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Un río de Química #YabberXDivulgame

A menudo me gusta decir que somos Química, que estamos hechos de Química, que vivimos gracias a la Química y no hay nada en este maravilloso universo que no podamos explicar desde un punto de vista químico. Hasta algo tan humano como son las emociones, tienen un componente molecular importante, los neurotransmisores, compuestos químicos que hacen posible que sintamos felicidad, miedo, tristeza… Por supuesto que no quiero reducirlo todo a nivel atómico, pues son muchos más los factores que intervienen en nuestras vidas, y son muchas las ciencias que explican nuestro funcionamiento. Y por supuesto que es la suma de todas ellas la que da una visión más completa de cómo funciona este maravilloso universo, cómo respira el planeta Tierra, y cómo somos capaces de vivir nosotros, los humanos. Ciencias como la Física y las Matemáticas, la Psicología y la Historia, etc, la suma de todas ellas nos permite entender un poco más de qué estamos hechos, por qué, y cómo funcionamos.

Pero de vez en cuando me gusta reducirlo todo a nivel molecular. Simplificarlo (o complicarlo, según se mire {0x1f609} ) y ver el mundo a través de la ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia y las transformaciones que ésta experimenta, la ciencia que he elegido vivir más de cerca. De vez en cuando me gusta ver el mundo a través de la Química. Y es una práctica que realizo a menudo, cuando salgo a hacer deporte, mientras veo la televisión, cuando cocino, o incluso en los momentos más profundos de mi pensamiento mientras me aíslo del resto de la gente e intento resolver las preguntas filosóficas más repetidas probablemente por nuestros mayores: ¿por qué estamos aquí?, ¿para qué estamos aquí?, y después, ¿qué va a ser de nosotros?.



Os quiero poner algún ejemplo para que intentéis comprender más mi forma de ver el mundo, antes de que penséis que me he vuelto loca o que estoy escribiendo algo demasiado extraño.

Comencemos pues imaginando un día soleado, donde perfectamente podríamos pasear por la orilla de un río atravesando una arboleda y respirando ese “aire puro” que se suele describir en estos paisajes. En un paseo así podemos encontrar infinidad de ejemplos donde la Química está presente, mostrándonos las pistas de cómo y porqué funciona así la Naturaleza.



Podríamos comenzar, por ejemplo, mirando al Sol, mirando a la estrella más conocida de nuestro sistema solar, compuesta por hidrógeno en más de un 90%, helio en casi un 8%, y otros elementos minoritarios como oxígeno, carbono, nitrógeno, neón, hierro, silicio, magnesio, azufre..., y empezar nuestra aventura Química pensando en sus rayos, en el calor o la energía que desprende. El Sol se encuentra a una temperatura media de 6000 K (es decir, aproximadamente está a unos 5727 ºC). En su interior se están dando una serie de reacciones de fusión nuclear que producen una pérdida de masa la cual se transforma en energía. Esta energía liberada por el Sol se transmite al exterior mediante la radiación solar. Pero no toda la radiación nos llega directamente a los habitantes del planeta Tierra, la atmósfera terrestre actúa como filtro de éstas ondas electromagnéticas.


Pie: Espectro electromagnético

La radiación ultravioleta representa apenas un 8-9% del total de la energía solar que recibimos. El rango visible representa el 46-47% del total de esa energía, mientras que prácticamente el 45% restante se encuentra en rangos cercanos al infrarrojo. Los rayos X y otras radiaciones emitidas por el Sol de longitud de onda muy corta, es decir, muy energéticas, son absorbidos en gran medida por el nitrógeno, el oxígeno y otros componentes atmosféricos. La mayor parte de los rayos ultravioleta, son absorbidos por el ozono (aquí es importante destacar la importancia de la capa de ozono y señalar el calentamiento global). Para longitudes de onda superiores a 2,5 nm se produce una fuerte absorción debida al dióxido de carbono y al agua presentes en la atmósfera, por lo que llega muy poca radiación de este tipo hasta la superficie terrestre. Además, ¿qué es la radiación electromagnética?, ¿de qué está hecha?. Por ejemplo, si hablamos del rango de longitudes de onda (400-700 nm) que limitan el espectro visible, toman protagonismo los fotones. Los fotones pueden ser absorbidos por núcleos, átomos o moléculas, provocando transiciones entre sus niveles de energía. Un ejemplo clásico es la transición molecular del retinal , que es la molécula responsable de la visión, como descubrieron el premio Nobel George Wald y su colaboradores en 1958. La absorción de un fotón provoca una isomerización cis-trans en la estructura de la molécula que, en combinación con otras transiciones, dan lugar a impulsos nerviosos responsables de la visión. Gracias a los fotones y al retinal, gracias a su Química, ¡podemos ver!


