Clase digital 3. La química en el cuerpo humano

La química en el cuerpo humano

Presentación del tema

A lo largo del lento proceso de la evolución biológica, la materia que forma parte de los seres vivos se organizó desde estados más simples hasta otros más complejos, y sólo a partir de cierto grado de complejidad puede hablarse de todas la reacciones químicas ocurridas en el organismo, formando diversos niveles bióticos. Los seres humanos, como seres vivos que somos, estamos formados por niveles de organización con una complejidad creciente hasta la categoría de organismo, a través de múltiples reacciones químicas. De ahí la importancia de conocerlas.

Objetivo didáctico de la clase

• Aprenderás cómo ocurren las reacciones químicas en el organismo y la importancia de ellas para lograr un buen funcionamiento del organismo, empezando desde los elementos que la conforman en manera simple hasta la forma compleja de sus estructuras de cada tipo de componente del cuerpo humano.

Contenido didáctico

Presentación de los contenidos

1. Cómo está organizada la materia

La materia se va organizando progresivamente desde niveles muy simples a niveles más complejos: 

Las partículas subatómicas – protones, neutrones y electrones – se combinan para formar los átomos. La unión de dos o más átomos origina las moléculas. Si bien es cierto que hay 118 elementos químicos, de los cuales 90 se encuentran en la naturaleza, los demás son creados por el hombre, los cuales están organizados con base en sus características, propiedades y estructuras. En el cuerpo humano se encuentran clasificados como elementos químicos mayores, menores y oligoelementos.

1.1 Elementos químicos

De los cuales solo 4 elementos conforman la mayor parte del organismo: el N nitrógeno, H hidrógeno, O oxígeno, N nitrógeno y C carbono. El oxígeno ocupa el mayor porcentaje en el organismo siendo 65 % de estos 4 elementos y en menor proporción tuvimos al nitrógeno que ocupa un 3.2 %, estos cuatro elementos conforma el 97 % del peso corporal de un adulto. Otros elementos se encuentran en una menor proporción, pero son de importancia vital para el organismo son el Na sodio, K potasio, Cl cloro, Ca calcio, Fe hierro, Mg magnesio. Además de un pequeño número de elementos necesarios en el organismo que son Al aluminio, Co cobalto, Cu cobre, Zn cinc.

2. Reacciones químicas

Son producidas cuando hay un enlace de cualquier tipo iónico, covalente, entre dos elementos o cuando estos elementos rompen sus enlaces. Están presentes en todos los procesos del organismo, en los cuales hay elementos químicos con carga energética lista para poder usarse y realizar grandes compuestos o romper grandes enlaces y formar energía, cualquiera que sea la necesidad del organismo, este se encuentra adaptado para obtener energía de los nutrientes. Cuando ocurre una reacción química se obtiene siempre un producto y las partes que formaron este producto se llaman reactantes. También encontramos enzimas que ayudan a facilitar estas reacciones químicas, su requisito para ser una enzima es que no modifique el producto final de la reacción química. Ocurren miles de reacciones químicas en el organismo llamadas en conjunto metabolismo.

2.1 Formas de energía y las reacciones químicas

Recordando el principio básico de la energía, la cual no se crea ni se destruye, solo se transforma obtuvimos diversos tipos de energía entre las que tenemos:

• Energía potencial. En la cual sus moléculas no se encuentran en un movimiento activo, se encuentran detenidas y sus moléculas con poco movimiento como el agua en un contenedor, su energía es potencial si se libera el agua del contenedor, entonces obtenemos:
• Energía cinética, en la cual se encuentra en movimiento sus moléculas y están activas produciendo energía. Nosotros tenemos una gran energía potencial en nuestro cerebro solo hace falta ponerla en movimiento para desarrollar esa gran capacidad que tenemos almacenada.
• La energía química es la que ocurre entre los elementos de la tabla periódica, entre los que se forma enlaces o se destruyen enlaces creando y transformando la energía de ahí el principio básico de la ley de la conservación de la energía.

