en la naturaleza. Siendo el carbón un compuesto químico natural que a través del uso del coque, producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). De igual manera Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo: Amoniaco, Metanol, Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
Hace más de un siglo que la enfermedad de Alzheimer fue identificada y descrita. Sin embargo, hoy en día todavía se desconoce cuáles son las causas que la originan. Cada vez son más las evidencias que apoyan la idea de que no hay una única causa, sino que son varios los factores que, en mayor o menor medida, pueden incidir en su posible desarrollo.Dichos factores de riesgo relacionados con la enfermedad de Alzheimer se pueden dividir en dos grandes tipos: no modificables y modificables. Los factores de riesgo no modificables que se relacionan con la enfermedad de Alzheimer son la edad y la genética. Siendo la edad el principal factor de riesgo para desarrollar la enfermedad. La suma de años, particularmente a partir de los 65, va incrementando el riesgo de padecerla. Sin embargo, muchas personas preservan sus capacidades cognitivas hasta edades muy avanzadas. Por otra parte, respecto a la genética, es importante saber que el Alzheimer tampoco es una enfermedad hereditaria. Solo en un porcentaje muy pequeño, concretamente el 1%, su causa puede atribuirse directamente a la genética. En el resto de casos, hablamos de un 99%, hay ciertos genes que pueden conferir una mayor vulnerabilidad para desarrollar la enfermedad, pero, en sí mismos, no son determinantes. Este efecto genético, de hecho, está influido y modulado por otros elementos: los factores de riesgo modificables.
La investigación científica apunta cada vez con más solidez a que ciertos factores de riesgo para padecer Alzheimer sí son modificables. Estos van relacionados con la salud cardiovascular y el estilo de vida. Los factores de riesgo cardiovascular hacen referencia a ciertas condiciones médicas, como la hipertensión arterial, la diabetes, el colesterol, el tabaquismo o la obesidad. El control de estos factores tiene que ver, además de con el seguimiento médico, con el estilo de vida. Así, el sedentarismo o una dieta poco saludable repercutirán en la salud cardiovascular y, secundariamente, en la salud cerebral, por aquello cada vez más evidente de que lo que es bueno para el corazón, es bueno para el cerebro. Por otro lado, evitar el aislamiento social y estar activo mentalmente también son algunos aspectos relacionados con el estilo de vida que impactan en la resistencia de nuestro cerebro para hacer frente a la patología.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron..
La Industria Química tuvo su origen en la segunda mitad del siglo XVIII y principios del XIX y consistió principalmente en productos inorgánicos basados en materias primas naturales, tales como el azufre y la sal común. En cuanto a los productos orgánicos inicialmente se utilizaron aquellos que se obtenían de la fermentación de productos agrícolas, a causa de la disponibilidad de tecnología y de materias primas adecuadas basadas en la agricultura. Entre los más conocidos se encuentran etanol, vinagre, ácido láctico, glicerina, acetona, y butanol entre otros. Sin embargo, los procesos de fermentación tienen una aplicabilidad limitada, utilizando generalmente sistemas acuosos y bajas concentraciones, lo que lleva a una purificación relativamente complicada del producto, lo que ha motivado su declive. No obstante en Brasil el etanol utilizado como combustible se obtiene por fermentación de la caña de azúcar.
A principios del siglo XX se desarrollaron los procesos de fabricación para obtener productos orgánicos a partir del carbón; este período estuvo dominado por Alemania y otros países productores de carbón como Estados Unidos, Gran Bretaña y Francia; se establecieron industrias de alquitrán de hulla durante el período de 1914 a 1920. A partir de 1950 comenzó a desarrollarse la industria petroquímica en los Estados Unidos, basada en productos de la industria petrolífera. El crecimiento de la industria petroquímica después de la II Guerra Mundial, gracias a la abundancia de las fuentes, motivó que se desarrollará una industria basada en el petróleo, situación que continúa en la actualidad. Vivimos en un sistema socioeconómico basado en el petróleo y dependiente de él. Si bien hay que tener en cuenta que todos los productos orgánicos requeridos pueden sintetizarse a partir de carbón y agua.
El carbón, el gas natural, y el petróleo, que con ayuda de la energía solar se han almacenado durante millones de años, tienen que proporcionarnos en nuestros días no sólo energía, sino también materias primas para cubrir nuestras necesidades
La accesibilidad y el precio de las fuentes de energía y de las materias primas han determinado siempre la base tecnológica y, por tanto, la expansión y desarrollo de la industria química. La crisis del petróleo ha hecho necesario plantear de nuevo esta relación y su importancia para la economía mundial
En ningún sector de producción industrial es tan completa esta dependencia entre energía y materia prima como en la industria química, que se ve afectada por cualquier variación en la disponibilidad de las mismas, puesto que es la mayor consumidora de energía y de reservas fósiles naturales, imposibles de regenerar, las cuales se transforma en una amplia gama de productos de uso cotidiano con que nos beneficiamos. La demanda creciente y la limitada reserva de materias primas, apuntan hacia la urgencia de asegurar para el futuro el abastecimiento tanto de energía como de materias primas. Todos los esfuerzos a corto y medio plazo deben concentrarse en ampliar la flexibilidad de la provisión de materias primas para la industria y, satisfacer las crecientes demandas en el sector energético. A largo plazo el objetivo primordial es desvincular a las reservas fósiles del sector energético con objeto de asegurar el mayor tiempo posible tan imprescindible materia prima para la industria química.
3. ¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
La definición estructural de la lignina nunca ha sido tan clara como la de otros polímeros naturales tales como celulosa y proteínas, debido a la complejidad que afecta su aislamiento, análisis de la composición, y la caracterización estructural. El problema de una definición precisa para la lignina se asocia con la naturaleza de sus múltiples unidades estructurales, las cuales no suelen repetirse de forma regular, dado que la composición y estructura de la lignina varían dependiendo de su origen y el método de extracción o aislamiento utilizado.
La causa por la cual los diferentes tipos de lignina asequibles industrialmente no son utilizados de manera general como materiales de partida para la manufactura de otros productos radica en la dificultad de su tratamiento y las limitaciones técnicas a las que se enfrenta la industria para poner en marcha los procesos adecuados.
El tipo de proceso utilizado para la fabricación de la pasta de papel determina el tipo de lignina disponible. En general, existen tres tipos diferentes de lignina que provienen de los tres procesos químicos mayoritariamente utilizados para la producción de pasta de papel, y que son: lignina tipo sulfito, kraft y soda. A éstos puede añadirse un cuarto tipo que es la lignina tipo Organosolv, especialmente desarrollada en los últimos años.
3. ¿Por qué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas?
