Categoría: Química

¿Cómo empaquetan los virus su ADN?

Los virus infectan tanto células como bacterias porque no pueden multiplicarse por sí mismos. Al hacerlo, usan las moléculas y enzimas de su desafortunado hospedero para replicar su genoma y construir sus cápsulas virales, las cuales son muy parecidas a unas sondas espaciales pero que, en este caso, sólo transportan ADN o ARN con el único fin de repetir el ciclo en otra víctima.

Uno de los procesos clave en toda infección viral es el empaquetamiento del material genético dentro de dichas cápsulas. Este proceso no es tan sencillo como nos lo pintan en los libros, donde vemos que las moléculas de ADN (o ARN) recién copiadas, se encuentran flotando a la deriva en el citoplasma, y como por arte de magia, unas proteínas empiezan a envolverlas para formar nuevos virus que luego son liberados mediante una explosión celular.

Para explicarlo de manera muy sencilla, hoy abordaremos el caso de los adenovirus, los virus del herpes, el virus de la viruela y los bacteriófagos con cola. Todos estos presentan un material genético compuesto por un ADN de doble hebra.

El principal problema con el empaquetamiento es la longitud del ADN. Para que se hagan una idea de lo difícil que es, imaginen que están comiendo unos sabrosos espaguetis; pero este es uno muy peculiar, está hecho por un único fideo de tres metros de largo y  medio centímetro de espesor. Ahora, toman el espagueti por un extremo, se lo ponen a la boca y lo empiezan a succionar hasta terminarlo (OJO: no vale morderlo, ni pasarlo, ni romperlo) [1]. A medida que el fideo va entrando en su cavidad bucal, la velocidad a la que lo hace disminuye, porque la boca está cada vez más llena, y la presión interna aumenta. Leer más »

La muela del juicio y el acidulante que trae cola

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A mi no se me ocurriría usar una muela del juicio recién extraída para observar los efectos que el ácido fosfórico que los refrescos de cola incluyen en su composición como acidulante (E338) provocan en el esmalte dental, pero yo no soy dentista.

Sin embargo el fotógrafo sueco Stefan Sollfors si lo hizo. Cogió su muela, inicialmente recubierta de un blanco y saludable esmalte, y la sumergió en un refresco de cola para ver lo que el E338 iba haciéndole a la hidroxiapatita. Regularmente sacaba la muela del jarabe y la fotografiaba para ir haciendo el timelapse que véis arriba. Como se puede observar, a los tres meses el esmalte había desaparecido por completo, y pasado un año la muela estaba completamente ennegrecida.

¡Menos mal que me he pasado a la tónica!

En esta danza las chaperonas también bailan

Proteina 3D

Al baile celular todas las proteínas acuden, pero no pueden ir solas. Necesitan chaperonas(1), así como si de jóvenes inocentes se tratase.

Cada proteína tiene una sofisticada variedad de curvas y pliegues que le permite cumplir correctamente su función. En esa labor acrobática de plegarse sobre sí misma es ayudada por otras moléculas (proteínas también), las chaperonas.

Éstas evitan interacciones inadecuadas y fomentan el plegamiento correcto, pero también tienen otra función fundamental: ayudar a la célula a mantenerse operativa en condiciones de estrés (calor o fríos extremos, falta de oxígeno o de nutrientes, por ejemplo).

Digamos, entonces, que las chaperonas evitan que las señoritas proteínas a su cuidado tengan relaciones “indeseadas” y que establezcan un vínculo estable y productivo con otras proteínas.

Existen varias familias de chaperonas, pero las más conocidas y estudiadas son las de apellido HSP60, HSP70 y HSP90. Las primeras se dedican mayoritariamente a plegar proteínas, es decir a ayudar que estas adopten la forma correcta para cumplir su función en la célula, por eso se les da el apodo de “plegasas”. Las HSP70, por el contrario, son “desplegasas” porque intervienen en el proceso de degradación de proteínas dañadas o en la unión incorrecta entre proteínas, pudiendo hacer que las mismas se desplieguen. Leer más »

El mercurio de los osos

Como mucha gente que ha tenido contacto con el mercurio, siento una extraña fascinación por él desde que, durante el Bachillerato, un fraile que nos daba Química se vino a clase con un pequeño bote que pesaba como una botella de litro de agua. Su brillo, su tendencia a formar gotas tanto más esféricas cuanto más pequeñas, gotas extraordinariamente traviesas en cualquier superficie y con tendencia a juntarse en cuanto se encuentran en sus trayectorias, es algo que no deja insensible a casi nadie.

