El futuro son los plásticos biodegradables obtenidos a partir de fuentes renovables, como el maíz.
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Casi todo lo que compramos, la mayor parte de la comida que comemos y muchas de las bebidas que bebemos vienen envasados en plástico. Estos envases, por su durabilidad, dañan el medio ambiente y, además, se fabrican a partir de derivados del petróleo, una fuente no renovable de energía.
Buscando una solución a estos problemas, científicos e ingenieros vienen desarrollando plásticos biodegradables obtenidos a partir de fuentes renovables, como las plantas. Un material es biodegradable cuando puede ser degradado a sustancias más simples por la acción de organismos vivos, y de esta manera ser eliminado del medio ambiente.
La razón por la cual los plásticos tradicionales no son biodegradables es porque son polímeros demasiado largos y compactos como para ser atacados y degradados por los organismos descomponedores. Pero los plásticos basados en polímeros de plantas tienen una estructura que puede ser destruida por los microorganismos.
El almidón es un polímero natural, un gran polisacárido que la planta sintetiza durante la fotosíntesis y le sirve como reserva de energía. Los cereales, como el maíz, contienen gran cantidad de almidón. El almidón puede ser procesado y convertido en plástico, pero como es soluble en agua, se ablanda y deforma cuando entra en contacto con la humedad, limitando su uso. Este problema puede ser solucionado modificando el almidón. Primero, el almidón se extrae del maíz, luego los microorganismos los transforman en una molécula más pequeña (un monómero), el ácido láctico. Después, este ácido láctico es tratado químicamente de manera de formar cadenas o polímeros, con una estructura molecular parecida a la de los de origen petroquímico, que se unen entre sí para formar el plástico llamado PLA (ácido poliláctico). Otra manera de hacer polímeros biodegradables es empleando bacterias que fabrican gránulos de un plástico llamado Polihidroxialcanoato (PHA). Las bacterias pueden crecer en cultivo y el plástico ser extraído fácilmente.
En Japón buscan desesperadamente independizarse del petróleo, y la respuesta está en el maíz. Los principales avances con los motores de hidrógeno tienen el sello nipón, y la energía solar ha conocido sus mayores avances en aquel país. Fueron los primeros en eliminar los metales pesados de la composición de los ordenadores, y en estos avances ha pesado mucho la ecología. No en vano, el gobierno de Tokio cuenta con la legislación medioambiental más exigente, y predica con el ejemplo. Para participar en cualquier concurso de suministros informáticos para el Estado, las PC deben cumplir una serie de requisitos que minimicen su impacto contra el medio ambiente. A este escenario se le sumó el alza del petróleo.
Preservar los escasos recursos petrolíferos y prevenir el calentamiento global de la Tierra. Esos son los argumentos que alegan Nec, Fujitsu, Sanyo, Pioneer o Sony, para sus ensayos con plásticos obtenidos de los vegetales. Pero es el maíz el candidato mejor situado para quitarle a los ordenadores su olor a petróleo.
Sanyo, uno de los impulsores del PLA, estimó en su momento que se necesitaban 85 granos de maíz para hacer un CD. Con una mazorca tenemos el pack de 10 discos, afirmaron. Sanyo, el año pasado, fue de los primeros en anunciar la fabricación de CDs a base de maíz, MildDisc, aunque postergó su lanzamiento hasta tener más pruebas de resistencia térmica.
NEC, que ya usa al PLA en algunas placas madre, pretende que, para 2010, el 10% del material que lleven sus ordenadores proceda del maíz. Fujitsu ya comercializa PC hechos con bioplásticos. Se trata de los portátiles FMV Biblo y Lifebook, y el ordenador de sobremesa Deskpower. Ambos equipos sólo se venden en Japón y en la franja oriental de Asia.
Pioneer anunció este año el primer disco óptico Blu-Ray, la próxima generación de discos DVD, hecho de maíz. El disco, sin fecha para su comercialización, tiene un 87% de polímero de ácido poliláctico (PLA). Es biodegradable y puede ser destruido con facilidad, sin emitir gases tóxicos. Su capacidad es de 25 Gigas. Las empresas Sony y DoCoMo de Japón crearon conjuntamente el primer teléfono celular hecho de plástico vegetal.
