Cuevas que se deshacen

Desde hace unos años, el acceso a cuevas con reclamos como las estalacticas, las estalagmita o las pinturas rupestres, se ha visto muy restringido, e incluso, en algunas como en las cuevas de Altamira (Cantabria, España) se ha prohibido su acceso durante unos años. Todo esto se debe a que tales reclamos, se están deshaciendo y desapareciendo, pero ¿cómo es esto posible?

Como todos sabeis, al respirar, los seres humanos desprendemos CO2 en forma de gas, el cual va a parar a la atmósfera. Este gas, en pequeñas cantidades, no es perjudicial. Sin embargo, en el caso de las cuevas, la cosa cambia. 

El carbonato cálcico (CaCO3) es un compuesto muy abundante en la naturaleza, sobre todo en las rocas. Las estalactitas y estalagmitas se forman a partir del carbonato que gotea del techo, o que cae al suelo. Este carbonato, está disuelto en el agua, de manera que cuando ésta se evapora, el CaCO3 queda en estado sólido en el suelo o techo de las cuevas. Así, con el paso de muchos, muchos años, se llegan a formar estas estructuras. 

Por otra parte, el CO2, en contacto con la humedad de las cuevas (el agua que hay), reacciona formando otro compuesto, el ácido carbónico (que se utiliza en las bebidas con gas, como la Coca Cola). A su vez, este ácido reacciona con el CaCO3 que forma las estalactitas, y crean un compuesto nuevo que es soluble en agua, por lo que la roca poco a poco va desapareciendo. 

Asi que en resumen, el CO2 que espiramos, junto con el agua del ambiente de las cuevas, forma un ácido que "ataca" a las rocas, y las disuelve. Es por esto que en muchas cuevas se ha prohibido la entrada a los visitantes por el momento, para evitar que se destruyan las estalactitas y estalagmitas, o para evitar la desaparición de las pinturas rupestres, que se disuelven junto con la roca (se pretende que todo el CO2 que se ha acumulado durante años con las visitas salga de las cuevas hacia la atmósfera exterior). A cambio, algunas de las instituciones responsables del cuidado de estas instalaciones, han construido recreaciones del interior de las cuevas, como es el ejemplo de Altamira.

Pruebas de paternidad

Viendo hoy un capítulo de cierta serie en la que llevaban a cabo estas pruebas, se me ha encendido la bombilla, y he pensado que quizá os gustaría saber cómo funcionan realmente. Aquí estoy yo para intentar explicarlo.


En primer lugar, he de decir que a mi me habían enseñado que el proceso era bastante simple. Sin embargo, después de buscar un poco por la red para cerciorarme de que lo que yo pensaba era correcto, he descubierto que la técnica parece haber avanzado en estos años (o eso, o que no me enseñaron más que mentiras). Comenzaré por explicaros lo más brevemente posible lo que yo sabía hasta hoy.


Esto que veis a la izquierda es una representación esquemática del ADN. Son dos cadenas o hebras que tienen 4 piezas distintas: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). Estas cuatro piezas se denominan nucleótidos (o más correctamente, bases nitrogenadas), y prácticamente siempre se unen igual T-A y C-G.

Como sabeis, el ADN se hereda de los progenitores, y por tanto, el genoma del descendiente se parece mucho al de cualquiera de sus padres. En esto, y en las uniones A-T y C-G, es en lo que se basaba la técnica que yo tenía en mente.
En esa técnica (en desuso, por lo que he visto), se obtenía ADN del hijo y del padre, y se marcaban con técnicas (fluorescencia, radiactividad...) que permitieran distinguir una muestra de otra. Se juntaban ambas muestras y se elevaba la temperatura, haciendo que las dos cadenas del ADN (tanto del padre como del hijo,) se separasen. Entonces se tenía una mezcla de hebras sueltas: unas procedentes del hijo, y otras del padre. Después, se bajaba la temperatura bruscamente para que las hebras volvieran a unirse, pero esta vez, al estar separadas, podían unirse hebras del padre con hebras del hijo siempre y cuando las secuencias de nucleótidos (el orden físico en el que se encuentran, por ejemplo GATTACAGTTGACCTAGTAC) fueran similares. Entonces, se procedía a medir cuánta cantidad de ADN del padre se había unido con el del hijo, y si esta cantidad era muy elevada, se concluía que era el padre biológico de la criatura.

