Radiación para Mi Abuela

Hola de nuevo a "Ciencia para mi Abuela". Hoy vamos a hablar de la radiación, y de por qué no debe preocuparnos demasiado.

Comenzaremos. Normalmente se utiliza radiación para referirse a la radiación electromagnética. La radiación electromagnética es un tipo de ondas formadas por fotones. Dependiendo del tamaño de la onda y del tiempo que tardan, existen varias clases de ondas. Primero, las ondas más largas (menor frecuencia y mayor longitud de onda), que son las menos dañinas, son la onda larga, la onda media y la onda corta. La onda corta es la que mide un metro.

Después de ese tipo de ondas, están las microondas, que tienen diversas funciones, dependiendo de la frecuencia y la amplitud. Están las ondas de telecomunicaciones, que tienen una longitud de onda de entre 20 y 50 cm. En esas longitudes y sus respectivas frecuencias, existe una determinada frecuencia para cada modelo y número de móvil, además de ciertas frecuencias reservadas para uso militar.

Otro tipo de microondas, con longitud más pequeña, casi en el umbral de los infrarrojos, es la que utilizan los hornos de microondas, que ya explicaré cómo funcionan en teoría.

Los infrarrojos, cercanos al rojo, son los que transmiten calor. Por ejemplo, ciertos tipos de estufas eléctricas emiten radiación en una serie determinada de frecuencias, para calentar las zonas contiguas.

Después de los infrarrojos, está la luz visible, yendo desde el rojo al violeta y teniendo una longitud de onda que vá desde los 400 hasta los 800 nanómetros. Esta luz es la única que podemos ver.

Posteriormente están los ultravioletas, que son los que provocan que en verano nos pongamos morenos o nos quememos, dependiendo de la cantidad de melanina de nuestra piel y de si nos hayamos echado o no crema.

Finalmente, tenemos los rayos X, que tienen muchas aplicaciones en medicina (generalmente radiografías de varios tipos) y que son cancerígenos a la larga. Por eso los encargados se protegen tras una pantalla protectora.

Hemos dicho que, a menor frecuencia menos dañinas, ¿no? Pues solo hay que comparar la frecuencia de la luz visible con las frecuencias de las microondas que se emplean en las telecomunicaciones para darse cuenta de que estas últimas son menos dañinas que la propia luz visible, en teoría. Al ser menos energéticas, tienen menor poder de penetración y, lo más importante: es mucho más difícil que logren ionizar átomos de las moléculas de ADN, lo cual puede ser una causa de cáncer. Aunque, eso sí, muchos aparatos crean campos magnéticos, entre cuyos efectos podría estar la leucemia. Pero ese ya es otro tema.

El jabón y la suciedad. Química para Abuelas:

El jabón. Un tipo de sustancia conocido desde la antigüedad y que tiene un tacto oleoso, hace pompas al contacto con el agua y, mezclado con esta, ayuda a eliminar la suciedad. Pero, ¿qué es el jabón?

Químicamente hablando, el jabón es un tipo de lípido que se forma al reaccionar un ácido graso con un compuesto alcalino o base. Vayamos al ejemplo más común. Seguro que alguna vez has preparado o has visto preparar jabón con aceite y sosa cáustica. Este es el tipo de jabón más común, y se forma cuando el ácido oléico (uno de los ácidos grasos que forman el aceite) reacciona con la sosa así:

(C17-H34)-COOH + NaOH            => (C17-H34)-COONa + H2O.

Ácido Oléico           + Sosa Cáustica =>  Jabón                        + Agua.   

Esa es la reacción que se produce. Claro que el jabón de sodio tiene una parte que es soluble en agua, que es "amiga del agua" o hidrófila y otra que repele al agua, que tiene miedo del agua o hidrófoba. A esto se le llama que tiene "naturaleza anfipática" y es el motivo de que haga pompas y otras estructuras sorprendentes.

Vayamos a las pompas. Cuando se disuelve en agua, el jabón se coloca formando una especie de "muralla" que se cierra formando una esfera hueca. Esto es porque las cabezas hidrófilas se colocan hacia fuera de la muralla y las colas hacia dentro. 

Bicapa lipídica y vista molecular de una pompa de jabón.

Aunque en la figura se representa una bicapa, no está formada de jabón. Está formada por otro tipo de lípido con un comportamiento similar, los fosfolípidos, que forman la membrana plasmática de las células.

