jueves, 4 de diciembre de 2014

Genómica Médica

Descubrir el secreto de cómo funciona la vida y entender el desarrollo de las enfermedades han sido temas clave que han cautivado a los científicos durante años; esta curiosidad ha traído importantes descubrimientos que han ayudado a la humanidad a entender lo que es el Genoma.
La base de estos descubrimientos revela por qué cada persona es diferente y tiene características propias que la hacen única. Estas características son dadas por los genes, que son heredados de nuestros padres. Los genes están conformados por el Ácido Desoxirribonucleico, mejor conocido como ADN, que a su vez está constituido por cuatro bases nitrogenadas: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timina (T), además de grupos fosfato y azúcares, que en combinación son responsables de contener la información para la producción adecuada principalmente de proteínas, las cuales tienen diversas funciones como constituyentes estructurales de células y tejidos y catalizadores de reacciones químicas de procesos que mantienen funcionando a las células. A todo el ADN de un organismo se le llama Genoma y en particular al nuestro se le conoce como Genoma Humano, que está constituido de aproximadamente 23,000 genes.
Todos los seres humanos compartimos el 99.9% del ADN y el 0.1% restante no sólo hace que una persona sea físicamente distinta a la otra (por ejemplo que una persona tenga ojos color azul y otro color café; que una sea alta y otra bajita), sino que aunado a factores que regulan la expresión de los genes, el ambiente, la alimentación y el estilo de vida hace que cada ser humano responda de manera diferente a algunos medicamentos y tenga propensión a ciertas enfermedades.
Este nuevo conocimiento ha abierto el camino a una nueva rama de la medicina conocida como Medicina Genómica, que tiene como campo de acción identificar dichas variaciones con la finalidad de reconocer la predisposición a enfermedades comunes como la hipertensión arterial, la diabetes mellitus, el asma, el infarto agudo del miocardio, enfermedades infecciosas, osteoporosis, cáncer, entre otras, y así establecer una atención médica orientada a evitar o retrasar la aparición de cada enfermedad y disminuir las complicaciones y secuelas asociadas a éstas, mejorando el cuidado de la salud a través de una práctica médica más personalizada, predictiva, preventiva y participativa.
Es muy importante resaltar que la Medicina Genómica NO guarda relación con la clonación de seres humanos, con la manipulación de embriones humanos o de células madre y tampoco se relaciona con la reproducción asistida ni con la manipulación de genes para seleccionar rasgos de los individuos en una población.
La Medicina Genómica se aplica notablemente en el ámbito de la Nutrigenómica la cual identifica los efectos de la dieta sobre el genoma, las proteínas y los metabolitos con el próposito de diseñar alimentos basados en el perfil genético de cada población, y la Farmacogenómica que estudia las reacciones de las personas ante ciertos medicamentos y dosis, para el diseño de fármacos más específicos y por ello más eficaces y seguros dirigidos a grupos poblacionales.
Sin duda las investigaciones en Medicina Genómica tendrán un gran impacto económico, político y social en la detección y prevención de enfermedades, sin embargo todo este conocimiento no valdrá la pena si no existe conciencia, se crea una cultura de la prevención y el cuidado de la salud y se cambian los hábitos y el estilo de vida.
El término “Genómica” fue acuñado hace aproximadamente 17 años y hace referencia al estudio no sólo de los genes, sino sus funciones, relaciones entre sí y con el medio ambiente. Esta disciplina surge, como la farmacogenética y la medicina proteómica, con la consolidación, a fines de la década de los ’80 del Proyecto Genoma Humano y nos introduce en un periodo de transición de la medicina donde el conocimiento genético específico se torna crítico para brindar un cuidado efectivo de la salud para cada individuo.