Sin embargo, como ya he dicho, parece ser que hoy en día se usa otra técnica basada en ciertas secuencias concretas, los marcadores genéticos. Éstos, son secuencias de ADN que se repiten varias veces dentro del genoma de un individuo, y que varían mucho de unos individuos a otros. Este nuevo proceso tiene varios pasos:
1) Obtención de muestras de ADN de los individuos involucrados en la prueba
2) PCR. Es una técnica que permite conseguir muchísimas copias del mismo fragmento de ADN de manera rápida y sencilla. En este caso, se usan ciertos compuestos para delimitar las secuencias que se quieren multiplicar (en nuestro caso, los marcadores).
3) Aislamiento de esas secuencias recién obtenidas y comparación.

Para este tercer paso se utiliza una técnica bioquímica que consiste en separar compuestos biológicos basándose en el tamaño de los mismos. En este caso, tenemos aislados los fragmentos de ADN procedentes del hijo y del supuesto padre. Pues bien, si realmente el padre biológico es tal, estos fragmentos serán muy parecidos en cuanto a tamaño, por lo que se obtendrá un patrón idéntico, o muy similar, al del hijo.
Para que os hagais una idea, esto es un ejemplo de lo que se obtiene tras aplicar la técnica.

Este no es un ejemplo de paternidad, si no de pruebas en un caso policial, ya que como veis, hay muestras de varios sospechosos y de una víctima.

Las muestras se colocan todas en un gel y en el mismo punto de inicio (arriba). Dependiendo de su tamaño, avanzarán más o menos hasta que se para la maquinaria, obteniéndose algo similar a esto.





Y hasta aquí la explicación de hoy. A partir de ahora, cada vez que veais CSI o similares, espero que os acordeis de esto para entenderlo un poco mejor, o para sorprender al que tengais al lado con vuestra propia explicación.

Curiosidades sobre el agua

El agua es tan común que seguramente nunca te has parado a pensar en lo curiosa que es. Cualquiera que haya estudiado algo de biología, química o física, sabrá que el agua tiene unas propiedades muy peculiares, que no se presentan en ningún otro líquido. Son estas cualidades las que explican, en parte, por qué el agua es un compuesto tan importante para los seres vivos. Hoy, valiendome de algunas de estas propiedades, voy a explicaros algunos hechos sorprendentes que seguro que alguna vez os habeis preguntado. Empecemos

Antes que nada, os voy a contar de la manera sencilla que pueda algunas características del agua. Como todos sabeis, la fórmula del agua es H2O, es decir, dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. El átomo de oxígeno tiene una gran tendencia a acumular cargas negativas sobre sí, mientras que los átomos de hidrógeno hacen lo propio con las cargas positivas. Esto hace que la molécula sea un dipolo, es decir, que tenga una parte cargada positivamente y otra negativa.
Este hecho se repite en todas las moléculas de agua. Por otra parte, como todos sabeis, los polos opuestos se atraen, lo que hace que las moléculas de agua se unan entre sí debido a estas cargas (las zonas positivas se unen a las negativas y viceversa). Este tipo de enlace se denomina puente de hidrógeno (porque intervienen átomos de este elemento) y es el responsable de que las moléculas de agua estén fuertemente unidas entre sí.

Pues bien, estos hechos tienen como resultado que el agua presente una elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas. Esto es muy importante en las plantas. ¿Nunca os habeis preguntado como es posible que el agua suba desde las raíces de las plantas, por el tallo, hasta las hojas, durante la fotosíntesis? Pues esto se debe, en parte, a esta propiedad. El agua que entra por las raíces asciende poco a poco a través del tallo hasta las hojas, debido a la capilaridad (que consiste en que las moléculas del agua se adhieran a las paredes de tubos muy estrechos, como pueden ser los tallos de las plantas, y asciendan a través de los mismos). Una vez que el agua ha llegado hasta las hojas, parte de ella se evapora y arrastra a las moléculas a las que está "pegada", haciendo que el agua siga ascendiendo por los tallos. Dicho de una manera más clara: imaginaos un hilo dentro de un tubo (que serían las moléculas de agua, todas unidas, dentro del tallo de la planta). ¿Qué pasa si tirais de un extremo? Que el resto del hilo va detrás. Pues algo parecido es lo que pasa en las plantas con el agua.