En los EEUU, empresas químicas y agrícolas tejen alianzas para hacer desde envases hasta ropa con materiales derivados del maíz y otras plantas. En una planta de Nebraska, un joint venture entre Cargill Inc. y la química Dow, está fabricando un material plástico extraído del maíz, llamado Ingeo. Con el material y la fibra se hacen frazadas y envases de alimentos.
lunes, 28 de febrero de 2011
lunes, 21 de febrero de 2011
Tema para el 28 de Febrero
En la boca hay mas que dientes
El mal aliento es un problema grave a nivel social, y obviamente una molestia para el interlocutor que tienes delante. Igualmente, quitémosle contenido social y visualicémoslo en términos biológicos. Las causantes del mal aliento no son sino nuestras bien queridas bacterias, organismos microscópicos que habitan en nuestro interior, hogar, dulce hogar
Este mundo cálido y húmedo que tu boca significa para ellas, es el medio perfecto para su existencia y proliferación. Basta con bostezar o aspirar por la boca para que millones de ellas se abran paso y se instalen cómodamente en tu cavidad bucal (dientes, encías, lengua, saliva… todo les viene bien para construirse un techo).
Normalmente las bacterias no tienen mucho futuro en el interior de nuestro organismo. Por más que tengamos semejante cantidad, muchas de ellas se dirigen al tracto digestivo cuando tragamos saliva, y desembocan en el estómago donde son asesinadas por las enzimas de nuestro órgano procesador. Las otras son matadas por las propias enzimas de la saliva.
Sin embargo, no todas corren con tan mala suerte. Muchas de ellas sobreviven y se hacen huecos en nuestros dientes o en las heridas abiertas de nuestras encías, labios y paladar, generando caries, entre otra gran cantidad de problemas.
Algunos ejemplos de bacterias que residen en tu boca son la Streptococcus mutans, Porphyuromonas gingivalis o Streptococcus salivarius.
La bacteria, llamada Prevotella histicola, pertenece a una familia que se asocia con una serie de infecciones bucales e incluso en otras partes del cuerpo. Los científicos han estudiado el tejido de la boca, así como los tumores en esta región y han encontrado tres tipos de bacterias Prevotella histicola relacionadas con enfermedades e infecciones de otras partes del cuerpo. “Curiosamente, estas especies han estado aisladas de los tejidos de la boca dentro de los tejidos de la zona, tanto en cánceres de boca como en tejido bucal sano, lo que confirma que las bacterias bocales pueden invadir tanto tejidos como células individuales.
Una boca humana sana acoge una tremenda variedad de microbios, incluidos virus, hongos, protozoos y bacterias. Las más numerosas son las bacterias, de las que hay unos 100 millones por cada milímetro de saliva y más de 600 especies en la boca, de las cuales aproximadamente la mitad aún no ha sido identificada.
Y eso no es todo. En los últimos años se ha demostrado que los patógenos de nuestra boca son protagonistas de infecciones en otras zonas del cuerpo. Por ejemplo, cuatro de las bacterias que provocan problemas periodontales tienden también a generar un engrosamiento de las carótidas, favoreciendo el infarto cerebral y cardiaco, y ciertos tipos de cáncer pueden detectarse ya analizando los microbios de la saliva.
La caída de las piezas dentales y la enfermedad de las encías son las enfermedades bacterianas más comunes en el hombre y se producen por cambios en los microbios de la boca. Sin embargo, para poder entender las enfermedades de la boca hay que descifrar cuáles son cada una de las bacterias que habitan en ella y cuál es su papel.
El mal aliento es un problema grave a nivel social, y obviamente una molestia para el interlocutor que tienes delante. Igualmente, quitémosle contenido social y visualicémoslo en términos biológicos. Las causantes del mal aliento no son sino nuestras bien queridas bacterias, organismos microscópicos que habitan en nuestro interior, hogar, dulce hogar
Este mundo cálido y húmedo que tu boca significa para ellas, es el medio perfecto para su existencia y proliferación. Basta con bostezar o aspirar por la boca para que millones de ellas se abran paso y se instalen cómodamente en tu cavidad bucal (dientes, encías, lengua, saliva… todo les viene bien para construirse un techo).
Normalmente las bacterias no tienen mucho futuro en el interior de nuestro organismo. Por más que tengamos semejante cantidad, muchas de ellas se dirigen al tracto digestivo cuando tragamos saliva, y desembocan en el estómago donde son asesinadas por las enzimas de nuestro órgano procesador. Las otras son matadas por las propias enzimas de la saliva.
Sin embargo, no todas corren con tan mala suerte. Muchas de ellas sobreviven y se hacen huecos en nuestros dientes o en las heridas abiertas de nuestras encías, labios y paladar, generando caries, entre otra gran cantidad de problemas.
Algunos ejemplos de bacterias que residen en tu boca son la Streptococcus mutans, Porphyuromonas gingivalis o Streptococcus salivarius.