El Proyecto Genoma Humano es un programa de investigación colaborativo, cuyo objeto principal fue identificar por completo la información genética contenida en cada célula y exrita en el lenguaje del ácido desoxirribonucleico ADN. La secuencia completa del ADN finalizó en mayo del 2003 y arrojó interesantes resultados. Se conoce que sólo el 2% del ADN es codificante, mientras que el 50% representa secuencias repetidas de diferente tipo cuya función está aún poco clara. La secuencia completa tiene aproximadamente 3000 millones de pares de bases que codifican para 30000 genes y sólo el 50% de éstos tienen secuencias de “ADN patrón” que sugiere su posible función.
BIBLIOGRAFIA:

Estructura y Función de las Inmunoglobulinas

A finales del siglo XIX, Von Behring observó que los sueros de animales que habían padecido difteria contenían sustancias que neutralizaban el efecto de la toxina diftérica. A estas sustancias, que se caracterizaban por ser termolábiles y no dializables, se les denominó anticuerpos, debido a su capacidad de reconcer a las toxinas bacterianas.
En 1937 Tiselius descubre la electroforesis y aplica este nuevo método al fraccionamiento de proteínas plasmáticas, identificando así los anticuerpos como las proteínas del suero que se desplazan más lentamente. Esta fracción recibió el nombre de g-globulina, quedando así asociados temporalmente, los conceptos de anticuerpo y de g-globulina, como .Posteriormente, se comprueba que notodos los anticuerpos migran electroforéticamente con las g-globulinas, sino que muchos de ellos lo hacen con las a y  b globulinas. Esto se observó analizando los niveles de las distintas fracciones de globulinas antes y después de la inmunización de animales con un antígeno.   Se concluye entonces, que no todos los anticuerpos son gammaglobulinas, por lo que Hebermans propone el término de inmunoglobulinas para designar a todas las sustancias con capacidad de anticuerpo.  Hoy se conocen cinco tipos de inmunoglobulinas: IgM, IgA, IgG, IgD e IgE, cada una de ellas con ciertas  características distintas.

Los cinco tipos de anticuerpos son los siguientes:
  1. Inmunoglobulina A (IgA), presente en grandes concentraciones en las membranas mucosas, particularmente en las paredes internas de las vías respiratorias y el tracto gastrointestinal, como también en la saliva y las lágrimas.
  2. Inmunoglobulina G (IgG), el tipo de anticuerpo más abundante en los líquidos corporales. Brinda protección contra las bacterias y las infecciones virales.
  3. Inmunoglobulina M (IgM), se encuentra principalmente en la sangre y en el líquido linfático. Es el primer anticuerpo que el cuerpo genera para combatir una infección.
  4. Inmunoglobulina E (IgE), se la asocia principalmente con las reacciones alérgicas (lo que ocurre cuando el sistema inmunológico reacciona de manera exagerada a los antígenos del medio ambiente, como el polen o el polvillo de los animales). Se encuentra en los pulmones, la piel y las membranas mucosas.
  5. Inmunoglobulina D (IgD), existe en pequeñas cantidades en la sangre y es el anticuerpo del que menos conocimiento se tiene.
Por lo general tanto la IgA como la IgG y la IgM se miden simultáneamente. Al evaluarse juntas, le brindan al médico información importante sobre el funcionamiento del sistema inmunológico, especialmente en lo relacionado con las infecciones y las enfermedades autoinmunes.
Estas cuatro cadenas estan ligadas por enlaces disulfuro entre residuos de cisteinas que forman parte de las cadenas peptidicas. Cada cadena L esta enlazada por este tipo de enlaces  a una cadena H y cada cadena H está ligada por ellos a una cadena L y a la otra cadena H.

El siguiente grafico muestra a las cadenas H en azul, a las cadenas L en verde y a los enlaces disulfuro entre las cadenas como lineas rojas (no se representan en el grafico otros enlaces disulfuro intracatenarios)


Observe tambien en el grafico que pueden distinguirse dos regiones o dominios diferentes en las cadenas L: VL y CL,  mientras en las cadenas H pueden encontrarse 4 regiones: VH, CH1, CH2 y CH3. Cada una de esas regiones esta compuesta por 70 a 110 aminoacidos.

Las regiones o dominios V se denominan Variables: la secuencia de aminoácidos en esas regiones (las porciones amino terminales de las cadenas L y H) es altamente variable,  y dentro de ellas, tanto en la cadena L como en la H, hay regiones hipervariables, los CDRs o regiones determinantes de complementariedad  (Complementarity-determining regions) que forman los sitios de enlace con el antígeno que son complementarios a la topología del antígeno especifico.
Como pueden observer, hay dos sitios de enlace para antigenos en cada unidad (LH). Cuando una unidad (LH) es hidrolizada con papaina, se liberan tres fragmentos: dos denominados Fab y uno llamado Fc.