Luego, como profesor de Química Física en la Uni y durante muchos años, he tenido tiempo para hablar de los valores elevados de la densidad y la tensión superficial del mercurio (causantes de esos sorprendentes efectos), y he jurado en hebreo cuando mis estudiantes han roto decenas de termómetros del mismo y he tenido que recoger, con mimo de detective (y muchas veces a cuatro patas en el suelo), hasta la más mínima gota que se hubiera derramado (labor casi imposible hasta sus últimas consecuencias). Leer más »

Sin conservantes ni colorantes… ¿por qué no?

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Aunque desde que nos levantamos hasta que ponemos punto y final a nuestra jornada la Química se encuentra presente en todas y cada una de las actividades que desarrollamos, en los últimos tiempos el incremento de la Quimifobia, entendiendo esta como el miedo o rechazo a todo aquello que esté relacionado con las sustancias químicas, ha alcanzado cotas preocupantes. Lo más curioso, y a la vez denunciable de esta peligrosa moda, es que precisamente uno de los sectores que más utiliza la química en el desarrollo de sus productos, la poderosa Industria Alimentaria, está empleando la Quimifobia para ganar suculentos dividendos… y eso está muy feo.

Sin duda alguna el slogan que más estamos acostumbrados a ver en los productos alimenticios es el típico “Sin colorantes ni conservantes”, acompañado la mayoría de ocasiones por los no menos quimifóbicos “Sólo natural” o “100% natural”. A pesar de que me cuesta creer que determinados productos no empleen conservantes ni colorantes en su composición, sobre todos aquellos cuya “fecha de caducidad” o “consumo preferente” es de varios meses como conservas vegetales y animales, en el post de hoy no vamos a poner en tela de juicio la composición de estos alimentos, cosa que también podríamos, sino el mensaje subliminal que se está mandando al consumidor con ese slogan totalmente denunciable.

Independientemente de los ingredientes que estén presentes en el producto final, debemos todos estar de acuerdo en que la idea que se intenta transmitir al consumidor con el slogan “Sin colorantes ni conservantes” es que, en el caso de llevarlos, el producto tendría algún riesgo sobre la salud humana… y eso no solamente no es cierto sino que debería estar absolutamente prohibido, al igual que ocurre en muchos países como es el caso de EEUU donde etiquetar un producto como “Libre de transgénicos” no está permitido porque no se ha demostrado que su presencia pueda acarrear ningún problema sobre la salud. Leer más »

El otro oro negro

Pausa para café. 5 minutos. Vuelta al trabajo. Por fin empiezo a despertar….

Esta sería la descripción de una jornada de trabajo habitual de muchos, con el ciclo repitiéndose n veces y en el caso de algunos sustituyendo café por Coca-Cola o bebida energética o en el de los más golosos algo con chocolate.

En cualquier caso lo que estamos haciendo es administrarnos una dosis de cafeína.

¿Cuánta cafeína es demasiada cafeína? algunos dirán fácil: cuando ves a tu compañera con los ojos desorbitados, corriendo espídica por el lab y con un pulso peor que el de un parkinsoniano (con perdón) sabes que se ha tomado uno o dos cafés de más.

Esta simple molécula es la culpable

En realidad, se habla de que la dosis de cafeína diaria no debería superar los 500-600mg (Clinica Mayo) lo que equivaldría a unos 5 o 6 cafés (aunque no todos los cafés tienen el mismo contenido en cafeína, como he podido comprobar desde que llegué a Alemania).

Es difícil morir por sobredosis de cafeína, pero no imposible.

