Fundamentos de Química General y Biología del Sistema Nervioso

Compuestos Químicos

Los compuestos químicos son sustancias constituidas por átomos de dos o más elementos diferentes de la tabla periódica. Ejemplos de estos son el hidróxido de potasio (KOH) y el benceno (C₆H₆).

Clasificación de los Compuestos

• Compuestos inorgánicos: Pueden estar formados por cualquier elemento químico natural, incluso el carbono bajo la forma de dióxido de carbono, monóxido de carbono, carbonatos y bicarbonatos. Ejemplos: Agua (H₂O), cloruro de sodio (NaCl) y muchos otros.
• Compuestos orgánicos: Están constituidos principalmente por los cuatro elementos biogenésicos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, junto a cantidades menores de azufre, fósforo y halógenos. Ejemplos: la glucosa, el propano y el alcohol etílico (C₂H₆O).

Razones por las que la Química se dividió en Orgánica e Inorgánica

1. El origen de los compuestos: Los orgánicos se encuentran en los seres vivos y los inorgánicos son de origen mineral.
2. La cantidad de compuestos: Existe una inmensa cantidad de compuestos químicos diferentes, especialmente los orgánicos.
3. Propiedades fisicoquímicas: Las grandes diferencias entre las propiedades de dichos compuestos exigen un estudio diferenciado.

La química orgánica estudia las estructuras y reacciones de los compuestos basados en el carbono, mientras que la química inorgánica estudia las propiedades del resto de los elementos.

Representación de las Moléculas

Tipos de Fórmulas Químicas

• Fórmula molecular: Nos indica las clases de átomos de los elementos químicos y la cantidad de cada clase que forman la molécula.
• Fórmula estructural: Nos indica cómo están dispuestos los átomos de los elementos químicos en la molécula, así como también la cantidad y las clases de átomos que la forman.
• Fórmula de Lewis: Se representan los electrones de las uniones químicas entre átomos y moléculas mediante puntos, cruces o círculos alrededor del símbolo de cada elemento presente.

Función Química y Grupos Funcionales

Una función química es un conjunto de sustancias que presentan propiedades químicas similares por tener un mismo grupo funcional:

• Funciones inorgánicas: Óxidos, hidruros, sales de hidrácidos, oxosales.
• Funciones orgánicas: Hidrocarburos, alcoholes, ácidos orgánicos.

Estados de Oxidación y Enlaces

En las uniones iónicas, el estado o número de oxidación está dado por el número de electrones que se ceden o ganan al establecer la unión; el número de oxidación es igual a la carga eléctrica del ion.

En las uniones covalentes, el número de oxidación depende del número de electrones que comparten los átomos.

Nomenclatura y Reacciones Químicas

Antiguamente, los químicos denominaban a los compuestos con nombres arbitrarios o triviales, tales como amoniaco. Sin embargo, la enorme cantidad de compuestos existentes hacía muy difícil recordar tantos nombres. Por ello, fue necesaria la adopción de reglas que permitan designar a un mismo compuesto de igual manera en todo el mundo científico. Estas reglas constituyen la nomenclatura química y son determinadas por la organización internacional IUPAC.

Clasificación de las Reacciones Químicas según la Energía

• Exotérmicas o exergónicas: Se producen con la liberación de energía en forma de calor, luz u otro tipo de radiación.
• Endotérmicas o endergónicas: Necesitan energía para producirse en forma de calor, electricidad, luz o radiación.

Clasificación según el Proceso Químico

• Combinación o síntesis: Son aquellas en las que dos o más sustancias se unen para formar una nueva sustancia más compleja.
• Descomposición: A partir de una sustancia se obtienen dos o más sustancias sencillas.
• Neutralización: Ocurren entre un ácido y un hidróxido, formando una sal y agua.
• Desplazamiento o sustitución: En las que un elemento reemplaza a otro en una molécula de una sustancia compuesta.

Biología del Tejido Nervioso

El tejido nervioso es de naturaleza blanda y poco resistente. En su intimidad nace el impulso nervioso, que es de naturaleza eléctrica. Está formado por neuronas (células altamente especializadas en generar y transmitir impulsos) y por células gliales (que brindan sostén, protección y nutrición).

La neurona es la unidad estructural y funcional del tejido nervioso

Tipos de Neuronas

• Sensoriales (aferentes): Reciben información mediante receptores ubicados en el extremo de sus dendritas. Captan estímulos del interior del organismo o del entorno y los transmiten por el axón hacia otras células.
• Motoras (eferentes): Transmiten información hasta los órganos efectores, que pueden ser músculos o glándulas. Se caracterizan por tener un soma con varias dendritas ramificadas y un axón único y extenso.
• Interneuronas o de asociación: Conectan neuronas con otras de igual o distinto tipo. Tienen gran cantidad de dendritas muy ramificadas y un axón corto que puede incluso no estar presente.

Células Gliales y Estructuras de Soporte

Las células gliales proporcionan nutrientes y otras moléculas, como sales y oxígeno, que facilitan la eliminación de desechos. Son de forma estrellada, similares a las neuronas pero más pequeñas y diez veces más numerosas.

• Mielina: Sustancia grasosa que actúa como aislante eléctrico.
• Axones mielínicos: Cubiertos con mielina.
• Axones amielínicos: No poseen mielina.

Morfología Neuronal

Se denomina polo a los puntos del cuerpo de la neurona desde donde se desprenden ramificaciones (dendritas):

• Unipolares: Las dendritas y el axón se desprenden del mismo punto.
• Bipolares: Las dendritas y el axón se desprenden de puntos opuestos.
• Multipolares: Poseen numerosos puntos en su cuerpo desde donde se desprenden ramificaciones.

Organización del Tejido Nervioso

• Sustancia gris: Está constituida por los cuerpos neuronales. Se encarga de procesar información y elaborar respuestas; forma los centros nerviosos.
• Sustancia blanca: Está formada por los axones mielínicos. Se encarga de conducir información desde los centros nerviosos formados por sustancia gris hasta los efectores.