Los fragmentos Fab contienen la estructura que es capaz de enlazarse al antigeno  (Fab = Fragment antigen-binding), mientras el fragmento Fc (c significa cristalizable) no puede unirse al antígeno, pero contiene un sitio (o sitios) que se enlaza(n) a proteínas del  complemento y que es expuesto cuando ocurre la interaccion entre el anticuerpo y el antígeno. La unión antigeno:anticuerpo se realiza a traves de interacciones no covalentes (fuerzas de van der waals, puentes de hidrogeno, interacciones hidrofobicas) y  produce  cambios conformacionales similares a los observados en el mecanismo de ajuste inducido en la interacción enzima:substrato. Ese efecto alosterico expone, en las regiones constantes de la cadena pesadas, sitios relacionados con la unión y activación de proteínas del sistema del complemento.

El sistema del complemento está formado por al menos 11 proteínas diferentes que son activadas secuencialmente para asociarse a la membrana de la célula invasora  y causar su lisis y  muerte.
tra function importante del sistema del complemento es  el de generar opsoninas, proteinas que estimulan la fagocitosis de la celula o bacteria invasora por neutrofilos y macrofagos.

Ademas de activar al sistema del complemento, las regiones constantes de las cadenas pesadas definen la habilidad de la estructura basica  (LH)2 de asociarse a otras unidades (LH)2 units y determinan la clase de inmunoglobulina, asi como su capacidad de atravesar la placenta confiriendo inmunizacion pasiva al feto.

Hay cuatro clases de cadenas pesadas: gamma,  alfa, delta, epsilon y mu.
Estas cadenas difieren en el tipo de  regiones constantes que cada una tiene; por ejemplo, las cadenas gamma  son similares en sus regiones constantes, pero estas son diferentes a las regiones constantes de las otras clases de cadenas pesadas.

Las inmunoglobulinas que contienen cadenas gamma se denominan IgG.  Las moléculas de IgG  estan formadas por una unidad (LH). Las Inmunoglobulinas G son las inmunoglobulinas más abundantes en el suero (600-1800 mg/dL). Estas inmunoglobulinas promueven la fagocitosis en el plasma y activan al sistema del complemento. Las IgG son el único tipo de anticuerpos que puede cruzar la placenta.

Observe en el siguiente diagrama de una molécula de IgG  las dos cadenas pesadas (en rojo y azul) y las dos ligeras (en verde y amarillo)


En el diagrama que se muestra a continuacion pueden observarse las regiones variables y constantes de la igG asi como los enlaces disulfuro intercartenarios e intracatenarios presentes la estructura (LH)2.


Las inmunoglobulinas que contienen cadenas alfa se denominan IgA. Las IgA se encuentran principalmente en las secreciones mucosas, en las lagrimas, el calostro y la leche materna. Estas inmunoglobulinas son la defensa inicial de las mucosas contra los agentes patógenos. Ellas aparecen usualmente como dímeros de unidades (LH)2.

Las IgM contienen cadenas pesadas mu. Los anticuerpos tipo IgM se expresan en la superficie de los linfocitos B y se encuentran fundamentalmente en el plasma. Estos son los primeros anticuerpos producidos en cantidades significativas contra un antígeno. Las IgM promueven la fagocitosis y activan al sistema del complemento. Aparecen usualmente como pentámeros de unidades (LH)2 con sus cadenas pesadas unidas por un pequeño péptido.  

 
Las Ig E contienen cadenas pesadas tipo épsilon. La IgE, un monómero (LH)2 , juega un importante papel en las reacciones alérgicas y posiblemente en la defensa contra infestaciones por algunos parásitos intestinales, ya que se encuentra aumentada en esas situaciones.

El papel fisiológico de las IgD (inmunoglobulinas con cadena pesada) se desconoce. Reconoce a los antígenos en los linfocitos B que no han sido expuestos. La estructura de las IgD corresponde también a un monómero (LH)2 .