Por otra parte, esto de que todas las moléculas estén tan unidas entre sí, hace que en la superficie del líquido se genere una especie de "capa" de agua.
Para entender mejor como se crea esta capa, una imagen vale más que mil palabras.

Esta es una representación esquemática de lo que pasa. Cada punto representa una molécula de agua, y las flechas, las fuerzas que ejercen sobre ella las moléculas vecinas. Como veis, la molécula del interior tiene flechas que provienen de todas las direcciones, por lo que unas fuerzas se compensan con otras. Sin embargo, en la superficie, la fuerza que ejercen las moléculas de abajo no está compensada con nada. Es por eso que se genera la tensión superficial: si colocamos encima de la superficie un objeto que haga una fuerza pequeña sobre el agua, las moléculas de debajo de la superficie compensarán esa fuerza (ya que "empujan" hacia arriba), evitando que el objeto se hunda.
Esta tensión superficial es la responsable de que, por ejemplo, los insectos zapateros no se hundan al posarse sobre el agua, y puedan desplazarse a través de ella

Asi que ya sabeis, no siempre la gravedad tiene la última palabra.

Fukushima: pastillas de yodo frente a la radiación ¿Realmente sirven?

Aunque parece que el desastre de Fukushima está ya superado porque nadie dice nada en los medios de comunicación, el problema de la radiactividad perdurará durante cientos y cientos de años. Uno de los elementos radiactivos generados allí es el yodo 131. Por eso, mucha gente comenzó a tomar pastillas de yodo o, en su ausencia, a beber disoluciones de Betadine (que como todos sabeis, contiene yodo) pero, ¿cómo ayuda esto a nuestro cuerpo?


El yodo 131 es un isótopo radiactivo del yodo normal. El número 131 hace referencia a su masa, e indica que tiene 4 unidades de masa atómica de más (la masa del yodo normal es de 127). Estas 4 unidades de más, se corresponden con 4 neutrones (que junto a los protones, componen el núcleo de los átomos). Lo que hace que este isótopo sea radiactivo, es la tendencia natural de todos los isótopos a tener el número de neutrones propio de cada elemento, es decir, el yodo 131 necesita desprenderse de esos 4 neutrones que le sobran para convertirse en yodo normal (no radiactivo).En este proceso de liberar neutrones se genera energía, y es esta energía la causante de la radiactividad (que tiene efectos directos en el ADN, causando mutaciones).

En el caso de Fukushima, estos átomos radiactivos de yodo se encuentran en el agua y en el ambiente, lo que puede provocar que cualquier persona los ingiera. Si estos átomos entran en el organismo, tienden a quedar retenidos en la tiroides (una glándula que está situada en el cuello). Esta glándula genera las famosas hormonas tiroideas (¿qué sorpresa, eh?), las cuales cuentan en su estructura molecular con átomos de yodo. El problema viene ahora: si las reservas de yodo que hay en la glándula para crear estas hormonas son radiactivas, las hormonas que se generen serán a su vez radiactivas, y viajarán por el organismo afectando a otras células y tejidos. En cambio, si las reservas de yodo que hay en la glándula son normales (no radiactivas), las hormonas que se generen no resultaran peligrosas para el organismo. Por tanto, si tomamos pastillas que contengan yodo normal (no creo yo que lo de tomar Betadine diluido en agua sea muy sano), las reservas de nuestra tiroides estarán completas, y todo el yodo radiactivo que entre será expulsado, causando menos daño.

Por último, comentar que el tiempo que tarda el yodo 131 en transformarse en yodo normal es de unos 8 días. Sin embargo, otros elementos radiactivos que escaparon en esta catástrofe necesitan tiempos mucho mayores para desintegrarse, de ahí que la radiación perdure en el tiempo.

Intolerancia a la lactosa

La leche es uno de los alimentos más básicos que hay. Ella y sus derivados (yogur, queso, nata...) están muy presentes en nuestra dieta, sin embargo hay personas a las que no les sienta nada bien su consumo. ¿Por qué? A continuación la respuesta

En la leche se encuentra presente la lactosa, un azúcar cuyo nombre debería sonaros. Sin embargo, su estructura química no es tan famosa, por lo que aquí os pongo una imagen.
Como podeis ver, la lactosa está formada por dos moléculas, la glucosa y la galactosa. La glucosa es el azúcar del que se alimentan todas nuestras células, y está presente (de una manera o de otra) en todo lo que comemos. Es imprescindible para que nuestro cuerpo pueda obtener energía.