El proceso propuesto por sí solo no resulta factible desde el punto de vista económico, sin embargo es necesario determinar si la inclusión de la producción de lignina en el concepto de biorrefinería demuestra serlo.
La lignina es un heteropolímero complejo en su estructura y evolución; la molécula se conforma por diversos monómeros. Durante la biosíntesis de la lignina participan complejos enzimáticos y genéticos como el gen F5H que determina la presencia del monómero de siringilo. La polimerización de la lignina en la pared celular se da por la acción de dos grupos enzimáticos principales, las peroxidasas y las lacasas. El número de peroxidasas es mayor que el de lacasas y su diversificación se dio con el surgimiento de las angiospermas. La lignificación cooperativa se da entre elementos conductores (traqueidas y elementos de vaso) y parénquima-fibras, lo que refuerza el tejido vascular durante el desarrollo de la planta.
¿Cuál es el principal uso actual de los residuos de Lignina?
La lignina posee propiedades energéticas similares a las de combustibles sólidos como el carbón mineral. Sus características fisicoquímicas pueden ser aprovechadas para la producción de energía térmica y/o eléctrica (Cotana et al., 2014). Así, la lignina se puede convertir en un biocombustible de tercera generación que disminuye los costos de operación que implica el abastecimiento energético a partir de biomasa, lo cual mejora la competitividad de esta fuente de energía renovable (Buranov y Mazza, 2008).
Torres y col., (2015), demuestran que debido a las características fisicoquímicas de la lignina, indicadas por los resultados del análisis próximo y su alto poder calórico, su comportamiento es semejante al de los carbones sub-bituminosos. Por tanto, es posible la conversión energética de la lignina a través de sistemas más eficientes, tales como gasificación o co-combustión con dichos carbones (Suramaythangkoor & Gheewala, 2010), además la lignina puede ser peletizada y densificada, para hacer más fácil y económico su transporte. Este biocombustible ampliaría el uso de los recursos renovables con todas las ventajas que ello ofrece a la sociedad, sin embargo, la competitividad económica de los mismos y sus respectivos procesos industriales dependen del precio del petróleo y de que este se mantenga por encima de ciertos niveles. Contrariamente a lo esperado hace unos años para esta década, el precio del petróleo no ha subido como se preveía, lo que disminuye la competitividad de los biocombustibles y hace peligrar su futuro mercado (Noguerol, 2017).
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Dentro de las numerosas aplicaciones que tiene la biotecnología, la más importante para el desarrollo de productos de uso diario es el mercado de las enzimas y su aplicación en el sector industrial. Las enzimas permiten un desarrollo industrial sostenible al reducir la carga química de los procesos ya que eliminan de éstos las sustancias tóxicas, más agresivas, y reducen los contaminantes.
Entre sus aplicaciones se destacan las que detallamos a continuación:
En la industria de los detergentes, que es el sector que más volumen de enzimas emplea, se recurre al uso de amilasas, celulasas, lipasas y celulasas. Dentro de éstas, lo más común es el uso de proteasas bacterianas, dentro de las cuales a su vez hay una gran variedad. Por otro lado, las α-amilasas son eficientes en la degradación de las cadenas de amilosa mejorando la eliminación de las partículas de polvo y tierra que quedan en los tejidos debido a los polímeros de almidón. Así, utilizando ambos tipos de enzimas de forma conjunta se puede conseguir un lavado completo reduciendo la carga química del detergente y la necesidad de altas temperaturas (de hecho, si se emplearan altas temperaturas se produciría la desnaturalización de las enzimas). No sólo sirven para los detergentes empleados para el lavado de tejidos, sino también en los detergentes para lavaplatos, los cuales presentan altos contenidos en fosfatos y silicatos, que alcalinizan las aguas junto con los derivados clorados de la lejía.
También participan del proceso de desencolado en la industria textil. Por ejemplo, el almidón es empleado para el recubrimiento del algodón antes de tejer para aumentar la resistencia y ha de ser eliminado en los tratamientos finales: blanqueo, tintado, etcétera. Este proceso de eliminación del almidón se hacía de forma tradicional mediante tratamientos ácidos. Actualmente se emplea un cóctel de amilasas, de forma que el proceso es más eficiente y no genera residuos contaminantes.
El curtido de la piel en procesos industriales requiere de una gran cantidad de productos químicos para la eliminación de pelo, grasa y proteínas tales como la queratina, la elastina o las albúminas, dejando el colágeno intacto. Estos procesos generan una gran cantidad de residuos, por lo cual se utilizan proteasas, como la tripsina, y lipasas.
En la industria papelera también se recurre a las enzimas en el blanqueo, que consiste básicamente en la eliminación de la lignina. Un caso particular es el blanqueo de la pasta Kraft, que es un papel de embalaje de color oscuro y muy resistente, proceso para el cual se emplean compuestos clorados que dan lugar a residuos tóxicos carcinogénicos. La alternativa biotecnológica consiste en el uso de xilanasas para el proceso de blanqueo. Por otro lado, también se encuentra el proceso de destintado en caos de que se quiera utilizar como materia prima las fibras recuperadas de la fabricación de papel y cartón. En este proceso también interviene la biotecnología, empleándose lipasas y esterasas par la degradación de tintes derivados de aceites vegetales; y pectinasas, hemicelulasas, celulasas y enzimas lignolíticas que modifican la superficie de la fibra de células y las uniones de ésta con los compuestos que forma la tinta liberándose así la tinta de la fibra y separándose posteriormente por flotación o lavado.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
El factor de riesgo conocido más importante para el Alzheimer es la edad. La cantidad de personas con la enfermedad se duplica cada 5 años después de los 65 años. Aproximadamente un tercio de todas las personas mayores de 85 años podría tener la enfermedad de Alzheimer.
Las causas del Alzheimer de inicio tardío, la forma más común de la enfermedad, probablemente incluyen una combinación de factores genéticos, de estilo de vida y ambientales. La importancia de cualquiera de estos factores para aumentar o disminuir el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer puede diferir de persona a persona.
Los científicos están estudiando cómo los cambios en el cerebro relacionados con la edad pueden lesionar las células nerviosas y contribuir a daños por el Alzheimer. Estos cambios relacionados con la edad incluyen atrofia (reducción) de ciertas partes del cerebro, inflamación, producción de moléculas inestables conocidas como radicales libres y descomposición de la producción de energía dentro de las células.
A medida que los científicos conocen más sobre esta devastadora enfermedad, se dan cuenta de que los genes también desempeñan un papel importante.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
Alrededor del 70% de la fabricación del acero se basa en diferentes procesos de fusión y tratamiento del hierro, mediante la utilización de coque de carbón, consumiendo del orden del 16% del carbón producido cada año en el mundo. Para la siderurgia se requiere carbón del tipo “hulla coquizable”.