2.2 Transferencia de energía en reacciones químicas

Todos los átomos tienen energía, que al estar en movimiento y chocando con otros átomos se crea energía, hasta que este movimiento produce la necesaria para forma un enlace o destruirlo, a esto se le conoce como energía de activación. Esta es la energía requerida para realizar o romper un compuesto. En este proceso hay energía que se puede liberar a esta reacción química que libera energía se la llama reacción exergónica, o bien esta energía puede ser absorbida por la reacción química mecanismo que nos lleva a una reacción endergónica, porque absorbía más energía de la que linero. Estos procesos se dan en el cuerpo continuamente, por ejemplo, al ingerir alimentos con azúcares y nuestro cuerpo metabolizarlos realiza reacciones químicas exergónicas que liberan energía y esta es utilizarla para transformar la glucosa en ATP, que es una fuente de energía importante para nuestro organismo.

Las reacciones químicas son modificadas por agentes externos a ellas, uno de ellos es la temperatura, ya que a mayor temperatura el movimiento de las moléculas es mayor y las reacciones químicas ocurren más fácilmente a menor temperatura. Ocurre lo contrario con las moléculas, las cuales se mueven menos y se produce menos energía que retarda las reacciones químicas. Otro factor es la concentración de la sustancia, ya que a mayor concentración hay menos espacios y las moléculas chocan más fácilmente motivo por el cual se produce más energía y ocurren las reacciones químicas más fácilmente; a menor concentración hay más espacios, por lo que las moléculas tardan más en chocar y retardan la producción de energía, motivo por el cual el tiempo para realizar una reacción química es mayor. 

Hay enzimas llamados catalizadores, estas enzimas se encargan de acelerar las reacciones químicas en nuestro organismo: nuestro cuerpo necesita algunos compuestos para mantener la homeostasis y el equilibrio. Si hubiese alguna deficiencia en la concentración de la sustancia o la temperatura no es la adecuada al estar disminuida; es ahí justo en esos momentos en que es de vital importancia de la intervención de un catalizador que ayuda a nuestro organismo a realizar esas reacciones químicas necesarias sin gasto de energía y sin modificar sus productos finales que son de suma importancia. La utilidad que aportan los catalizadores es que disminuyen la energía necesaria para realizar una reacción química y lo más importante no modifican su producto.

Las enzimas son, generalmente, proteínas globulares con actividad catalítica (esto es, que pueden acelerar o producir un cambio en un substrato específico). Ellas catalizan procesos bioquímicos.

2.3 Tipos de reacciones químicas

Estas ocurren en nuestro organismo, son base del metabolismo, que se produce en dos fases principales:

• El catabolismo es la fase degradaría del metabolismo, en la cual moléculas nutritivas complejas y relativamente grandes (glúcidos, lípidos y proteínas) se degradan para producir moléculas más  sencillas como el ácido láctico, ácido acético, CO2, amoniaco o urea. El catabolismo va acompañado de la liberación de energía, por lo tanto, una reacción química de catabolismo es sinónimo de una reacción de descomposición como el siguiente ejemplo:
  • ABC se degrada en A + BC. 
  • Cuando nos comemos una fruta, en ella ocurre un proceso de reacciones químicas que la reducen de tamaño para que pueda ser absorbida, a este proceso de degradación se le conoce como catabolismo o reacción de degradación.
• El anabolismo constituye la fase constructiva o biosintética del metabolismo, en la cual tiene lugar la biosíntesis enzimática de los componentes moleculares de las células, tales como los ácidos nucleicos, las proteínas, los polisacáridos y los lípidos a partir de sus precursores sencillos. La biosíntesis de las moléculas orgánicas, a partir de éstos, precisa el consumo de energía química aportada por el ATP (adenosintrifosfato) generado durante el catabolismo. Las reacciones de anabolismo son cuando se construye una sustancia de partes de menor tamaño un ejemplo es: 
  • A + B + C se convierte en ABC
  • Las sustancias absorbidas de la degradación de la fruta en nuestro organismo las toma para formar sustancias más grandes. Un claro ejemplo son las proteínas que se degradan en aminoácidos para poder ser absorbidas y unas vez absorbidos esos aminoácidos forma nuevamente proteínas en el organismo. Esta reacción también se conoce como reacciones de síntesis. 