En base al tipo de regiones constantes, las cadenas ligeras también se clasifican en dos subclases:   Lambda y Kappa. Cada molécula de inmunoglobulina contiene cadenas kappa o cadenas lambda, pero no ambas.

En resumen, las inmunoglobulinas son proteínas que actúan como anticuerpos. Ambos términos se usan indistintamente: inmunoglobulinas para expresar estructura y anticuerpos para expresar función. La estructura básica de las inmunoglobulinas es una unidad formada por dos cadenas ligeras y dos cadenas pesadas. Estas unidades contienen dominios variables y dominios constantes. Los dominios variables de las cadenas L y H son responsables de la unión al antígeno, mientras que las regiones constantes de las cadenas pesadas son responsables de la activación del complemento y de la capacidad de algunas de estas unidades de formar polímeros.


BIBLIOGRAFIA

http://temasdebioquimica.wordpress.com/2009/05/26/inmunoglobulinas-estructura-y-funcion/

Mioglobina

La mioglobina es una hemoproteína que está presente en el corazón y el músculo esquelético, sus funciones son servir como un reservorio y acarreador de Oxígeno, incrementando la velocidad de transporte de O2 en la célula muscular. La mioglobina consiste de una sola cadena de aminoácidos que es similar a las cadenas individuales de la hemoglobina. Esta homología hace de la mioglobina un modelo sencillo de la hemoglobina.
 Contenido de hélice-a.
 La mioglobina es una molécula compacta con aproximadamente 80 % de su cadena polipeptídica plegada en ocho hélices-a. Estas regiones helicoidales denominadas de la A a la H, terminan en un residuo de prolina o bien por vueltas beta y asas estabilizadas por puentes de Hidrógeno y enlaces ionicos.
 Localización de los residuos polares y no polares.
 El interior de la molécula de mioglobina está compuesto básicamente de aminoácidos no polares. Estos residuos están empaquetados formando una estructura estabilizada por interacciones hidrofóbicas. Por el contrario, los residuos polares están localizados casi exclusivamente en la superficie de la proteína, en donde forman puentes de Hidrógeno con las moléculas de agua que rodean a la proteína.
 Unión del grupo hemo.
 El grupo hemo de la mioglobina se encuentra en una hendidura en la molécula, alineado con los aminoácidos no polares. Excepciones importantes de lo anterior son dos residuos de histidina. Uno de ellos es denominado histidina proximal y une directamente al átomo de Fe del grupo hemo; el segundo se denomina histidina distal, no interactúa con el hemo pero ayuda a estabilizar la unión del Oxigeno al ion ferroso. La proteína, o globina, parte de la mioglobina crea un ambiente especial para el grupo hemo que permite la unión reversible del oxígeno con muy poca oxidación simultánea del ion ferroso.
La mioglobina sanguínea (suero) es un examen que mide la cantidad de ésta en la sangre.
La mioglobina es una proteína de los músculos esquelético y cardiaco. Cuando usted hace ejercicio, los músculos consumen el oxígeno disponible. La mioglobina tiene oxígeno fijado a ella, lo cual brinda oxígeno extra para que el músculo mantenga un nivel de actividad alto durante un período de tiempo mayor.
Cuando se presenta un daño en el músculo, se libera mioglobina en el torrente sanguíneo. Los riñones ayudan a eliminar la mioglobina del cuerpo por medio de la orina. En grandes cantidades, la mioglobina puede dañar los riñones.
La mioglobina también se puede medir con un examen de orina.
Forma en que se realiza el examen
Se necesita una muestra de sangre, la cual se puede tomar de una vena. El procedimiento se denominavenopunción.
Preparación para el examen
No se requiere ninguna preparación especial.
Lo que se siente durante el examen
Cuando se inserta la aguja para extraer la sangre, algunas personas sienten un dolor moderado, mientras queotras sólo sienten un pinchazo o sensación de picadura. Posteriormente, puede haber algo de sensación pulsátil.
Razones por las que se realiza el examen
Los niveles de mioglobina se pueden obtener para confirmar una lesión muscular que se sospeche, incluyendo daño a los músculos esquelético y cardiaco.
Valores normales
El rango normal (negativo) es de 0 a 85 nanogramos por mililitro (ng/mL).
Nota: los rangos de los valores normales pueden variar ligeramente entre diferentes laboratorios. Hable con el médico acerca del significado de los resultados específicos de su examen.
Los ejemplos anteriores muestran los resultados comunes para estas pruebas. Algunos laboratorios usan diferentes medidas o pueden evaluar diferentes muestras.
Significado de los resultados anormales
Los niveles superiores a los normales se denominan resultado positivo. Esto puede deberse a:
Riesgos
Extraer una muestra de sangre implica muy poco riesgo. Las venas y las arterias varían en tamaño de un paciente a otro y de un lado del cuerpo a otro, razón por la cual extraer sangre de algunas personas puede ser más difícil que de otras.
Otros riesgos asociados con la extracción de sangre son leves, pero pueden ser:
  • Sangrado excesivo
  • Desmayo o sensación de mareo
  • Hematoma (acumulación de sangre debajo de la piel)
  • Infección (un riesgo leve cada vez que se presenta ruptura de la piel)
BIBLIOGRAFIA:

http://themedicalbiochemistrypage.org/es/hemoglobin-myoglobin-sp.php

UNIDAD 3

HEMOGLOBINA

La hemoglobina es una proteína que contiene hierro y que le otorga el color rojo a la sangre. Se encuentra en los glóbulos rojos y es la encargada del transporte de oxígeno por la sangre desde los pulmones a los tejidos.
La hemoglobina también transporta el dióxido de carbono, que es el producto de desecho del proceso de producción de energía, lo lleva a los pulmones desde donde es exhalado al aire.
El análisis de la hemoglobina se realiza normalmente en un estudio completo de hematimetría, con el recuento de glóbulos rojos o hematíes.
  • Para realizar este análisis no se precisa estar en ayunas.
  • Se puede realizar la toma en un lugar apropiado (consulta, clínica, hospital) pero en ocasiones se realiza en el propio domicilio del paciente.
  • Para realizar la toma se precisa de localizar una vena apropiada y en general se utilizan las venas situadas en la flexura del codo. La persona encargada de tomar la muestra utilizará guantes sanitarios, una aguja (con una jeringa o tubo de extracción).
  • Le pondrá un tortor (cinta de goma-látex) en el brazo para que las venas retengan más sangre y aparezcan más visibles y accesibles.
  • Limpiará la zona del pinchazo con un antiséptico y mediante una palpación localizará la vena apropiada y accederá a ella con la aguja. Le soltarán el tortor.
  • Cuando la sangre fluya por la aguja el sanitario realizará una aspiración (mediante la jeringa o mediante la aplicación de un tubo con vacío).
  • Si se requiere varias muestras para diferentes tipos de análisis se le extraerá más o menos sangre o se aplicarán diferentes tubos de vacío.
  • Al terminar la toma, se extrae la aguja y se presiona la zona con una torunda de algodón o similar para favorecer la coagulación y se le indicará que flexione el brazo y mantenga la zona presionada con un esparadrapo durante unas horas.
  • La obtención mediante un pinchazo de la vena puede producir cierto dolor.
  • La posible dificultad en encontrar la vena apropiada puede dar lugar a varios pinchazos.
  • Aparición de un hematoma (moratón o cardenal) en la zona de extracción, suele deberse a que la vena no se ha cerrado bien tras la presión posterior y ha seguido saliendo sangre produciendo este problema. Puede aplicarse una pomada tipo Hirudoid® o Trombocid® en la zona.
  • Inflamación de la vena (flebitis), a veces la vena se ve alterada, bien sea por una causa meramente física o por que se ha infectado. Se deberá mantener la zona relajada unos días y se puede aplicar una pomada tipo Hirudoid® o Trombocid® en la zona. Si el problema persiste o aparece fiebre deberá consultarlo con su médico.
Recién nacido
13,5 a 19,5 gr/dl
A los 3 meses
9,5 a 12,5 gr/dl
Al año de edad
11 a 13 gr/dl
Entre los 3 y 5 años
12 a 14 gr/dl
De los 5 a los 15 años
11,5 a 15 gr/dl
Hombre adulto
13 a 16 gr/dl
Mujer adulta
11,5 a 14,5 gr/dl
Cuando el nivel de hemoglobina en un análisis aparece debajo de los niveles normales se está describiendo una anemia que luego puede ser de diferentes orígenes:
  • Anemias primarias
  • Cáncer
  • Embarazo
  • Enfermedades renales
  • Enfermedades autoinmunes
  • Hemorragias
  • Linfomas
  • Problemas de alimentación
El nivel bajo de hemoglobina suele acompañarse de un nivel de hematocrito bajo.
Si el nivel de hemoglobina aparece alto puede deberse a:
  • Cardiopatías
  • Deshidratación
  • Enfermedades pulmonares crónicas
  • Estancias en lugares de mucha altitud
Es un examen de sangre que mide la cantidad de hemoglobina sanguínea. La hemoglobina es una proteína en los glóbulos rojos que transporta oxígeno. 
Forma en que se realiza el examen
Se necesita una muestra de sangre. 
Preparación para el examen
No se necesita una preparación especial.
Lo que se siente durante el examen
Cuando se introduce la aguja para extraer la sangre, algunas personas sienten un dolor moderado; otras sólo sienten un pinchazo o sensación de picadura. Posteriormente, puede haber algo de sensación pulsátil o un hematoma leve, los cuales pronto desaparecen.
Razones por las que se realiza el examen
El examen de hemoglobina es una prueba sanguínea que se ordena con frecuencia y que casi siempre se hace como parte de un conteo sanguíneo completo (CSC). Las afecciones o razones comunes para ordenar la prueba de hemoglobina abarcan:
  • Síntomas tales como fatiga, sensaciones de mala salud o pérdida de peso inexplicable.
  • Se presentan signos de sangrado.
  • Antes y después de una cirugía mayor.
  • Durante el embarazo.
  • Presencia de enfermedad renal crónica o muchos otros problemas médicos crónicos.
  • Monitoreo de anemia y su causa.
  • Monitoreo durante el tratamiento para el cáncer.
  • Monitoreo de los medicamentos que pueden causar anemia o hemogramas bajos.