La producción de cerca de 800 Mt de acero al año, a finales del siglo XX, requerían unos 600 Mt de carbón.
Alrededor del 16% de carbón producido en el mundo se utiliza para producir acero. La industria siderúrgica necesita hulla coquizable.
El coque se obtiene en hornos, donde el carbón se calienta a unos 1.200 ºC durante unas 18 o 20 horas. Una vez calentado el coque “al rojo” se saca del horno, enfriándolo y moldeándolo en pequeños trozos. Estos trozos, son los que luego se utilizan en los hornos de producción del acero, donde aportarán el carbono necesario como agente reductor y el calor requerido para la fusión del mineral de hierro.
Los gases se utilizan para el calentamiento de los hornos o como combustible en procesos asociados a la fundición del hierro. Para producir el acero, se funde el mineral de hierro, el coque y pequeñas cantidades de caliza, en hornos apropiados a unas temperaturas del orden de 1.600 ºC, obteniéndose el acero líquido. Los carbones coquizables deben tener bajos contenidos en azufre y fósforo, lo que suele hacer que éstos sean más caros que los carbones que se utilizan para generar energía térmica.
emulsiones, separación de minerales por flotación y bactericidas entre otras.
Los productos orgánicos con mayor volumen de producción son:
1. Etileno
2.Propileno
3.Benceno
4.Dicloroetano
5.Urea
6.Tolueno
7.Etilbeneceno
8.Estireno
9.Metanol
10.Formaldehido
11.Xileno
12.Cloruro de vinilo
3. ¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
La lignina es un polímero de difícil degradación formado por tres residuos alcohólicos (presentes en diferentes proporciones, según el órgano y la especie vegetal considerada). Se sintetiza durante el crecimiento secundario de las plantas superiores actuando como un cementante junto a la hemicelulosa y tejiendo una red de fibrillas entre los que son los “ladrillos” de las paredes secundarias, la celulosa. Se encuentra así asociada al desarrollo de tejidos especializados que otorgan a las plantas, soporte, rigidez y protección contra la desecación y el ataque de patógenos.
La lignina es, un polímero de origen natural que se recupera fácilmente de los desechos de la industria del papel, siendo un residuo de biomasa de bajo valor. Químicamente la lignina es una molécula altamente aromática, y que además posee diferentes tipos de grupos funcionales, lo que le convierte en un insumo importante en la elaboración de productos para la industria química y petrolera, sin embargo, solo el 5% de la lignina disponible es aprovechada en todo el mundo. En los últimos años, se ha dado importancia a las aplicaciones ambientales de la lignina en la elaboración de materiales adsorbentes, por lo que este trabajo se centra en el estudio de la lignina para el proceso de retención de cromo hexavalente presente en una muestra de agua residual, ya que el aumento de las descargas de metales pesados y el daño ambiental concomitante ha dado como resultado normas estrictas para la eliminación de efluentes contaminantes. Las limitaciones económicas de los métodos convencionales de eliminación de metales dictan el desarrollo de técnicas alternativas, lo que hace de la lignina una opción económicamente viable. El mayor rendimiento (54,51 g de lignina/ kg de residuo orgánico) en la extracción de la lignina se obtuvo bajo las siguientes condiciones; agitación constante a 400 rpm durante 4 horas a una temperatura de 80°C y una precipitación con ácido sulfúrico concentrado. La capacidad máxima de adsorción de cromo hexavalente usando lignina fue bajo las siguientes condiciones: a un pH de 4, con un tiempo de contacto de dos horas a una temperatura de 60°C. Dando como resultado que la concentración de cromo hexavalente es proporcional a la cantidad de lignina presente, con un porcentaje de remoción de 57,10% (10,6mg de Cromo (VI) /2,5g de Lignina).
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Los Polímeros son moléculas de gran tamaño que se constituyen por la unión de dos moléculas de menor tamaño a las que se denomina monómeros. Estas macromoléculas se encuentran presenten en prácticamente todo lo que nos rodea. Los Polímeros Sintéticos son creados por el hombre a partir deelementos propios de la naturaleza. Estos polímeros sintéticos son creados para funciones específicas y poseen características para cumplir las mismas.
Ventajas:
Reciclables:se les dice así a los materiales que pueden seguirsiendo reutilizados después de un proceso.
Durables:como su nombre indica, pueden utilizarse más prolongadamente enel tiempo, su uso se agota en un período largo de tiempo.
Resistentes al medio ambiente: se adaptan con facilidad a losclimas de donde se encuentran.
Fácil maleabilidad:Que puede ser moldeado o trabajado con facilidad. 5. Buena resistencia y mecánica:Es la capacidad de los cuerpos para resistirlas fuerzas aplicadas sin romperseB).
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
En los sistemas biológicos los catalizadores son proteínas, a las que les llamamos enzimas. En algunos casos estas proteínas hacen uso de iones metálicos incluidos en su estructura para funcionar como catalizadores, aunque no es una regla.Las enzimas son los catalizadores biológicos naturales que permiten que los procesos químicos que hacen posible la vida, ocurran a la velocidad necesaria. Estas proteínas catalíticas evolucionaron para desarrollar su función en un medio compatible con la vida, como agua y membranas lipídicas. Estos catalizadores también se pueden utilizar para acelerar reacciones químicas fuera de su ámbito biológico. De hecho, ya participan en varios procesos químicos en los que sus propiedades son deseadas, ya que presentan actividad en medios no acuosos, como disolventes orgánicos o fluidos supercríticos. Estas propiedades se alcanzan al estar en condiciones de presión y temperatura altas, en las que los gases se comportan como fluidos y no existen fases gaseosa o líquida distinguible. Uno de los fluidos supercríticos más usados como disolventes es el CO2. El CO2 supercrítico tiene una excelente capacidad de disolver y transportar moléculas hidrofóbicas. Se le considera un disolvente "verde" ya que es inerte, no tóxico, no inflamable.En el esfuerzo permanente por desarrollar procesos que no perjudiquen al ambiente, las enzimas se han introducido en procesos químicos que lo han demandado. . En muchas ocasiones las reacciones químicas tradicionales no tienen una contraparte biológica que se pueda utilizar como punto de partida para el desarrollo de un catalizador biológico. En otras, aunque se tenga a la enzima que realiza la reacción, los sustratos que no son de origen biológico pueden no ser reconocidos y por tanto son usados de manera ineficiente. Es importante recalcar que la investigación permanente para aislar nuevos microorganismos y describir sus enzimas es la mayor fuente de nuevos prospectos de enzimas para uso industrial. Existen otros métodos para adaptarlas a nuevos sustratos y condiciones de reacción no fisiológicas, como la evolución dirigida y el diseño e ingeniería de proteínas. Una combinación de estos métodos suele dar resultados favorables en la selección de nuevas enzimas, aunque esto no implica dejar de hacer prospección en fuentes naturales.