• Reacciones reversibles son reacciones químicas que pueden ocurrir en un dirección y obtener sus productos y estos productos pueden reaccionar entre sí y volver a forma el primer producto. Ocurren en el organismo para evitar cambios químicos drásticos en el cuerpo y se altere la homeostasis. Estas ocurren de la siguiente manera:
  • Reaccionan ABCD y el producto es AB + CD 
  • En la reacción reversibles es AB + CD y el producto es ABCD.
• Estas reacciones químicas para realizar la conversión pueden necesitar energía en este caso calor y para regresar al producto original pueden ocupar agua, casi siempre necesitan de enzimas para poder realizarse de forma correcta. Hay más tipos de reacciones químicas que ocurren en el organismo, como las de óxido reducción de intercambio entre otras, que ocurren en menor proporción en el organismo. 

3. Compuestos y soluciones inorgánicos

Los compuestos tienen en su estructura básicamente carbono, de ahí surgen varios tipos de compuestos. Destaca en ellos la presencia siempre del grupo carbono. Los compuestos inorgánicos carecen en su gran mayoría del carbono y aunque algunos compuestos inorgánicos llegan a tener la presencia carbono son considerados siempre compuestos inorgánicos, el principal es el agua.

3.1 Agua

Como sabemos el agua es el componente más abundante en el organismo: un 60% del peso corporal del adulto medio (Potter/ Perry). 

Los líquidos corporales se dividen en dos compartimentos:

1. Líquido intracelular (LIC), todo el que se encuentra dentro de la célula; contiene solutos esenciales disueltos. Constituye el 40% del peso corporal (Beare y Myers, 1998). Recordemos que un soluto es una sustancia disuelta en una solución.
2. Líquido extracelular (LEC), se encuentra fuera de la célula y se subdivide en dos compartimentos: Líquido intravascular (plasma sanguíneo) y Líquido Intersticial, que se localiza entre las células fuera de los vasos sanguíneas. Otros líquidos extracelulares son la linfa, los transcelulares y orgánicos. Constituyen el 20% del peso total corporal (Potter/ Perry). Al moverse el agua en los compartimentos contiene sustancias llamadas electrolitos (toda sustancia en solución que se disocia en iones con la capacidad de conducir corriente eléctrica). Siendo el líquido más importante para la sobrevivencia humana, sin agua la sobrevida no pasa de algunos días, siendo el componente principal del organismo y básicos para producir reacciones químicas en el cuerpo. Sus propiedades son variadas, las más importantes son:
   • El agua como solvente. Gracias a su gran polaridad y capacidad de almacenar energía el agua es un gran solvente capaz de disolver la mayoría de las sustancias. 
   • El agua como lubricante, ya que tiene la propiedad de absorber grandes cantidades de energía sin modificar su estructura es por eso que lubrica dos partes, ya que al friccionarse estas estructuras producen calor que es absorbido por el agua, tiene componentes como moco que ayuda a mejorar la lubricación.
   • Al agua ayuda a que ocurran las reacciones químicas, por ese motivo se le considera como un amortiguador, ya que facilita las reacciones, absorbe el calor que producen y además amortigua los cambios químicos y físicos en el organismo. 

3.2 Ácidos, bases y sales inorgánicas

Las soluciones o iones se clasifican en ácidos o bases. Para un buen funcionamiento del organismo se requiere mantener un equilibrio constante entre ellos.