Todos estos lípidos se comportan así porque tienen un grupo polar (formado por la unión de oxígeno y un elemento de la columna 1) y una parte mayor apolar, formada por carbono e hidrógeno. La zona polar es atraída electrostáticamente por el agua y la zona apolar no.

Ahora viene por explicar por qué se utiliza el jabón para la limpieza. Los jabones, al contacto con el agua y la suciedad, la van envolviendo en pompas y estructuras similares, que luego son barridas por la corriente de agua. También depende del tipo de agua. El agua con una alta concetración de sales (o agua dura) es menos capaz de disolver todo eso y, por ende, no funciona bien (las personas que vivan en ciudades con aguas duras lo comprenderán perfectamente). En cambio, en las aguas blandas o aguas con poca concentración de sales, el jabón puede disolverse mejor en el agua, que transporta y arrastra la suciedad que había quedado embebida por el jabón.

Y así se explica el porqué de que se formen burbujas y el cómo limpia el jabón, en pocas líneas.

Este blog participa en la XXI edición del Carnaval de Química.

El Agujero de la capa de Ozono para mi abuela:

Como ya sabrás, hay un agujero en la capa de ozono. Esto ocurre por unas sustancias llamadas Clorofluorocarbonados o CFC, que son sustancias que se utilizan para aerosoles.

Ahora bien, esto es por unas propiedades curiosas de la química. Los átomos son como las cebollas, tienen capas. Lo que no le ocurre a las cebollas es que "quieren" tener la última capa completa.

Si a un elemento le faltan electrones para completarla, puede hacer dos cosas.

Uno: Buscar otro átomo al que le sobren y "convencerle" para que se los dé. En ese caso, se los dá, y se atraen entre los dos por fuerzas eléctricas (como cuando juntas dos imanes).

Dos: Compartir electrones con otros átomos.

Ahora bien, hay dos elementos que son "los matones del parque", que hacen cualquier cosa con tal de completar la capa. Son el Flúor y el Oxígeno.

Ahora vayamos al grano. El ozono es una forma de oxígeno, O3, que se comparten electrones entre tres oxígenos. Lo único malo es que, si hay radiación UVA o superior, se pierde un electrón.

Por ese motivo, si hay cerca moléculas con flúor, como (el CFC más sencillo) el difluorclorometano (CClF2), uno de los oxígenos se va con el flúor, formando el "Fluoruro de Oxígeno" o F2O, y un oxígeno.

La reacción es esta:

CClF2 + O3 => CCl- + O2 + OFl2

Por supuesto, el oxígeno normal y corriente no sirve como barrera para la radiación.

Los lípidos explicados a mi abuela (I): Las grasas

Los lípidos son un conjunto de sustancias que no son ni azúcares ni proteínas ni ácidos nucleicos. Para no hacerse un lío, los químicos los hicieron dos grupos:

Lípidos saponificables: Puedes usarlos para hacer jabón.

Lípidos insaponificables: No los puedes usar para hacer jabón.

Eso molecularmente significa que algo que tienen todos los saponificables son los ácidos grasos.

Es decir, que coges grasa (unión de 3 ácidos grasos con glicerina), añades sosa cáustica (NaOH) y te sale un bonito jabón con agua encima.

Químicamente el jabón (pongamos hecho con aceite de oliva) tiene esta forma (en 1d).

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CHONa

Esta Na es sodio, un metal muy importante en química orgánica y biología. Pero vayamos al grano. Un aceite estará así:

C-O-(C14H28)-CH=CH-CH2-CH3
C-O-(C14H28)-CH=CH-CH2-CH3
C-O-(C14H28)-CH=CH-CH2-CH3

Su forma es la de una E pegada a tres líneas que se doblan al final.

Inmunología para mi abuela:

Hay tres cosas que los homeópatas que intentan defenderse con el "A mí me funcionó" (realmente un "¿A mí me funcionó?"). Son el efecto placebo, el sistema inmunitario y el hecho de que el punto cuando más duele una enfermedad es justo cuando está empezando a remitir. Del primero ya he hablado, y del último hablaré en otro post.