Las enzimas pueden ser sensibles a condiciones de acidez o temperatura extremas. Es posible facilitar la aplicación de estos catalizadores si las estabilizamos por métodos que permitan mantenerlas en su forma activa. Estos procesos generalmente consisten en su atrapamiento en la superficie o el interior de materiales que reducen su sensibilidad a las condiciones adversas del medio de reacción. Estos soportes pueden ser de origen sintético o natural. Un procedimiento común para la aplicación de enzimas sin necesidad de purificarlas ni inmovilizarlas, es el uso de las mismas células que la producen. Estas células, a su vez, pueden o no estar inmovilizadas en algún otro tipo de polímero que garantice su viabilidad.
En cualquier caso, siempre hay que tener en consideración cuál será el destino de la enzima, es decir, a qué condiciones se va a enfrentar, para así decidir qué tipo de inmovilización requiere. Además de poder estar en la superficie o en el interior del material de soporte, pueden estar unidas por interacciones electrostáticas,interacciones hidrofóbicas, enlaces covalentes, o bien, estar atrapadas en una red de moléculas que les impide escapar.Dentro del marco de la química verde, las enzimas pueden apoyar a mejorar los procesos industriales, ya que algunas de sus propiedades las hacen no sólo adecuadas, sino deseables para dicha función
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
Las causas exactas de la enfermedad de Alzheimer no se comprenden en su totalidad. Pero a un nivel básico, las proteínas del cerebro no funcionan de la forma habitual. Esto interrumpe el trabajo de las células cerebrales, llamadas neuronas, y desencadena una serie de eventos. Las neuronas se dañan y pierden las conexiones entre sí. Eventualmente, mueren.
Los científicos creen que, en la mayoría de los casos, la enfermedad de Alzheimer es consecuencia de una combinación de factores genéticos, ambientales y del estilo de vida que afectan el cerebro a lo largo del tiempo. En menos del 1 % de los casos, la enfermedad de Alzheimer ocurre por cambios genéticos específicos que prácticamente garantizan que una persona tendrá la enfermedad. En estos casos, la enfermedad generalmente comienza en la madurez.
Los investigadores que tratan de entender la causa de la enfermedad de Alzheimer se centran en el papel de dos proteínas:
Placas. El beta amiloide es un fragmento de una proteína más grande. Cuando estos fragmentos se agrupan, parecen tener un efecto tóxico en las neuronas e interrumpen la comunicación entre las neuronas cerebrales. Estos grupos forman depósitos más grandes llamados placas amiloides, que también incluyen otros desechos celulares.
Ovillos. Las proteínas tau juegan un papel en el sistema interno de apoyo y trasporte de las neuronas cerebrales para trasportar nutrientes y otros materiales esenciales. En la enfermedad de Alzheimer, las proteínas tau cambian de forma y se organizan en estructuras llamadas ovillos neurofibrilares. Los ovillos interrumpen el sistema de trasporte y provocan daños en las neuronas.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
El mineral de hierro según se coge de la mina es una parte ganga, que son las impurezas y la otra mena, que es el mineral de hierro puro.
Ganga= impurezas
Mena = mineral puro
Para Fabricar Acero se tiene que echar en el alto horno una mezcla de mineral de hierro (hierro con impurezas) y un combustible llamado Cok (parecido al carbón) que además de ser combustible, separa las impurezas (llamadas ganga) del resto de material.
También se suele echar en el alto horno algo de piedras de cal, que ayudan a eliminar aún más las impurezas del mineral.
Una vez separadas las impurezas, el resto será hierro casi puro con una pequeña cantidad de carbono.
A esto se le llama arrabio.
El carbono se acopla al acero en la combustión con el cok y se forma el acero líquido o también llamado arrabio.
Este arrabio será el acero que tendremos en estado líquido para pasar al siguiente proceso que será darle forma o moldearlo.
Los desechos se llaman escoria y se suelen recoger para utilizarlas luego en otros procesos como por ejemplo para hacer cemento o para la construcción de carreteras.
En la preparación de compuestos orgánicos industriales hay que considerar no sólo que los procesos sean viables desde un punto de vista cinético y termodinámico sino además la economía del proceso. Hay que considerar también factores medio ambientales; si un proceso es químicamente viable y económicamente atractivo pero se producen subproductos nocivos o de efectos adversos para las personas empleadas en su fabricación habrá que abandonar dicho proceso.
La Industria Química Orgánica utiliza varias fuentes de materias primas para preparar la gran variedad de productos orgánicos que hay en el mercado; petróleo, carbón, gas natural y materias obtenidas de plantas y animales (semillas oleaginosas, grasas, madera.). Actualmente la más importante es el petróleo.
3. ¿Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
Químicamente las ligninas son polímeros fenólicos reticulados La lignina está formada por la extracción irreversible del agua de los azúcares, creando compuestos aromáticos. Los polímeros de lignina son estructuras transconectadas con un peso molecular de 10 000 u.
Se caracteriza por ser un complejo aromático (no carbohidrato) del que existen muchos polímeros estructurales (ligninas). Resulta conveniente utilizar el término lignina en un sentido colectivo para señalar la fracción lignina de la fibra. Después de los polisacáridos, la lignina es el polímero orgánico más abundante en el mundo vegetal. Es importante destacar que es la única fibra no polisacárido que se conoce.
Este componente de la madera realiza múltiples funciones que son esenciales para la vida de las plantas. Por ejemplo, proporciona rigidez a la pared celular. Realmente, los tejidos lignificados resisten el ataque de los microorganismos, impidiendo la penetración de las enzimas destructivas en la pared celular.
usos de los residuos lignocelulósicos en la industria del papel, combustible, precursor de otros compuestos químicos y la experiencia en la optimización de materiales filtrantes. Se establece materiales que han sido estudiados con este fin y los análisis fisicoquímicos que se han realizado como parte de la caracterización. Además, se revisó el potencial de materiales filtrantes aptos para ser usados como filtros, en los cuales se probó su desempeño en lixiviado de suelo bajo condiciones controladas, potencial como combustible, tecnologías de membranas, bioadsorbente de cromo (III), remoción de plomo y níquel con restos de cereales y cítricos, remoción de plomo con residuos de palma.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
Las enzimas son proteínas complejas que producen un cambio químico específico. Por ejemplo, pueden ayudar a descomponer los alimentos que consumimos para que el cuerpo los pueda usar. La coagulación de la sangre es otro ejemplo del trabajo de las enzimas.