• Los ácidos son moléculas con átomos de Hidrógeno que se liberan en una solución pudiendo ser fuertes o débiles dependiendo de la proporción H+ liberado, los fuertes tienen una rápida disociación de hidrogeniones. 
• Las bases son iones o moléculas que reciben átomos de Hidrógeno en una solución y al igual son débiles o fuertes dependiendo de la proporción de H+ que reciban.
• Un ion Hidrógeno(hidrogenión) es un protón libre liberado de un átomo de hidrógeno, esto es, perdió un electrón quedando con una carga positiva (H+)
• Se denomina alcalosis a la extracción excesiva de hidrogeniones y acidosis a la adición excesiva de hidrogeniones.

3.3 Soluciones, coloides y suspensiones 

Las soluciones son sustancias que tienen un solvente y un soluto y ocurre una mezcla entre ambos, que se combinan físicamente más no así químicamente. Dependiendo del tamaño del soluto se puede clasificar en: 

• Los coloides son soluciones en los cuales sus moléculas son tan grandes que ocasiona una dispersión de la luz. Un ejemplo es la leche y sus grandes proteínas que forman un coloide.
• Las suspensiones son soluciones, en las cuales los solutos se unen de forma momentánea con el solvente y se ve una solución uniforme si esta en movimiento, pero si deja de moverse, en un corto tiempo el soluto se sedimente en la base del recipiente.
• Las soluciones y coloides no se sedimentan.

3.4 Equilibrio ácido-base: concepto pH

Cuando se habla del equilibrio ácido-base hacemos referencia a la regulación de la concentración de iones hidrógenos (H+) en los líquidos corporales. El pH es una medida de alcalinidad o de acidez en una sustancia, es decir, la concentración de iones hidrógeno.

La escala pH

El pH es una escala para medir la alcalinidad o acidez de un líquido. Un pH 7 es neutro, arriba de 7 es alcalino y por debajo es ácido. De esta manera se elabora una escala simple para expresar la concentración de hidrogeniones, que va desde un valor 0 (que representa la máxima concentración de H+) hasta 14 (que representa una concentración máxima de OH-, sin iones H+ presentes). Los reguladores del equilibrio ácido-base corporales son sistemas llamados tampón químico, fisiológico y biológico. 

Tampón es una sustancia o un grupo de sustancias que pueden absorber o liberar H+ para corregir un desequilibrio ácido-base. Existe equilibrio cuando el índice al cual el cuerpo produce ácidos o bases es igual al índice al cual los excreta. (Potter/Perry).

Para mantener una membrana celular íntegra y la velocidad de acciones enzimáticas celulares es necesaria una concentración normal de iones H+. Los mecanismos de regulación mantendrán la estabilidad de este parámetro para cada compartimiento:

• pH Intracelular: 6,9 a 7;3
• pH Plasmático: 7,4 (7,35 – 7,45)
• pH Compatible con la vida:  6,8 – 8,0

3.5 Mantenimiento del pH: sistemas amortiguadores o buffers 

Regulación de Concentración de H+:

• Regulación química. El tampón en el LEC es el sistema Ácido carbónico y el bicarbonato. La excreción del anhídrido carbónico está controlada por los pulmones principalmente y la excreción de iones hidrógeno y bicarbonato por los riñones.
• Regulación biológica. Se produce cuando las células absorben o liberan iones H+, se produce posterior y con ello aumentando la concentración ácido al químico, la carga positiva del hidrógeno es intercambiada por otro ion positivo generalmente el K+. Otro sistema de tampón biológico es el intercambio que ocurre entre cloruros y hematíes.
• Regulación fisiológica. Los sistemas tampón son los riñones y los pulmones. Los pulmones se adaptan rápidamente a un desequilibrio y tratan de retornar al pH normal por ejemplo en una acidosis metabólica las respiraciones aumentan espirando más anhídrido carbónico para disminuir la concentración ácida; en la alcalosis metabólica los pulmones retienen anhídrido carbónico disminuyendo las respiraciones y con ello aumentando la concentración ácido.