BIBLIOGRAFIA:

Teoria de Ácidos y Bases de Gilbert Newton Lewis



·         TEORÍA DE ÁCIDOS Y BASES DE GILBERT NEWTON LEWIS:
Gilbert Newton Lewis (1875- 1946) fue un químico estadounidense que inventó la teoría del enlace covalente. Nació en Weymouth, Massachusetts, y estudió en las universidades de Nebraska, Harvard, Leipzig y Gotinga. Enseñó química en Harvard desde 1899 hasta 1900 y desde 1901 hasta 1906, y en el Instituto de Tecnología de Massachusetts desde 1907 a 1912. A partir de ese año y hasta su muerte fue profesor de química física en la Universidad de California en Berkeley, y también fue decano de la Escuela de Química.
La historia del desarrollo de la teoría de los ácidos y bases no estaría completa sin al menos un breve vistazo al modelo de Lewis de los ácidos y bases. En el año de 1923 Lewis propuso el concepto más general de ácidos y bases y también introdujo el uso de las fórmulas del electrón - punto. De hecho, el empleo de pares electrónicos en la escritura de fórmulas químicas es también la base del modelo ácido - base de Lewis. Según Lewis, las definiciones para ácidos y bases son:
·         Un ácido de Lewis es una sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par electrónico.
·         Un ácido de Lewis es una sustancia capaz de donar (y compartir) un par electrónico.
Todas las sustancias químicas que son ácidos según las teorías de Arrhenius y de Bronsted Lowry también lo son de acuerdo con la teoría de Lewis. Todas las sustancias que son bases según las teorías de Arrhenius y de Bronsted - Lowry lo son también de acuerdo con la teoría de Lewis. Según esta teoría, un ión hidrógeno, H+, no deja de ser un ácido, y un ión hidróxido, OH-, es todavía una base, pero las definiciones de Lewis expanden el modelo ácido - base más allá de los modelos de Bronsted y Arrhenius.
Las definiciones de Lewis de los ácidos y bases tienen una importancia especial en la química orgánica, pero las definiciones de Arrhenius o de Bronsted - Lowry son por lo general adecuadas para explicar las reacciones en solución acuosa.