Pie: Reacción fotoquímica de isomerización del retinal

Fotones, luz, reacciones fotoquímicas podrían ocupar este texto entero, pero me gustaría detenerme en explicaros más ejemplos. Continuemos pues con el paseo. ¿Qué podríais decirme de los verdes álamos que señalan el camino del río? En el mismo momento en el que veo el colorido verdor de las hojas en mi cabeza comienzan a aparecer cuestiones sobre esos árboles, sobre el por qué de su color y su composición. Y las respuestas, de nuevo, me las muestra la Química. Si observo detenidamente las hojas puedo ver dibujadas en ellas moléculas de clorofila, un pigmento muy intenso responsable de verdear los árboles (no sólo en primavera). Y de nuevo el Sol es responsable, junto con esta clorofila, del bello paisaje que imaginamos. La clorofila tiene dos tipos de absorción en la zona del espectro visible, uno en el entorno de la luz azul (400-500 nm de longitud de onda), y otro en el de la zona roja (600-700 nm); sin embargo reflejan la parte media del espectro, la del color verde (500-600 nm). Por lo tanto, debido a la cantidad de energía que es capaz de absorber esta molécula, su principal función es la de captar fotones de luz que excitarán los electrones responsables de participar en reacciones químicas tan importantes como las que forman parte de la fotosíntesis, por medio de la cual las hojas liberan el oxígeno que respiramos. Es decir, por medio de la clorofila se convierte la energía lumínica en energía química. Además, si nos fijamo en la estructura de la molécula de clorofila, es muy parecida a la de la hemoglobina que tenemos en nuestra sangre. La hemoglobina posee un átomo de hierro mientras que la clorofila posee un átomo de magnesio, siendo roja la primera y verde la segunda, ¡impresionante! ¿verdad?


Pie: Diferencias entre la Clorofila (Verde) y el grupo Hemo de la Hemoglobina (Rojo)

Y por supuesto, habiendo entrado en primavera, es inevitable no pensar en las alergias y en lo incómodos que pueden hacerse a veces los paseos por los parques llenos de gramíneas y otros alérgenos. En este punto imagino mi cuerpo repleto de histaminas, y mi armarito de medicamentos en casa lleno de antihistamínicos, como cada primavera. Las alergias (no sólo las primaverales, todas las que podemos desarrollar en forma de erupciones cutáneas, estornudos, secreción nasal, etc) son causadas por la acción de las histaminas en el cuerpo. Así que cuando llega la primavera imagino mi torrente sanguíneo abarrotado de estas pequeñas moléculas producidas por las células basófilas y mastocitos como una respuesta a la invasión de nuestro cuerpo por organismos extraños. Son parte de nuestro ejército de defensa, el sistema inmune, y son los mecanismos desencadenantes contra esos invasores extraños que quieren “conquistarnos”.


Pie: Estructura de la Histamina

Podríamos hablar del cielo y la composición del aire contando las moléculas de los gases mayoritarios en nuestra atmósfera como son el nitrógeno, el oxígeno, el dióxido de carbono… Podríamos hablar de los compuestos responsables de colorear las flores, culpables también de hacerlas tan irresistibles para los fotógrafos. De los minerales que forman las rocas y los cantos que arrastra el río, de los materiales que ha diseñado el ser humano para moldear los bancos en los que sentarse a leer un libro y pasar un rato agradable, la ropa que llevamos puesta, etc. Podríamos hablar de muchísimas cosas más, pero siempre me gusta detenerme en el mismo punto del paseo y observar el agua, observar el río. En mi caso suele ser el río Duero, que a la vez quieto y en marcha canta siempre el mismo verso pero con distinta agua.