Hoy hablaré del sistema inmunitario, que actúa como una especie de ejército preparado contra cualquier amenaza. Para eso, usa cuatro estrategias:

1. Comerse al enemigo: El enemigo en este caso serían las bacterias, y se trata de monocitos y macrófagos. Estos van comiéndose como buenos Carpantas todo lo que pillan.

2. Desactivarlo: De esto se encargan los anticuerpos, que son unas proteínas con forma de Y. Se acercan a las proteínas de la membrana de los malos y se las cargan. Los producen los linfocitos B, que son como naves nodriza. Lo único malo es que cada proteína tiene un anticuerpo específico, así que contra virus que mutan, hay que esperar un tiempo a que los "investigadores" de los linfocitos hallen el anticuerpo bueno.

3. Hacerlo estallar: En caso de que todo esté perdido, de que algunas células estén ya afectadas, llegan los linfocitos CLT-Killer (asesino en inglés) y se estrellan contra ella, explotando.

4. Quemarlo: La fiebre indica que estás enfermo, porque lo que hace es cargarse al enemigo quemándolo.

Como no solo actúan virus y bacterias, también hay otro tipo de células que se encargan de evitar que diversas sustancias entren. Si esos glóbulos blancos van a lo bruto, es cuando se llama alergia.

Ahora voy a dar la estrategia general:
1. El enemigo acaba de entrar:
Si el enemigo (bacterias, virus...) entra por la piel, llegan raudos los macrófagos a comérselo, durando menos que un pastel abandonado en la puerta de un colegio a la hora de abrir.

Si entran por la nariz, están los mocos que se encargan de atraparlos, inutilizarlos y echarlos (el típico estornudo).

Si entra por la boca, llega al estómago donde es disuelto por ácido clorhídrico. Es decir, que hace "¡Ahhhh, como quema! y se muere. Sin embargo, hay bacterias que sobreviven, como la Esterichia Coli y el Lactobacilo Casei (viven en el intestino y ayudan a la digestión).

2. El enemigo está ya en la sangre:
Ahora que el enemigo está en la sangre, podría campar a sus anchas. Sin embargo, vienen los refuerzos: Anticuerpos, macrófagos y linfocitos a porrillo, hasta que se cargan a todos.

También puede haber sustancias externas ayudando, como los antibióticos o los antivirales.

Entonces, si el sistema inmunitario es el rey del mambo, ¿cómo es que hay enfermedades?

1. El sistema inmunitario tarda un tiempo en cargarse al enemigo. Pongamos por ejemplo el resfriado común: Un virus que muta cada año. Resulta que las proteínas que tiene este año son distintas que las del año pasado, y estas que las del anterior, y así sucesivamente. Por eso, los linfocitos tardan en reconocerlo y en prepararse contra él (3 a 5 días), un tiempo que aprovechan para "hacerse fuertes" y reproducirse.

2. Hay muchos enemigos. Es el caso de bastantes enfermedades: Hay muchos enemigos y tardan muy poco tiempo en reproducirse. Es decir, que por cada virus o bacteria destruído, hay dos o más que lo reemplazan. Aunque al final se gane, el mal ya está hecho.

3. El enemigo va a por tí. Es el caso de las cepas de VIH: El blanco del enemigo (virus) son los propios glóbulos blancos. Por eso no tiene cura actualmente: va a por todas, te quiere muerto para existir él.

La evolución para mi abuela (2): De homínidos, homininos, simios, humanos y otros animales:

Este es un post de desambiguación por las diferentes nomenclaturas que hay para referirse al grupo en el que estamos. Pondré las definiciones antigua, moderna y coloquial:

Homínido: (antes) Incluye solamente desde el Orrorin Tugerensis hasta nosotros. Es decir, no incluye a chimpancés, gorilas ni nada por el estilo. (Ahora) Incluye también a los grandes simios.

Hominino: (antes) No existía ese término (Ahora) Incluye el género homo y todas las especies anteriores, hasta el Orrorin Tugerensis (último antepasado común con el chimpancé).

Humano: (antes) Se refería a todo el género Homo. (Ahora) se refiere exclusivamente al Homo Sapiens Sapiens.

La evolución para mi abuela (1): Introducción

Este post sirve para cualquiera que quiera saber qué es realmente la Teoría de la Evolución. En ella se dicen que "hay pequeños cambios en una población de una especie debidos a la reproducción sexual o a mutaciones" sobre los que "se aplica un proceso de selección natural, en el que tienen más posibilidades de reproducirse los más adaptados".