La enzima inmovilizada es aquella que está confinada en un espacio definido, que retiene su actividad catalítica y puede ser reutilizada de forma continua. En comparación con las enzimas solubles, la inmovilización permite que el biocatalizador sea fácilmente separado de la reacción. Además, los catalizadores pueden ser inmovilizados no solo a partir de enzimas purificadas sino también utilizando células completas .
Ventajas
Métodos de inmovilización
Existen cinco métodos principales para inmovilización de enzimas o células: adsorción, unión covalente, entrecruzamiento, encapsulamiento y atrapamiento. Los métodos más comunes de inmovilización son la adsorción, atrapamiento, y la unión covalente a un soporte. El procedimiento de inmovilización ideal para una enzima dada es aquel que le permite conservar una alta actividad catalítica con el paso del tiempo para ser utilizada continuamente. Dependiendo de la estructura de la proteína y del material, así como de las condiciones de la reacción será el método de inmovilización a utilizar. A continuación se hace una breve descripción de las técnicas convencionales de inmovilización.
Adsorción
Es el método más simple de inmovilización, se basa en enlaces débiles aunque tiene cierta eficiencia en los procesos. Intervienen fuerzas de Van der Waals, interacciones iónicas e hidrofóbicas y puentes de hidrógeno. Aunque esta técnica es de fácil preparación, bajo costo, el soporte se puede recargar, aún que hay inconvenientes en este método, uno de ellos es que el enlace es reversible y sólo se puede monitorear la reacción en periodos cortos. Hay una alta tasa de fuga del biocatalizador, enlace inestable, no es posible controlar lo anterior y por lo tanto tiene un índice de reproducibilidad bajo. Además es muy susceptible a los cambios que se producen en el ambiente como las modificaciones en el pH, temperatura y fuerza iónica. Entre los soportes más utilizados se encuentran la carboximetilcelulosa, el almidón, colágeno, sepharosa modificada, resinas de intercambio iónico, silica gel, óxido de aluminio, titanio, tierra de diatomeas, cerámica, hidroxiapatita, cerámica, entre otros.
Atrapamiento
La técnica de atrapamiento, consiste en la inclusión de la enzima por unión covalente o no, dentro de geles o fibras. Además, minimiza la lixiviación de la enzima y mejora su estabilidad, pero con frecuencia resulta en limitaciones de transporte de sustrato / analito al sitio activo de la enzima.
Unión covalente
La inmovilización por unión covalente, se basa en el entrecruzamiento de la enzima y el material del soporte produciendo un enlace fuerte y estable. El enlace covalente es formado entre el grupo funcional de la matriz del soporte y la superficie de la enzima que contiene residuos de aminoácidos.
Entrecruzamiento
Este tipo de inmovilización consiste en la formación de una gran estructura tridimensional compleja entre las mismas moléculas de la enzima por medios físicos o químicos.
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La enfermedad de Alzheimer es un trastorno del cerebro que empeora con el tiempo. Se caracteriza por cambios en el cerebro que derivan en depósitos de ciertas proteínas. La enfermedad de Alzheimer hace que el cerebro se encoja y que las neuronas cerebrales, a la larga, mueran. La enfermedad de Alzheimer es la causa más común de demencia, un deterioro gradual en la memoria, el pensamiento, el comportamiento y las habilidades sociales. Estos cambios afectan la capacidad de funcionamiento de una persona.
No existe una causa concreta a la que se le pueda atribuir la responsabilidad de la aparición de la Enfermedad de Alzheimer. Al contrario, su etiología es multifactorial, es decir, existen una serie de factores de riesgo, tanto genéticos como ambientales que, al interferir entre sí, dan lugar a una serie de acontecimientos que resultan en el inicio de la enfermedad.Los principales factores de riesgo implicados en la etiopatogenia del Alzheimer son:
Influencia genética: Existen varios genes implicados, sobre todo en el tipo de inicio precoz. En los casos en los que un familiar directo padece la enfermedad, la probabilidad de que su descendencia la desarrolle es 2-4 veces mayor.
Edad: El riesgo se duplica cada 5 años. A los 65 la probabilidad de padecerla es del 10%, llegando hasta el 50% a los 85 años.
Sexo: Cuestión controvertida. Existe un mayor porcentaje de mujeres que presentan la enfermeda, sin embargo, se cree que puede ser debido a su mayor esperanza de vida.
Escolarización y nivel educativo: La ejercitación cognitiva y el aprendizaje estimulan la comunicación neuronal (plasticidad neurológica), con lo que un bajo nivel educativo viene relacionado con un aumento del riesgo de desarrollar la enfermedad.
Hipertensión Arterial de larga evolución:
Antecedentes de Traumatismo Craneal
Nutrición: Una dieta basada en productos de gran contenido calórico, con altos niveles de ácidos grasos saturados y/o de ácidos grasos omega 6, están relacionados con un mayor riesgo de sufrir Alzheimer.Hay dietas especializadas para la prevención y tratamiento del alzheimer
Soy el estudiante kendrys esquema c.i 31862659
La fabricación del acero es el conjunto de procedimientos necesarios para producir este material a partir de mineral de hierro y/o chatarra. En el proceso, las impurezas como el nitrógeno, el silicio, el fósforo, el azufre y el exceso de carbono (la impureza más importante) se eliminan del hierro obtenido; y además se suelen agregar elementos de aleación como manganeso, níquel, cromo, vanadio y carbono en su caso, para producir diferentes tipos de acero. También es importante limitar los gases disueltos como nitrógeno y oxígeno y las impurezas arrastradas (denominadas "inclusiones") para garantizar la calidad de los productos fundidos a partir del metal obtenido y los productos que se hicieron són alquitrán,benceno,fenol amoniaco, metanol
Para Fabricar Acero se tiene que echar en el alto horno una mezcla de mineral de hierro (hierro con impurezas) y un combustible llamado Cok (parecido al carbón) que además de ser combustible, separa las impurezas (llamadas ganga) del resto de material.
También se suele echar en el alto horno algo de piedras de cal, que ayudan a eliminar aún más las impurezas del mineral.
Una vez separadas las impurezas, el resto será hierro casi puro con una pequeña cantidad de carbono.
A esto se le llama arrabio.
El carbono se acopla al acero en la combustión con el cok y se forma el acero líquido o también llamado arrabio.
Soy el estudiante kendrys esquea c.i 31862659 La lignina es un polímero orgánico complejo, el segundo más abundante en la naturaleza. Es la responsable, entre otros, de dar dureza al tronco leñoso y supone entre un cuarto y un tercio del peso de la madera.