La bacteria, llamada Prevotella histicola, pertenece a una familia que se asocia con una serie de infecciones bucales e incluso en otras partes del cuerpo. Los científicos han estudiado el tejido de la boca, así como los tumores en esta región y han encontrado tres tipos de bacterias Prevotella histicola relacionadas con enfermedades e infecciones de otras partes del cuerpo. “Curiosamente, estas especies han estado aisladas de los tejidos de la boca dentro de los tejidos de la zona, tanto en cánceres de boca como en tejido bucal sano, lo que confirma que las bacterias bocales pueden invadir tanto tejidos como células individuales.
Una boca humana sana acoge una tremenda variedad de microbios, incluidos virus, hongos, protozoos y bacterias. Las más numerosas son las bacterias, de las que hay unos 100 millones por cada milímetro de saliva y más de 600 especies en la boca, de las cuales aproximadamente la mitad aún no ha sido identificada.
Y eso no es todo. En los últimos años se ha demostrado que los patógenos de nuestra boca son protagonistas de infecciones en otras zonas del cuerpo. Por ejemplo, cuatro de las bacterias que provocan problemas periodontales tienden también a generar un engrosamiento de las carótidas, favoreciendo el infarto cerebral y cardiaco, y ciertos tipos de cáncer pueden detectarse ya analizando los microbios de la saliva.
La caída de las piezas dentales y la enfermedad de las encías son las enfermedades bacterianas más comunes en el hombre y se producen por cambios en los microbios de la boca. Sin embargo, para poder entender las enfermedades de la boca hay que descifrar cuáles son cada una de las bacterias que habitan en ella y cuál es su papel.
lunes, 14 de febrero de 2011
Tema para el 21 de Febrero
¿Por qué son tan pequeñas las células?
La mayor parte de las células son microscópicas, pero su tamaño varía en un rango muy amplio. Algunas células bacterianas pueden apreciarse en un buen microscopio óptico, y ciertas células animales tienen un tamaño que permite apreciarlas a simple vista. Por ejemplo, las células del huevo o zigoto humano tienen el tamaño del punto final de esta frase. Las células más grandes corresponden a células del huevo de los pájaros, pero su tamaño es atípico porque casi toda su masa está ocupada por nutrientes que forman la yema, que no es una parte funcional de la célula.
El tamaño y la forma de una célula se relacionan con las funciones que ésta realiza. Algunas células como la ameba y los leucocitos pueden variar su forma a medida que se trasladan, los espermatozoides tienen una cola larga en forma de látigo que ayuda en la locomoción y las células nerviosas poseen extremos delgados y largos que les permiten transmitir mensajes a través de grandes distancias a los sitios más alejados del organismo. Otras células, como las epiteliales, son casi rectangulares y se unen a otras como si fueran ladrillos de una construcción, hasta formar estructuras laminares.
Si se considera lo que una célula tiene que hacer para mantenerse y crecer podrán entenderse las razones por las que una célula es tan pequeña. En principio, debe incorporar nutrientes y otros materiales a través de su límite más externo; una vez incorporadas, estas sustancias deben transportarse al sitio donde serán utilizadas. Por otra parte, los productos orgánicos de desecho originados en diversas reacciones metabólicas deben trasladarse fuera de la célula antes de que se acumulen en concentraciones tóxicas. En los organismos multicelulares, algunas células deben además exportar sustancias que utilizarán otras células.
Debido a que las células son pequeñas, son relativamente cortas las distancias que las moléculas deben recorrer dentro de ellas, lo cual permite acelerar diversas reacciones químicas. Además, debido a que las moléculas esenciales y los productos de desecho deben pasar a través de su límite más externo, cuanto más superficie tenga una célula más rápido pasará a través de ella una cantidad determinada de moléculas. Esto significa que la relación entre el área superficial de una célula y su volumen es un factor crítico en la determinación de su tamaño.
Si se considera una célula imaginaria de forma cúbica se comprueba fácilmente que al aumentar de tamaño el volumen crece más rápidamente que la superficie: un cubo de 1 cm de lado tiene una superficie de 6 cm2 y un volumen de 1 cm3, pero si el lado es de 2 cm, la superficie pasa a ser de 24 cm2 y el volumen de 8 cm3. El hecho de que el volumen de una célula aumente más rápidamente que el área superficial cuando esta célula crece, es una limitante del crecimiento celular. Por encima del tamaño celular límite, las moléculas requeridas para mantener una célula no pueden transportarse dentro de ésta con la rapidez suficiente como para satisfacer sus requerimientos.