Sin embargo, para que la glucosa pueda ser utilizada, ha de estar libre. En la lactosa esto no es así, ya que la glucosa se encuentra unida a la galactosa. En este punto es donde interviene el enzima lactasa, una proteína cuya función consiste en romper el enlace entre estas dos moléculas para que ambas puedan ser utilizadas por el organismo.
Así, las personas que padecen la intolerancia a la lactasa, no poseen esta proteína (ya que el gen responsable de su síntesis se encuentra alterado), por lo que no se genera ninguna cantidad de lactasa. Como resultado, este azúcar no puede ser utilizado y provoca daños para el propio organismo, similares a los que sufren las personas celíacas cuando ingieren gluten.

Por suerte, la industria farmacéutica ha estado trabajando en ello, y los resultados han sido unas pastillas que hacen el trabajo que debería hacer la lactasa, de modo que las personas que carecen de ella pueden consumir lácteos sin ningún problema.

¿Qué tienen en común la viagra y la dinamita?

Pensareis que estoy loco si os digo que estos dos productos están bastante relacionados entre si, pero tienen en común mucho más de lo que pensais. El nitrógeno es la clave.

Como todos sabeis, la dinamita (o TNT) es un potente explosivo, mientras que los efectos de la viagra son de sobra conocidos... Lo que tienen en común estos dos elementos es una combinación de nitrógeno y oxígeno.


En la foto podeis observar la fórmula química de la dinamita o trinitrotolueno (TNT)

Como veis, se trata de un anillo del que cuelgan dos tipos de compuestos. El NO2, que es el que nos interesa, es el responsable de la relación con la viagra.

Los efectos de la viagra en el organismo consisten en la relajación de un cierto tipo de células musculares, que cuando están contraídas, evitan la entrada de sangre al pene. Gracias a la liberación del óxido nítrico (NO), estas células se relajan, haciendo que el pene se llene de sangre y aparezca la erección. Si embargo, la viagra no contiene NO, sino citratro de sildenafil, un compuesto químico que estimula la síntesis de NO por el propio organismo, para conseguir los efectos deseados.

A su vez, el NO también baja la presión arterial, por lo que es utilizado (en forma de pastillas de nitroglicerina que se colocan bajo la lengua) para calmar los síntomas del infarto. En un infarto de miocardio, se produce la muerte de una parte de las células que componen el corazón porque no les llega suficiente oxígeno para que puedan nutrirse. Lo que hace el NO es relajar esas células, para que la cantidad de oxígeno que necesitan sea menor, al mismo tiempo que dilata los vasos sanguíneos (de ahí la bajada de la tensión arterial) para que pueda llegar un flujo mayor de sangre a las mismas (y por tanto, mayor cantidad de oxígeno).

Asi que ya lo sabeis, tanto si tomais Viagra como pastillas contra el infarto (que espero, no tengais que hacerlo), pensad que algo parecido a lo que ingerís se utiliza para hacer volar por los aires minas y construcciones. Pero tampoco os preocupeis, no creo que vayais a correr la misma suerte...

La extinción de los rubios

Hace poco he leído en un tweet, que de aqui en 200 años nacerá en último rubio, y ya que cierto rubio me ha insistido en el tema, hablemos de ello. ¿A qué se debe esta tendencia a la extinción? Como muchas otras veces, la respuesta está en los genes.

Casi todas las características de una persona están reguladas por su genoma. Así, el tener los ojos claros, el poder girar la lengua, o el ser daltónico, viene determinado a partir de nuestros padres. Pero, ¿cómo funciona esto exactamente?
Para la formación del embrión, cada progenitor aporta una parte de su material genético en forma de óvulo y espermatozoide. Ambas células contienen información (genes) para los mismos caracteres, aunque cada una de ellas porta una variedad del mismo gen, de manera que la persona que nace, siempre tiene dos genes para el mismo caracter, aunque no tienen por qué tener la misma información. A cada variedad posible se le denomina alelo. Así, para el color de pelo, existen varios alelos, como pueden ser rubio, moreno, pelirrojo...