De hecho el año pasado en Estados Unidos un chico murió en una fiesta porque ingirió cafeína en polvo en una dosis de unos 20 gramos, unas cien veces más que la dosis normal (un café cargadito tendría 200mg de cafeína), y sólo con 2 gramos irías directo al hospital. Scicurious tiene más detalles de cómo se muere uno por sobredosis de cafeína (en inglés) pero yo quería hablar un poco más de su lado bueno.

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Cómo fabricar un airbag casero

Imagen de previsualización de YouTube¿Cómo funciona el airbag de los coches? ¿Qué mecanismos provoca ese veloz inflado en apenas unas décimas de segundo? En el vídeo, podéis ver el mecanismo para fabricar un airbag “casero”, pero tenéis todos los detalles para realizar el experimento en: El secreto del rápido inflado de los airbags (El porqué de la Ciencia, de América Valenzuela)

Tres químicos ‘paladines’ del paladio

Heck, Negishi y Suzuki, ganadores Premio Nobel Química 2010. | Fuente imagen: Guardian

Culminamos la serie dedicada a la entrega de los tres Premios Nobel de categorías científico-técnicas con el anuncio de los galardonados en Química. En esta ocasión tres investigadores comparten el premio, se trata del estadounidense Richard Heck y los japoneses Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki. Todos ellos galardonados por el desarrollo de un método químico llamado “acoplamiento cruzado catalizado por paladio” que ha permitido a los científicos crear de forma eficiente cadenas de átomos de carbono.

Esta herramienta ha resultado de una importancia capital en la síntesis de moléculas complejas empleadas tanto en la elaboración de fármacos y agroquímicos, como en la producción de revestimientos para componentes electrónicos.

Todo en la naturaleza de las formas de vida se fundamenta en moléculas basadas en el carbono. Entender cómo se sintetizan ha permitido a los científicos crear “andamios” sobre los que construir moléculas con funciones y propiedades específicas tales como medicinas o plásticos. Pero la elaboración de estos andamiajes no es una tarea sencilla ya que los átomos de carbono son muy estables y no reaccionan fácilmente entre si.

Los tres galardonados con el Nobel de Química 2010, encontraron formas de usar el paladio como catalizador de reacciones entre los átomos de carbono, evitando además que en el proceso se produjesen sub-productos no deseados.

Heck, de 79 años, es profesor emérito en la Universidad de Delaware (EE.UU.). Negishi, de 75, es profesor de química en la Universidad Purdue de West Lafayette, Indiana (EE.UU.), y Suzuki, de 80 años, es profesor en la Universidad Hokkaido de Sapporo (Japón).

El método desarrollado por los tres laureados, ha sido empleado para producir artificialmente sustancias que durante las primeras pruebas evitaron que las células cancerosas se reprodujesen, y que fueron descubiertas por primera vez en las esponjas marinas. Estos fármacos están en la actualidad sometiéndose a ensayos con humanos, por lo que aún no está claro que terminen siendo de utilidad.

La industria electrónica también ha usado el acoplamiento cruzado catalizado por paladio para crear los diodos emisores de luz que se emplean en la producción de monitores y pantallas extremadamente delgadas.

Sus nombres sonaban desde hace años en las quinielas de favoritos. ¡Enhorabuena a los tres!

“Peligro: agua con altos niveles de hidrógeno”

Peligro: el agua contiene altos niveles de hidrógeno | Imagen: Louisville Joe (Flickr)

La señal de la fotografía fue colocada en las fuentes del Waterfront Park, en Louisville (Kentucky), durante el verano de 2006. La advertencia reza literalmente “Peligro: el agua contiene altos niveles de hidrógeno” y si te ha dado un poco de repeluco es mejor que repases tus apuntes de química del instituto y que leas con más atención la próxima vez. Efectivamente, la advertencia es una cachondada sin sentido, puesto es evidente que el agua (H2O) contiene hidrógeno en abundancia, dos átomos por cada uno de oxígeno, para ser más exactos, que resultan perfectamente inocuos.

La advertencia, según relataba el diario local The Courier-Journal, fue ideada por las autoridades locales como medida para evitar que los incautos se bañaran en las fuentes. Unos meses antes, las aguas habían sido contaminadas por bacterias, pero pocos parecían hacer caso de la advertencia, así que decidieron usar la ignorancia como arma.