En la industria papelera, la madera se somete a un procesado químico y térmico (pulpeo) para obtener la celulosa, el producto objetivo, resultando un subproducto llamado “licor negro” por su aspecto, rico en lignina.
la ligmina es un polímero polifenólico que se deposita en las paredes celulares secundarias, y a veces primarias, de las células de las plantas. Es una sustancia hidrofóbica que elimina agua de las paredes celulares, limita la difusión lateral, facilitando el transporte longitudinal y refuerza la resistencia mecánica de los tejidos, además de hacer resistentes a las células frente a ataques bacterianos. En general, aporta una gran resistencia mecánica a las paredes celulares. Esta molécula es muy abundante en las plantas denominadas leñosas y es el segundo biopolímero más abundante en la Tierra, tras la celulosa. Evolutivamente fue un gran avance para las plantas terrestres. Los árboles pueden tener entre un 20 y un 30 % de lignina, mientras que las hiervas por debajo del 20 %. Es el único polímero carbonado de la pared celular que no está formado por monómeros de carbohidratos y por ello es más impermeable al agua. La lignina pareció con las plantas vasculares en el Devónico.
Pared celular
Pared celular
La lignina es en realidad un grupo de moléculas formado por una diversidad de organización de sus monómeros. La variedad de lignina es específica de cada tipo celular y muestran diferentes composiciones monoméricas. Hay tres tipos de monómeros denominados unidades H, G y S. Las células traqueales del xilema lignifican sus paredes con monómeros tipo G principalmente. La eliminación de la lignina provoca el colapso de las paredes por la presión negativa ejercida por la sabia. Las traqueidas de gimnospermas tienen monómeros tipo G y H, mientras que las traqueidas de árboles de gimnospermas los tipos G. En el esclerénquima, tanto fibras como esclereidas poseen sobre todo monómeros tipo G y S. La principal misión aquí es contrarrestar la gravedad. Las células endodérmicas de la raíz poseen la banda de Caspari donde la lignina se entremezcla con la suberina. En la banda de Caspari de monocotiledóneas abundan las unidades tipo G y S y en la de dicotiledóneas las H y las G. Aquí su principal misión es que las moléculas absorbidas sigan la vía apoplástica. En la cubierta de las semillas o testa la lignina tiene un papel de resistencia mecánica, protección, y de barrera frente a gases y líquidos. Una disminución en la lignina produce una tasa de germinación menor en semillas de Arabidopsis. En la piel de algunos frutos las células favorecen la lignificación lo que facilita las deiscencia.
La lignina, biopolímero natural presente en la madera, ha ganado atención en los últimos años por su disponibilidad, versatilidad y potencial de ser precursor químico en la producción de multitud de compuestos. Sin embargo, su heterogeneidad y difícil tratamiento hacen precisa la investigación para madurar sus aplicaciones industriales y comerciales.
Gracias a la experiencia y conocimiento en química de materiales y en materiales lignocelulósicos del Centro Tecnológico CETIM, ubicado e Culleredo, se ha logrado avanzar en nuevos usos para la lignina, hasta ahora un residuo de los procesos industriales de fabricación de pasta de papel.
Soy el estudiante kendrys esquea c.i 31862659 Las reacciones químicas que mantienen la estructura y funciones de los seres vivos están catalizadas por enzimas. Las enzimas son proteínas que participan en los procesos biológicos, acelerando la velocidad de reacciones específicas, pero al mismo tiempo, a diferencia de los catalizadores químicos, pueden actuar como reguladores de la velocidad de una reacción. Las enzimas muestran una elevada especificidad respecto a los substratos que reconocen y los productos resultantes de su actividad.
Las enzimas tienen una estructura de tipo polímero, donde las unidades estructurales son los aminoácidos; la secuencia específica de aminoácidos y lo que se denomina la estructura tridimensional, o disposición en el espacio de sus átomos, es clave para la actividad enzimática. La región de la enzima donde se encuentran los aminoácidos que participan directamente en la catálisis se denomina el centro activo.
Las enzimas con actividad ribonucleasa (RNasa) catalizan la rotura de los ácidos ribonucléicos (RNA); los RNAs son polímeros que tienen como unidad constituyentes los nucleótidos. La RNasa A es una enzima que se caracteriza por una muy elevada eficacia catalítica. El grupo dirigido por el Dr. C.M. Cuchillo y la Dra. M. V. Nogués, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UAB, ha demostrado por diferentes estudios que el proceso de catálisis de la RNasa A implica la interacción del substrato en el centro activo, pero también la correcta disposición del polímero de RNA a través de centros de interacción no catalíticos dispuestos preferentemente en la superficie de la enzima.
La Biocatálisis ha surgido como un área de gran riqueza dentro de la Biotecnología, y ha permitido la aplicación de las enzimas en un amplio número de industrias dedicadas a la fabricación de fármacos y otros compuestos químicos, así como alimentos o biocombustibles. Este sorprendente desarrollo de la Biocatálisis se debe a nuevas tecnologías como la bioinformática, el cribado de alta resolución, la evolución dirigida, así como otras técnicas arraigadas como la inmovilización de enzimas y la ingeniería de proteínas o del medio de reacción. La fabricación sostenible de productos de consumo es uno de los objetivos principales de la Biocatálisis, y supondrá muchos desafíos y oportunidades en el futuro. En este artículo, se han revisado algunos de los principales métodos empleados en tecnología enzimática, así como varios ejemplos de aplicaciones de las enzimas en la industria. Finalmente, se indica un breve comentario sobre la situación actual de los grupos de investigación y empresas dedicados a la Biocatálisis en España.
R:1 En la actualidad no se conoce con exactitud el mecanismo por el cual se desarrollan en el organismo los procesos de la enfermedad. Los investigadores, a pesar de sus múltiples esfuerzos, aún no han encontrado la explicación para el desarrollo anómalo de la proteína amiloide, la productora de los nudos y placas que originan la enfermedad, aunque se manejan varias hipótesis.
Hipótesis amiloide: Según esta idea, la proteína precursora de amiloide (conocida por sus siglas en inglés APP) es la que causa la aparición de la placa senil. Este depósito anormal de amiloide sería tóxico para las neuronas e induciría su muerte.
Hipótesis de la proteína Tau: Otros autores opinan que la anomalía tiene su origen en la proteína Tau, una sustancia fundamental para crear el esqueleto de la célula (citoesqueleto). La proteína Tau alterada produciría una degeneración neuronal, con estructuras características, los ovillos o nudos neurofibrilares. Según esta hipótesis, los depósitos de amiloide serían una alteración secundaria.
Hipótesis de la acetilcolina: El comienzo de la enfermedad, para otros científicos, se sitúa en una disminución de la acetilcolina, especialmente en la región del hipocampo, aunque después se generalizaría en todo el cerebro.