Estos alelos tienen relaciones de dominancia y recesividad entre ellos. En el caso que nos ocupa, el alelo rubio es recesivo con respecto a los demás. Esto significa que, para que una persona tenga el pelo rubio, ha de recibir ese alelo de ambos progenitores y tener dos copias del mismo. En caso de recibir un alelo rubio del padre, y uno moreno (por ejemplo) de la madre, el descendiente será moreno, ya que este gen domina sobre el otro. Todas las personas tenemos dos alelos para el mismo caracter, y ahi es donde intervienen las relaciones de dominancia y recesividad entre ellos para saber qué característica se expresará.

Pero ahondando todavía más... ¿Qué significa que un gen domine sobre otro?
A partir de cada gen, se genera una proteína, y gracias a ellas se forman todas las estructuras de un organismo. Cuando se dice que un gen domina sobre otro, significa que a partir del gen dominante se produce una proteína funcional, mientras que la proteína que surge del recesivo no puede llevar a cabo su funcion. Así, en el caso de los rubios, al tener dos genes recesivos, generan poca cantidad de melanina (que es la proteína que da el color al cabello) de modo que tienen el pelo más claro. En el caso de una persona que tenga por ejemplo, el alelo rubio y el moreno, al tener una copia funcional del gen, generará suficiente melanina para que su pelo sea más oscuro.

En resumen, para que una persona sea rubia, tiene que tener dos copias del mismo gen, cada una procedente de uno de sus progenitores. Por ello, como este alelo es menos frecuente que los del pelo castaño o moreno, es más difícil que se dé esta combinación, y eso provoca que a la larga, los rubios desaparezcan.



Me parece que esta vez me he enrollado un poco, pero espero haberme explicado con suficiente claridad. Para cualquier duda, dejad un comentario e intentaré responderos. ¡Gracias por la lectura!

Levadura

Ayer, mientras hacía de cocinillas en casa me acordé de una práctica de laboratorio que hice el año pasado.
¿Nunca os habeis preguntado por qué al añadir levadura a una masa de pan, o de bizcocho, éste queda esponjoso tras hornearlo?
Evidentemente, la práctica no se trataba de cocinar, pero trabajamos con levaduras, y entendimos cómo ayudan éstas a hacer que los bizcochos "suban". Aquí la explicación:

La levadura es un microorganismo (una célula) que se alimenta de azúcares, los cuales se pueden encontrar en la harina de la masa, o en otros componentes de la misma. Al "comerse" estos azúcares (al fermentarlos), las levaduras generan desechos (igual que hacemos nosotros). En su caso, este desecho es el CO2, un gas que queda atrapado en la masa en forma de pequeñas burbujas, evitando que se escape al exterior y dando ese aspecto esponjoso a los horneados.

Sin embargo podríais preguntaros: ¿Por qué si dejo la masa sin calentar no se hincha? Sencillo
La temperatura a la que más cómodos se encuentran estos bichos para vivir se encuentra entre 35-40 ºC. A temperaturas inferiores, el CO2 que generan es muy escaso, por lo que es posible que la masa se hinche levemente, pero nada más. En cambio, cuando metemos al horno la mezcla, alcanza esa temperatura óptima para las levaduras, haciendo que generen el máximo CO2 posible. Aún así, todo tiene un límite. Cuando la temperatura de la masa alcanza los 55 ºC más o menos, estos seres mueren, de manera que ya no se produce más gas, y el bizcocho deja de subir.

Y esto es todo por hoy. Ahora, si quereis intentar explicarle esto a vuestras abuelas reposteras, os deseo suerte. Yo con las mías desistí

¡Bienvenid@s!

Pues eso, bienvenido todo el mundo. Voy a dedicar este blog a intentar explicar de manera sencilla y desde un punto de vista bioquimico, hechos con los que nos topamos dia a dia, y otras preguntas que seguro que muchos os haceis.
Espero poder contarlo todo de manera clara, y si no es asi, estaria bien que me escribierais para hacérmelo saber.
Y dicho esto, queda inaugurado el blog. En cuanto tenga un rato libre me dedicaré a empezar con las entradas.
¡Espero que las disfruteis!