¿Qué significa esto? Vayamos por partes. Primero, ni siquiera los individuos conseguidos por la reproducción asexual son iguales entre sí. Hay una serie de cambios genéticos, o mutaciones, que permiten una descendencia ligeramente variada. En el caso de la reproducción sexual, está hecha para que, excepto cuando hay gemelos, los hijos sean distintos. Vayamos al ejemplo anterior del grupo sanguíneo. ¿Verdad que buena parte de los familiares tienen distinto grupo sanguíneo? O también está la altura. Es cierto que entre hermanos ya crecidos hay una ligera diferencia de altura. ¿A qué se debe todo esto? Al propio proceso de meiosis (ya hablaré de eso más tarde), que busca esas diferencias entre cada hijo.

Ahora vayamos a la selección natural. ¿Qué quiere decir? Que es el que más preparado está el que liga. Pondremos un ejemplo con las jirafas de cuello alto. Hace varios millones de años, la población mundial era de jirafas de cuello bajo. Sin embargo, el hecho de que las plantas crecieran hizo que las jirafas altas comieran mejor y tuvieran más hijos. Por supuesto, al cabo de unas 50 generaciones, cuando las plantas se fueron haciendo en cada generación más altas, sobrevivían mejor (y tenían más hijos) las jirafas cada vez más altas. Resultado: Jirafas de cuello alto.

Otro ejemplo sería el de los homininos (grupo evolutivo en el que estamos). Hace 6 millones de años, los primeros homininos estábamos viviendo en la selva. Sin embargo, hace 2 millones de años, hubo un cambio climático a nivel global. En ese cambio, sobrevivieron dos especies descendientes del llamado Australopithecus: El Homo Habilis y el Parántropo. Sobrevivieron por dos modos. El Homo Habilis se adaptó a comer carne y a utilizar herramientas de piedra para cortarla, mientras que el parántropo sobrevivió durante un millón de años por adaptarse para comer fruta con cáscara, a lo papagayo.

De ese ejemplo ya hablaré en otra ocasión.

El efecto placebo para mi abuela:

Supongo que habrá oido hablar del efecto placebo. Este efecto, comprobado ampliamente durante 50 años, es el hecho de que, por estar recibiendo un tratamiento -aunque sea inocuo- se vean efectos paliativos.

Vayamos a la química. Hay unas moléculas muy importantes llamadas hormonas. Las hormonas crean cambios en el cuerpo, desde controlando el nivel de sustancias en la sangre hasta creando emociones. Estas últimas pertenecen al grupo de los neurotransmisores. En ese grupo está una sustancia, llamada Dopamina, que es la llamada "hormona de la felicidad". Esta hormona tiene efectos como preparar un incremento de leucocitos en sangre y calmar el dolor.

Ahora bien, el cerebro humano recibe, cuando recibe un medicamento y cuidados, un importante estímulo. Ese estímulo hace dar al Hipotálamo la orden de producir dopamina. Como se puede ver, no depende del uso de razón.

No solo se sabe esto. También se conoce que un placebo de colores actúa mejor que uno blanco; que uno amargo, mejor que uno dulce. Incluso existen, y son más eficaces, las inyecciones y operaciones placebo.

Es decir, el efecto placebo es un tipo de sugestión involuntaria, que tiene importantes efectos paliativos. Parafraseando, en este mundo de ser influído por el placebo, nadie se escapa/ influye al Rey, influye al Papa/ y hasta la señorita mas guapa/se ve influída por las bolitas de nada.

Inmunología para mi Abuela

En otro post hablé de la genética mendeliana. En concreto, del porqué de los tipos de sangre. Hoy hablaré de los problemas de donar sangre o recibir sangre.

El sistema inmunológico está preparado para detectar sustancias extrañas en el organismo y eliminarlas químicamente, con unas sustancias llamadas anticuerpos. El mecanismo es simple: Un linfocito T actúa como si fuera una sonda de radar. En cuanto detecta una proteína extraña, se "pone en alerta roja" y manda a los linfocitos B a suprimirla a base de anticuerpos; o bien envía a monocitos y macrófagos a que se cepillen a todo bicho viviente y se lo coman.