Hipótesis de la "cascada de amiloide": más recientemente, se ha planteado como hipótesis de la causa de la enfermedad la aparición de una alteración en los genes que producen la proteína precursora de amiloide, la proteína Tau, la synucleína y la presenilina Todas estas alteraciones actuarían sobre la proteína beta amiloide, el desencadenante último de la muerte de las neuronas cerebrales. Este proceso dividiría a las enfermedades neurodegenerativas en dos grandes grupos: las causadas por el efecto de la proteína synucleína, y las de la Tau. Las de la synucleína (synucleinopatías) tendrían una representación en la enfermedad de Parkinson; en cambio, la mutación de la proteína Tau estaría asociada con la enfermedad de Alzheimer, englobada en las denominadas taupatías.
R 2: El acero se descubrió por casualidad, es decir, sin querer. Los primeros artesanos que trabajaron con el hierro, producían lo que se llama ahora, el hierro forjado. Para llegar al acero tuvieron que pasar por varios procesos antes.
Los primeros herreros, lo que hacían era calentar una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un gran horno con tiro forzado, que por lo tanto, se reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de impurezas metálicas, además de cenizas de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se debía retirar mientras seguía en estado frío, mientras, se le daban golpes fuertes con grandes martillos para poder expulsar la escoria y soldar el hierro. En resumen, lo que fabricaban eran las bases de lo que hoy día se conoce como acero. Pero en aquel entonces no era acero, todavía no hemos llegado a eso.
El acero se convirtió en el material preferido para fabricar armaduras y armas.
Actualmente se le otorga diferentes usos
cero refractario
Acero para la construcción
Acero para fabricar imanes
Acero para fabricar herramientas
3- La lignina, un biopolímero químicamente complejo que se asocia con la celulosa en las plantas y sirve para unir la celulosa en la estructura de la planta, ocupa el segundo lugar en abundancia solo a la celulosa como material de biomasa producido por las plantas. La lignina se considera normalmente como un residuo problemático en el procesamiento y la utilización de la celulosa. La característica que hace que la lignina sea tan difícil de manejar en el procesamiento químico es su estructura molecular inconsistente y ampliamente variable
4-El uso de las enzimas para procesar alimentos probablemente es más antiguo que su preparación. La primera noticia viene de aquellas fermentaciones ineludibles que provocaron alteraciones atractivas en sabor y textura.
La presencia de enzimas endógenas de microorganismos, azúcares o almidón, temperatura y condiciones de humedad permitieron encontrar procesos de transformación que se volvieron comunes.
La tecnología ha progresado enormemente, no obstante, aún se mantienen prácticas originales de acondicionamiento enzimático en diversas partes del mundo para la elaboración de quesos, vinos, pan y productos fermentados.
Las enzimas, por su alta especificidad y modo de acción, y por producir la menor cantidad de reacciones y productos secundarios, es la elección más adecuada para procesar alimentos y obtener un producto final de calidad superior.
El hecho de ser biodegradables ha incrementado su uso como sustituto de algunas sustancias sintéticas y reactivos químicos en varios procesos.
Adicionalmente, los productores de alimentos perciben como ventaja el que con pequeñas cantidades de enzima se puedan catalizar grandes cantidades de sustrato.
Por otra parte, la sustitución de sustancias químicas por enzimas, ofrece a los fabricantes la posibilidad de cumplir con la necesidad creciente de que sus productos sean más seguros en su consumo y tengan la etiqueta de alimentos “limpios”.
Respuestas 1:Hay dos categorías de genes que influyen sobre la capacidad de una persona de desarrollar una enfermedad: los genes de riesgo y los genes deterministas. Se encontraron genes del Alzheimer en ambas categorías.
Los genes de riesgo aumentan la probabilidad de desarrollar una enfermedad, pero no garantizan que suceda. Los investigadores encontraron varios genes que aumentan el riesgo de Alzheimer. La apolipoproteína E-e4, o APOE-e4, es el primer gen de riesgo identificado y continúa siendo el de mayor impacto.
Otras formas comunes del gen APOE son APOE-e2 y APOE-e3. Todas las personas heredan una copia de alguna forma de APOE de cada progenitor. Aquellos que heredan una copia de APOE-e4 tienen un mayor riesgo de desarrollar Alzheimer; aquellos que heredan dos copias, tienen un riesgo todavía mayor, aunque no la certeza. Los investigadores todavía no saben cómo el APOE-e4 aumenta el riesgo. Además de elevar el riesgo, el APOE-e4 puede hacer que los síntomas del Alzheimer aparezcan a una edad más temprana de lo habitual.
Los genes deterministas directamente causan la enfermedad, lo que garantiza que cualquier persona que los hereda desarrollará el trastorno. Los científicos descubrieron variantes que causan directamente la enfermedad de Alzheimer en los genes que codifican tres proteínas: la proteína precursora amiloidea (APP), presenilina-1 (PS-1) y presenilina-2 (PS-2).
2- La producción de acero requería carbón vegetal, que podía obtenerse de la madera. Inicialmente, el acero se usó sobre todo para fabricar armas y herramientas, y menos en la agricultura o como material de joyería.El principal aspecto novedoso de la fabricación del acero en la época industrial fue el desarrollo de las técnicas metalúrgicas, que a partir del siglo xviii se pusieron en práctica a escalas impensables hasta entonces. El auge de la minería del carbón de hulla en Gran Bretaña permitió prescindir del escaso y costoso carbón vegetal, de forma que los materiales ferrosos se abarataron y los volúmenes de producción aumentaron espectacularmente. Dentro de la tecnología de producción, el hierro o el acero ahora podían usarse como material de construcción para las máquinas herramienta, cada vez más precisas y eficientes.
3- la lignina sugiere que podría ser la principal fuente renovable de aromáticos y representa una excelente materia prima alternativa para la producción de compuestos de alto valor añadido como químicos, polímeros y nuevos materiales.Uno de los retos principales que se presentan a la hora de investigar los posibles usos y aplicaciones de la lignina sigue siendo su estructura química poco definida y su versatilidad funcional. Ambos son dependientes del material lignocelulósico de partida (madera dura, madera blanda o material herbáceo), así como de los procesos de separación y fragmentación utilizados que, en conjunto, determinan las propiedades fisicoquímicas de la lignina limitando su potencial utilización.