David Karem, director de Waterfront Development Corp., aseguró que las señales fueron instaladas con la esperanza de que la falta de conocimiento de la composición química del agua, y la asociación que se suele hacer del hidrógeno con armas peligrosas como la bomba H, mantendrían alejadas a las personas de las fuentes.

Efectivamente, la mera mención del hidrógeno surtió su efecto entre las mentes menos “despiertas”, pero aun así, aquel verano hubo algunos que se bañaron alegremente, con la suerte de que la contaminación por bacterias había remitido.

La conspiración del Monóxido de dihidrógeno

En cierta forma, la colocación de los carteles de Waterfront Park no fue más que la continuación de una tradicional broma entre estudiantes de Química sobre la denominación del agua y la ignorancia del personal en cuestiones de formulación. La versión más extendida de la broma nació en la Universidad de Santa Cruz en 1990 y ha pasado a ser conocida como el hoax del Monóxido de dihidrógeno (DHMO), del que se lanzaban advetencias tan “terroríficas” como éstas:

  • La sustancia es el componente habitual de la “lluvia ácida”
  • Contribuye al efecto invernadero
  • Puede causar quemaduras severas
  • Es fatal si se inhala
  • Contribuye a la erosión del paisaje
  • Acelera la corrosión y oxidación de muchos metales
  • Ha sido encontrada en tumores de pacientes con cáncer terminal.
  • Se usa como disolvente industrial y refrigerante
  • Se utiliza en plantas nucleares

¿Pero qué es el dichoso Monóxido de dihidrógeno? Pues en realidad no es más que… ¡agua! Sólo que en una nomenclatura mucho menos utilizada de la molécula y cuyo nombre, qué duda cabe, suena mucho más amenazante.

Desde entonces, la coñita sobre el “letal” Monóxido de dihidrógeno (véase que sigue siendo un oxígeno + dos hidrógenos) se hizo popular gracias a la web falsa que construyeron los bromistas y a un estudiante que consiguió reunir un montón de firmas para que lo prohibieran. Hoy día sigue circulando por cadenas de emails y foros de internet como si fuera una amenaza real, en mensajes en los que se advierte de que la sustancia es incolora e inodora y mata a miles de personas cada año sin que las autoridades hagan nada para remediarlo (ver la tronchante entrada de Inciclopedia). En alguna ocasión ha sido protagonista del clásico April Fools Day y de vez en cuando alguien inicia una nueva campaña para prohibirlo. Algunos grupos lo han utilizado para ridiculizar la fobia a lo químico de los ecologistas, pero en general es un buen ejemplo para demostrar que la ignorancia sobre temas científicos es moneda de cambio a lo largo y ancho del planeta. Y que basta con cambiar el nombre a algo tan común como el agua para que nos entre un canguelo de mucho cuidado.

Más info y fuentes: Dihydrogen monoxide hoax (Wikipedia) | Danger: This Sign Is Totally Bogus (Fox) | Danger! H in H2O (C&EN) | Vía: Reddit + @Kurioso

Lectura relacionada
: Breve tratado sobre sustancias premonitorias (Guía para Perplejos)

Sal parece, pero no es… ¿qué es?

Agua seca

Agua en polvo (gotitas recubiertas de sílice). | Fuente imagen: Universidad de Liverpool.

Una sustancia poco usual conocida como “agua seca” y que recuerda al azúcar en polvo, podría ayudarnos a crear un nuevo método de absorción y almacenamiento de CO2, el gas invernadero que contribuye en mayor medida al calentamiento global, tal y como los científicos informaron hoy durante la 240 edición de la Convención Anual de la Sociedad Química de los Estados Unidos. En palabras de los investigadores, el polvo muestra también un futuro prometedor en un buen número de otras aplicaciones. Por ejemplo, podría servir como iniciador o retardador de reacciones químicas en cientos de productos de consumo (actuando de un modo más ecológico y energéticamente eficiente). El agua seca podría servir también para transportar y almacenar de forma más segura, materiales industriales potencialmente peligrosos.

Visto en Ustream