Arriba: Una muestra de lo que le espera a cualquier sustancia extraña que intente entrar en mi sangre: ser destrozada químicamente y devorada brutalmente por unos monocitos o macrófagos.

Esto funciona muy bien contra bacterias y virus, aparte de ser el motivo de la vacunación (de eso hablaré en el siguiente post de la serie), pero hay un problema. En mi caso, si me donasen de B o AB, mis linfocitos detectarían la proteína B, y mandarían a los linfocitos B a por ella. Eso implica que haya una guerra civil abierta entre mis lifocitos y los glóbulos rojos y el hecho de que enfermara de verdad.

Por otro lado, si yo codifico las proteínas A, B y Rh no tengo problema en recibir de cualquiera. Es decir, que AB+ puede recibir de cualquiera. Por eso, a este grupo se le llama receptor universal.

El grupo 0- en cambio, no codifica ninguna proteína, así que no tiene problemas de que no le identifiquen los linfocitos. Puede donar a cualquiera, y por eso se llama donante universal. Sin embargo, no puede recibir de nadie que no sea 0-, porque si no, los linfocitos de su cuerpo los ponen en la lista negra y se los cepillan.

De hecho, los problemas con el grupo sanguíneo vienen de que la sangre de la madre y el hijo se intercambia en los últimos meses de embarazo.

Genética para Mi Abuela

Esta página es la primera publicación de Ciencia para Mi Abuela, hecha expresamente para que mi abuela pueda entender lo que ocurre con temas de biología, medicina o química. Aunque no seas mi abuela, también puedes entenderlo fácilmente.

Cualquiera ha oido hablar del grupo sanguíneo. El grupo sanguíneo se debe a la presencia o no de una proteína en los glóbulos rojos. Esta proteína, igual que todas, viene codificada por el ADN. Las posibles proteínas son A y B, causadas por los genes A y B. ¿Cómo es que hay 4 grupos sanguíneos? Esto, se debe a diversas características extrañas de los genes.

Para empezar, todos sabéis que es un cromosoma. Los cromosomas, que son moléculas de ADN, van por pares. ¿Por qué? Porque la información genética está duplicada en la vida normal de las células humanas. Esto se debe al proceso de reproducción sexual, del que hablaré en otra ocasión. El que la información esté duplicada indica que hay dos genes en el genoma (mal llamado código genético) que hablan de lo mismo, si bien pueden decir cosas distintas. En nuestro caso, cada uno de esos genes, llamados alelos, puede decir que:

1. Se codifique la proteína A. Este gen es el gen A.
2. Se codifique la proteína B. Este gen es el gen B.
3. No se codifique proteína. Este gen es el gen i.

De estos genes, si los alelos que hay en el individuo son distintos, pueden pasar dos cosas.

1. Se manifieste uno de los dos. El que gana se llama dominante, y el que se fastidia y se queda sin hacer nada es el alelo recesivo.
2. Se manifiesten los dos a la vez. Entonces, se llaman codominantes.

Ahora bien, se sabe que A y B son codominantes (causando el grupo AB), y que el gen i pierde siempre. Entonces, tenemos cuatro posibilidades (según la manifestación del gen, o fenotipo). De estas, se pueden deducir los genes del individuo, o genotipo:

1. Grupo A (servidor). Esto indica que uno de los alelos es el gen A. El otro puede ser el gen i u otro gen A. Tiene la proteína A en los glóbulos rojos.
2. Grupo B. Esto indica que uno de los alelos es el gen B. El otro puede ser el gen i u otro gen B. Tiene la proteína B en los glóbulos rojos.
3. Grupo AB. Esto indica que los dos alelos son A y B, respectivamente. Tiene las dos proteínas.
4. Grupo 0. Esto indica que los dos alelos son i. No tiene ninguna de las dos proteínas.


Vayamos al Rh. Rh es una proteína, que puede darse o no. El gen que "dice que se de", R, es dominante, mientras que el gen r, que da el Rh negativo, es recesivo. Hay dos posibilidades:

1. Rh positivo. Quiere decir que la proteína Rh está en la membrana. Indica que uno de los alelos es el gen R.
2. Rh negativo. Quiere decir que no hay proteína Rh. Indica que los dos alelos son el gen r.

En el siguiente post de Ciencia para Abuelas, hablaré de la inmunología y los problemas que hay con los grupos sanguíneos.