4-La naturaleza ha proporcionado algunos catalizadores ideales en forma de enzimas, cuyo uso ofrece algunas ventajas sustanciales en la química verde. La ventaja más obvia es que las enzimas han evolucionado para funcionar bajo las condiciones suaves en las que funcionan los organismos, especialmente temperaturas moderadas y pH fisiológico. A diferencia de los catalizadores de metales preciosos que se usan comúnmente, las enzimas se fabrican de forma renovable a partir de biomateriales. Las enzimas tienen generalmente altas actividades y son altamente selectivas en los procesos químicos que llevan a cabo. Mientras que las síntesis orgánicas convencionales a menudo requieren la activación o protección de grupos funcionales, los cuales pueden consumir reactivos y, por lo tanto, producir más desechos, estas medidas a menudo no son necesarias con enzimas. El resultado es que las reacciones biocatalizadas se pueden llevar a cabo frecuentemente con relativamente menos pasos y menos desechos haciéndolos más atractivos ambiental y económicamente.
1. ¿Cuáles son las causas de la enfermedad de Alzheimer? Explique
R= Las causas exactas de la enfermedad de Alzheimer no se comprenden en su totalidad. Pero a un nivel básico, las proteínas del cerebro no funcionan de la forma habitual. Esto interrumpe el trabajo de las células cerebrales, llamadas neuronas, y desencadena una serie de eventos. Las neuronas se dañan y pierden las conexiones entre sí. Eventualmente, mueren.
Los científicos creen que, en la mayoría de los casos, la enfermedad de Alzheimer es consecuencia de una combinación de factores genéticos, ambientales y del estilo de vida que afectan el cerebro a lo largo del tiempo. En menos del 1 % de los casos, la enfermedad de Alzheimer ocurre por cambios genéticos específicos que prácticamente garantizan que una persona tendrá la enfermedad. En estos casos, la enfermedad generalmente comienza en la madurez.
El desarrollo de la enfermedad comienza años antes de que aparezcan los primeros síntomas. El daño comienza más a menudo en la región del cerebro que controla la memoria. La pérdida de neuronas se extiende en un patrón algo predecible a otras regiones del cerebro. En la etapa avanzada de la enfermedad, el tejido cerebral está considerablemente reducido.
2. Antes que se desarrollara la Industria Petroquímica, ¿ El uso del Carbón en la fabricación del acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron.
R= E "El carbón metalúrgico es un ingrediente esencial en la producción de acero, es uno de los materiales de construcción más utilizados en la tierra. Se necesitan unos 770 kilogramos de carbón para fabricar una tonelada de acero y alrededor del 70 % del acero mundial se produce en altos hornos de oxígeno básico."
El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad. Son comúnmente llamados aceros dulces o fierros. Poseen porcentajes de carbono menores a 0.25%.
Asi mismo sus principales aplicaciones en las distintas industrias y de los productos derivados del carbón mineral de uso común son:
Generador de electricidad
Combustible en centrales térmicas
Producción de acero
Generación de combustible líquido
Fabricación de cemento
Reductor en la industria siderúrgica
Conservador
Filtración de agua
Disolventes
3. Porqué es difícil tratar con la Lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
R= El uso de la lignina como fuente de biocombustibles, químicos y alimentos en las biorrefinerías del futuro es un tópico de interés científico creciente. La lignina es un polímero natural heterogéneo, de carácter aromático, constituyente de las plantas, usualmente asociado a la celulosa y la hemicelulosa. La multifuncionalidad química de la misma le imparte propiedades muy variadas que permiten un apreciable número de transformaciones químicas. La hidrólisis del bagazo de caña de azúcar en el concepto de biorrefinería produce corrientes ricas en lignina que aún no han sido valorizadas.
La lignina, un biopolímero químicamente complejo que se asocia con la celulosa en las plantas y sirve para unir la celulosa en la estructura de la planta, ocupa el segundo lugar en abundancia solo a la celulosa como material de biomasa producido por las plantas. La lignina se considera normalmente como un residuo problemático en el procesamiento y la utilización de la celulosa. La característica que hace que la lignina sea tan difícil de manejar en el procesamiento químico es su estructura molecular inconsistente y ampliamente variable como lo muestra el segmento de polímero de lignina en la Figura 14.7, la lignina es de considerable interés como fuente de compuestos aromáticos incluyendo compuestos fenólicos, que tienen el grupo −OH unido a anillos aromáticos o incluso hidrocarburos aromáticos. La abundancia de grupos hidroxilo (−OH), metoxilo (−OCH 3) y carbonilo (C=O) en la lignina también sugiere posibles usos químicos para la sustancia. Hace que sea un sustrato difícil de usar para las reacciones catalizadas por enzimas favorecidas en la práctica de la química verde para dar productos puros individuales útiles como materias primas químicas.
¿Cuál es le principal uso actual de los residuos de Lignina?
R= Es utilizada como materia prima o recurso renovable para la producción de productos químicos y biocombustibles.
4. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobres procesos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas? Explique.
R= . Es posible producir compuestos que son altamente codiciados por el mercado, como enzimas que participan en procesos de fermentación o síntesis de productos de alta demanda, o saborizantes obtenidos de forma natural a partir de microorganismos modificados. Dicha edición genética se ha logrado mediante las técnicas desarrolladas en la rama de la biología sintética a lo largo de los años, como, por ejemplo, el ensamblaje de constructos genéticos y de CRISPR y ARN, mensajeros sintéticos. Estas técnicas son utilizadas para aumentar la productividad de un compuesto de interés en un microorganismo. No obstante, es necesario tomar en cuenta que no todos los microorganismos tienen las herramientas genéticas para realizar las modificaciones post-traduccionales necesarias para otorgar funcionalidad a una enzima o proteína, y que con una ruta metabólica de novo pueden producirse también compuestos e intermediarios tóxicos para el hospedero elegido. Particularmente, en la industria alimentaria es común la elección de microorganismos huéspedes que se consideren seguros para el consumo humano (GRAS) como las bacterias ácido-lácticas (LAB) y, más recientemente, las levaduras del género Saccharomyces.
Por medio de la biología sintética, se ha convertido en una herramienta de suma importancia para la industria alimentaria, debido a que se busca la optimización de procesos y obtención de compuestos ya existentes. Es posible producir compuestos que son altamente codiciados por el mercado, como enzimas que participan en procesos de fermentación o síntesis de productos de alta demanda, o saborizantes obtenidos de forma natural a partir de microorganismos modificados. Dicha edición genética se ha logrado mediante las técnicas desarrolladas en la rama de la biología sintética a lo largo de los años, como, por ejemplo, el ensamblaje de constructos genéticos y de CRISPR y ARN, mensajeros sintéticos.
¿Cuáles son algunas de estas ventajas?
R= Ante la química tradicional, las enzimas aportan las ventajas de ser selectivas para un tipo de reacción, específicas para un sustrato (molécula a convertir) concreto y de trabajar en condiciones mucho más suaves de temperatura y presión o utilizar y / o generar muchos menos productos contaminantes
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