*Ejemplos:
Ejemplo de la teoría de Arrhenius:
·         El ácido Clorhídrico , HCl (ac) reacciona con el magnesio metálico produciendo hidrógeno gaseoso y cloruro de magnesio.
2 HCl (ac) + Mg H2 (g) + MgCl2 (ac)
Ejemplo de la teoría de Bronsted - Lowry:
·         En la reacción del cloruro de hidrógeno gaseoso, HCl (g), con agua para dar ácido clorhídrico, el HCl (g) es el donador de protones. Todas las bases de Arrhenius son también bases de acuerdo con la definición de Bronsted, pero hay otras bases. En el caso de la reacción del cloruro de hidrógeno con el agua, el receptor de protones (la base) es el agua.
HCl (g) + H2O (l) H3O+ (ac) + Cl- (ac)
Ejemplo de la teoría de Lewis:
·         El amoníaco se comporta como una base, pues es capaz de ceder un par de electrones al trifluoruro de boro para formar un par ácido-base:
H3N: + BF3ðH3N-BF3


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
·         html.rincondelvago.com/acidos-y-bases_teorias-de-arrhenius-lowry-y-lewis.html#
·         Fundamentos de Química. Segunda Edición. Autor: Ralph Burst. Editora: Prentice Hall. Capítulo 16, páginas 472-489.

·         Enciclopedia Microsoft Encarta '99. Secciones: Átomos y Bases, Bronsted, Lowry, Lewis, Arrhenius.

Teoria de Ácidos y Bases de Bronsted-Lowry

v  TEORÍA DE ÁCIDOS Y BASES DE BRONSTED – LOWRY:
Johannes Niclaus Bronsted (1879-1947), químico danés, nacido en Varde. En 1908 recibió el título de doctor en Filosofía y un cargo de profesor de química en la Universidad de Copenhague. Sus trabajos más importantes fueron en el campo de la termodinámica.
 Thomas M. Lowry (1847-1936) fue un químico británico que, junto a Johannes Bronsted, anunció una teoría revolucionaria como resultado de los experimentos con ácidos y bases en solución, que desafiaba la definición clásica de ácidos y bases no relacionados al crear un nuevo concepto el de pares ácido-base conjugados.
Las definiciones de Arrhenius de los ácidos y bases son muy útiles en el caso de las soluciones acuosas, pero ya para la década de 1920 los químicos estaban trabajando con disolventes distintos del agua. Se encontraron compuestos que actuaban como bases pero no había OH en sus fórmulas. Se necesitaba una nueva teoría.
Las definiciones de Bronsted - Lorwy son,
·         Un ácido de Bronsted - Lowry es un donador de protones, pues dona un ion hidrógeno, H+
·         Una base Bronsted - Lorwy es un receptor de protones, pues acepta un ion hidrógeno, H-
Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como una base en una disolución acuosa, se comporta como un ácido en ausencia de agua cediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ion negativo) amida:
NH3 + base NH2- + base + H+
El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil).
 Las reacciones ácido-base se contemplan como una competición por los protones. En forma de ecuación química, la siguiente reacción de Acido (1) con Base (2)
Ácido (1) + Base (2) Ácido (2) + Base (1)
se produce al transferir un protón el Ácido (1) a la Base (2). Al perder el protón, el Ácido (1) se convierte en su base conjugada, Base (1). Al ganar el protón, la Base (2) se convierte en su ácido conjugado, Ácido (2). La ecuación descrita constituye un equilibrio que puede desplazarse a derecha o izquierda. La reacción efectiva tendrá lugar en la dirección en la que se produzca el par ácido-base más débil. Por ejemplo, HCl es un ácido fuerte en agua porque transfiere fácilmente un protón al agua formando un ion hidronio:
HCl + H2O H3O+ + Cl-
En este caso el equilibrio se desplaza hacia la derecha al ser la base conjugada de HCl, Cl-, una base débil, y H3O+, el ácido conjugado de H2O, un ácido débil.
Al contrario, el fluoruro de hidrógeno, HF, es un ácido débil en agua y no transfiere con facilidad un protón al agua:
HF + H2O H3O+ + F-
Este equilibrio tiende a desplazarse a la izquierda pues H2O es una base más débil que F- y HF es un ácido más débil (en agua) que H3O+. La teoría de Brønsted y Lowry también explica que el agua pueda mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos como con bases. De este modo, el agua actúa como base en presencia de un ácido más fuerte que ella (como HCl) o, lo que es lo mismo, de un ácido con mayor tendencia a disociarse que el agua:
HCl + H2O H3O+ + Cl-
El agua también actúa como ácido en presencia de una base más fuerte que ella (como el amoníaco):

NH3 + H2O NH4+ + OH-

martes, 2 de diciembre de 2014

¿Qué es una Base?