Estas últimas palabras las utiliza Gerardo Diego en su poema Romance del Duero, no siendo el único que ha dedicado rimas a este camino de agua. El río, con su sonido hipnótico, que en días soleados como el que nos estamos imaginando refleja brillantes destellos que hacen que sus aguas parezcan aún más hipnóticas de lo que ya son. Este río que contiene el compuesto químico por excelencia, el responsable de dar color a nuestro planeta (a pesar de ser incoloro), mayoritario en nuestro organismo, el más estudiado en los libros de texto, la molécula más dibujada probablemente en las clases de Química: el agua, H2O. Podría hablar horas y horas sobre el agua. Su estructura, sus propiedades, su importancia en la vida y sus funciones. Por ejemplo, ¿sabías que si siguiéramos el ciclo de una molécula de agua durante 100 años, ésta formaría parte del océano durante 98 años, estaría 20 meses como agua sólida, en forma de hielo, durante 2 semanas podríamos verla formando parte de lagos y ríos, y sólo menos de una semana en la atmósfera?


Pie: Molécula de agua

Pero quiero ir más allá. Nuestras vidas son los ríos que van a dar en la mar, decía Jorge Manrique en uno de sus poemas más recitados, Coplas por la muerte de su padre. Y cuando miro al río no puedo evitar pensar en la desembocadura de nuestras vidas. Y al igual que el río es agua, y cuando llega al mar sus moléculas de agua siguen siendo agua y siguen formando parte de todo este maravilloso universo me gusta pensar que nosotros somos Química, y seguiremos siendo Química que seguro formará parte de este maravilloso universo. Me explico. Todo nuestro cuerpo se compone de materia, que a su vez está compuesta por átomos. Nos alimentamos de plantas y animales, que siguen siendo moléculas, átomos, somos un 70% agua. A lo largo de nuestra vida se dan miles y miles de procesos, cambios químicos, reacciones, que permiten que nuestra máquina, nuestro organismo funcione correctamente. Pero cuando nuestra luz se apaga y nuestro río llega a su desembocadura en el mar, de un modo u otro nuestras moléculas sufrirán más o menos transformaciones pero seguirán estando ahí, sus átomos formarán nuevos enlaces para formar nuevas moléculas que a su vez formarán parte de nuevos sistemas que son el conjunto de este maravilloso universo. Nuestro oxígeno, nuestro hidrógeno, serán agua quizás de ese río que ahora estamos mirando, responsable junto al Sol de sus destellos tan hipnóticos y de mostrar que la Química es también responsable de lo maravilloso que es este universo. Por eso a menudo me gusta decir que somos Química, que estamos hechos de Química.

¿Otro paseo? {0x1f600}


Fuentes:

www.astromia.com/solar/estrucsol.htm

radicalbarbatilo.blogspot.com.es/2015/08/el-retinal-el-nino-de-nuestro

Los secretos del otoño, Fernando Gomollón Bel, Principia Magazine Temporada 1-Episodio 2

www.muyinteresante.es/naturaleza/articulo/diez-curiosidades-sobre-el-a
química sol fotones clorofila retinal agua vida
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  • YabberXDivulgame

    Concurso de Divulgación Científica

  • risisonrisas risisonrisas 176.30
    Muy completo el trabajo y muy bonito el párrafo final :-)
    votos: 1 karma: 9
    #1  
    MartaI_Soria MartaI_Soria 4.35
    #1 muchas gracias!!! :-) Me gusta pensarlo, ;)
    votos: 1 karma: 11
    #2  
    agaitaarino agaitaarino 6.00
    La disputa con los físicos es fuerte (y la parte del Sol es claramente terreno disputado), pero yo también comparto el sentimiento de que (1) la Química es preciosa, y (2) vivimos en un mundo de Química. ¡Enhorabuena por el trabajo!
    votos: 1 karma: 9
    #3  
    MartaI_Soria MartaI_Soria 4.35
    #3 Muchas gracias! Lo que más me gusta de todas las ciencias es que no podrían existir las unas sin las otras, y que igual que he querido mostrar una visión química del mundo, podemos ponernos las gafas de la física para mirar a través de ellas, o de las matemásticas, etc...y seguiría siendo igual de fascinante :-)
    votos: 1 karma: 8
    #4  
    patovill patovill 6.00
    Fascinante trabajo, muy interesante
    votos: 1 karma: 9
    #5  
    MartaI_Soria MartaI_Soria 4.35
    #5 muchas gracias :-)
    votos: 0 karma: 4
    #7  
    _30 _30 6.00
    Buen trabajo!!
    votos: 0 karma: 6
    #6  
    MartaI_Soria MartaI_Soria 4.35
    #6 muchas gracias!!! :-D
    votos: 0 karma: 4
    #8  
    comentarios cerrados