El cubo de 4 centímetros, los ocho cubos de 2 centímetros y los sesenta y cuatro cubos de 1 centímetro tienen el mismo volumen total. Sin embargo, a medida que el volumen se divide en unidades más pequeñas, la cantidad total de superficie se incrementa, al igual que la relación superficie a volumen. Por ejemplo, la superficie total de los sesenta y cuatro cubos de 1 centímetro es 4 veces mayor que la superficie del cubo de 4 centímetros y la relación superficie a volumen en cada cubo de 1 centímetro es 4 veces mayor que la del cubo de 4 centímetros. De modo similar, las células más pequeñas tienen una mayor relación de superficie a volumen que las células más grandes. Esto significa no sólo más superficie de membrana a través de la cual los materiales pueden entrar en la célula o salir de ella, sino también menos materia viva para atender y distancias más cortas a recorrer por los materiales en el interior de la célula.
Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.
La mayor parte de las células son microscópicas, pero su tamaño varía en un rango muy amplio. Algunas células bacterianas pueden apreciarse en un buen microscopio óptico, y ciertas células animales tienen un tamaño que permite apreciarlas a simple vista. Por ejemplo, las células del huevo o zigoto humano tienen el tamaño del punto final de esta frase. Las células más grandes corresponden a células del huevo de los pájaros, pero su tamaño es atípico porque casi toda su masa está ocupada por nutrientes que forman la yema, que no es una parte funcional de la célula.
El tamaño y la forma de una célula se relacionan con las funciones que ésta realiza. Algunas células como la ameba y los leucocitos pueden variar su forma a medida que se trasladan, los espermatozoides tienen una cola larga en forma de látigo que ayuda en la locomoción y las células nerviosas poseen extremos delgados y largos que les permiten transmitir mensajes a través de grandes distancias a los sitios más alejados del organismo. Otras células, como las epiteliales, son casi rectangulares y se unen a otras como si fueran ladrillos de una construcción, hasta formar estructuras laminares.
Si se considera lo que una célula tiene que hacer para mantenerse y crecer podrán entenderse las razones por las que una célula es tan pequeña. En principio, debe incorporar nutrientes y otros materiales a través de su límite más externo; una vez incorporadas, estas sustancias deben transportarse al sitio donde serán utilizadas. Por otra parte, los productos orgánicos de desecho originados en diversas reacciones metabólicas deben trasladarse fuera de la célula antes de que se acumulen en concentraciones tóxicas. En los organismos multicelulares, algunas células deben además exportar sustancias que utilizarán otras células.
Debido a que las células son pequeñas, son relativamente cortas las distancias que las moléculas deben recorrer dentro de ellas, lo cual permite acelerar diversas reacciones químicas. Además, debido a que las moléculas esenciales y los productos de desecho deben pasar a través de su límite más externo, cuanto más superficie tenga una célula más rápido pasará a través de ella una cantidad determinada de moléculas. Esto significa que la relación entre el área superficial de una célula y su volumen es un factor crítico en la determinación de su tamaño.
Si se considera una célula imaginaria de forma cúbica se comprueba fácilmente que al aumentar de tamaño el volumen crece más rápidamente que la superficie: un cubo de 1 cm de lado tiene una superficie de 6 cm2 y un volumen de 1 cm3, pero si el lado es de 2 cm, la superficie pasa a ser de 24 cm2 y el volumen de 8 cm3. El hecho de que el volumen de una célula aumente más rápidamente que el área superficial cuando esta célula crece, es una limitante del crecimiento celular. Por encima del tamaño celular límite, las moléculas requeridas para mantener una célula no pueden transportarse dentro de ésta con la rapidez suficiente como para satisfacer sus requerimientos.
El cubo de 4 centímetros, los ocho cubos de 2 centímetros y los sesenta y cuatro cubos de 1 centímetro tienen el mismo volumen total. Sin embargo, a medida que el volumen se divide en unidades más pequeñas, la cantidad total de superficie se incrementa, al igual que la relación superficie a volumen. Por ejemplo, la superficie total de los sesenta y cuatro cubos de 1 centímetro es 4 veces mayor que la superficie del cubo de 4 centímetros y la relación superficie a volumen en cada cubo de 1 centímetro es 4 veces mayor que la del cubo de 4 centímetros. De modo similar, las células más pequeñas tienen una mayor relación de superficie a volumen que las células más grandes. Esto significa no sólo más superficie de membrana a través de la cual los materiales pueden entrar en la célula o salir de ella, sino también menos materia viva para atender y distancias más cortas a recorrer por los materiales en el interior de la célula.
Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.
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