Una base o álcali  es cualquier sustancia que presente propiedades alcalinas. En primera aproximación (según Arrhenius) es cualquiersustancia que en disolución acuosa aporta iones OH al medio. Un ejemplo claro es el hidróxido potásico, de fórmula KOH:
KOH → OH + K+ (en disolución acuosa)
Los conceptos de base y ácido son contrapuestos. Para medir la basicidad (o alcalinidad) de un medio acuoso se utiliza el concepto de pOH, que se complementa con el de pH, de forma tal que pH + pOH = pKw, (Kw en CNPT es igual a 10−14). Por este motivo, está generalizado el uso de pH tanto para ácidos como para bases.
La Teoría ácido-base de Brønsted-Lowry, formulada por Brønsted y Lowry en 1923, dice que una base es aquella sustancia capaz de aceptar un protón (H+). Esta definición engloba la anterior: en el ejemplo anterior, el KOH al disociarse en disolución da iones OH, que son los que actúan como base al poder aceptar un protón. Esta teoría también se puede aplicar en disolventes no acuosos.
Lewis en 1923 amplió aún más la definición de ácidos y bases, aunque esta teoría no tendría repercusión hasta años más tarde. Según la teoría de Lewis una base es aquella sustancia que puede donar un par de electrones. El ion OH, al igual que otros iones o moléculas como el NH3, H2O, etc., tienen un par de electrones no enlazantes, por lo que son bases. Todas las bases según la teoría de Arrhenius o la de Brønsted y Lowry son a su vez bases de Lewis.
  • Ejemplos de bases de Arrhenius: NaOH, KOH, Al(OH)3.
  • Ejemplos de bases de Brønsted y Lowry: NH3, S2−, HS.
  • Propiedades de las bases

    Finalmente, según Boyle, bases son aquellas sustancias que presentan las siguientes propiedades:
    • Poseen un sabor amargo característico.
    • Sus disoluciones conducen la corriente eléctrica.
    • Cambian el papel tornasol rojo en azul.
    • La mayoría son irritantes para la piel (cáusticos) ya que disuelven la grasa cutánea. Son destructivos en distintos grados para los tejidos humanos. Los polvos, nieblas y vapores provocan irritación respiratoria, de piel, ojos, y lesiones del tabique de la nariz.
    • Tienen un tacto jabonoso.
    • Son solubles en agua (sobre todo los hidróxidos).
    • Reaccionan con ácidos formando sal y agua.

Fuerza de una base

Una base fuerte es la que se disocia completamente en el agua, es decir, aporta el máximo número de iones OH. El hidróxido potásico es un ejemplo de una base fuerte.
Una base débil también aporta iones OH al medio, pero está en equilibrio el número de moléculas disociadas con las que no lo están.
\rm Al(OH)_3 \rightleftharpoons 3 OH^- + Al^{3+}
En este caso, el hidróxido de aluminio está en equilibrio (descomponiéndose y formándose) con los iones que genera.

Formación de una base

Una base se forma cuando un óxido metálico reacciona con agua (hidrólisis):
\rm MgO + H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 \,
igual es:
\rm Al_2O_3 + 3H_2O \rightarrow 2 Al(OH)_3 \,

Ejemplos de bases

El jabón es una base.
Algunos ejemplos de bases son:
  • Soda cáustica (NaOH)
  • Leche de magnesia (Mg(OH)2)
  • El cloro de piscina (hipoclorito de sodio)
  • Antiácidos en general
  • Productos de limpieza
  • Amoníaco (NH3)
  • Jabón y detergente
  • Bicarbonato de sodio