Los riñones ante un exceso de ácido reabsorben bicarbonato, también usan un ion fosfato para excretar iones H+ formando ácido fosfórico; también pueden excretar ácido sulfúrico y además utilizar el mecanismo del amonio, en donde ciertos aminoácido son transformados amonio. 

Este mecanismo se conforma por ácidos y bases débiles, estos impiden grandes cambios del pH al convertir los ácidos y bases fuertes en ácidos y bases débiles. 

Los mecanismos principales de regulación del pH son el sistema bicarbonato ácido carbónico en el cual su principal mecanismo es la ganancia o pérdida de un ion H, dependiendo la variación del pH. Este mecanismo se da de la siguiente manera 

H+     +HCO-3 H2CO3

Ion hidrógeno más bicarbonato, tiene como resultado ácido carbónico.

Esta reacción química puede ser reversible 

H2CO3       H+          +      HCO-3

Ácido carbónico, hidrógeno más bicarbonato.

Sabemos que una sustancia que gana H se vuelve más ácida y si pierde hidrógenos se vuelve más alcalina. Por lo que cuando una sustancia se vuelve más ácida, actúa este sistema de compensación sacando los H de la sustancia, esto lo logra al hacer una reacción química entre el H y el bicarbonato y el resultado de esta reacción química es ácido carbónico. Al disminuir los iones hidrogeniones de la sustancia, aumenta el pH regresando a sus valores normales.

Al contrario cuando una sustancia pierde iones H se vuelve más alcalina, por lo que el cuerpo para compensar esta pérdida de acidez, realiza la reacción química en sentido reversible y al ácido carbónico es convertido en un ion H más bicarbonato, al aumentar los iones H el pH aumenta y se vuelve más ácido.

Hay otros sistemas para regular el pH que tienen la misma base, que es la ganancia o pérdida de iones H, como lo son las proteínas y los fosfatos, que pueden ganar o perder un ion hidrogeno modificando su estructura, este depende de las necesidades del organismo. 

Los dos sistemas básicos para regular esta ganancia o pérdida de iones H son el pulmón y el riñón, debido a que estos sistemas pueden eliminar o retener las iones H, o los derivados de las reacciones químicas. 

4. Compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos están formados básicamente por carbono y son un grupo funcional y solo presente en los seres vivos, entre ellos tenemos a los carbohidratos o glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

4.1 Hidratos de Carbono

Los carbohidratos o glúcidos son conocidos como hidratos de carbono o Carbohidratos. Son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Representan del 2 al 3 % de la masa corporal. Según su estructura se clasifican en tres tipos y veremos los principales de cada uno de ellos:

• (CH₂O)_n Monosacáridos. Son azúcares sencillos formados por una unidad de azúcar. Solubles en agua, su función es la obtención de energía. Los principales son:
  • Glucosa. Fuente principal de energía para el hombre.
  • Fructosa. Común en las células vegetales (la fruta) y la miel.
  • Galactosa. Contenido en la lactosa, la encontramos en la leche.
• C₁₂H₂₂O₁₂ Disacáridos. Resultan de la unión de dos a diez moléculas de monosacáridos. Estos son:
  • Sacarosa. Muy abundante en la naturaleza y aparece por la unión de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa.
  • Lactosa. Es el azúcar contenida en la leche de los mamíferos, está formado por la unión de una molécula de glucosa y una de galactosa que se desdoblan en el intestino gracias a la acción de la enzima lactasa.
  • Maltosa. Formada por dos moléculas de glucosa, la podemos encontrar en la cebada germinada y en proceso de digestión del almidón.
• C_x(H₂O)_y Polisacáridos. Son hidratos de carbono complejos que resultan de la unión de monosacáridos. Son: almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina. Muy poco solubles por su gran tamaño y sirven como reserva energética. Entre los cuales encontramos:
  • Glucógeno. Es el polisacárido de reserva de las células animales, que se sintetiza a partir de la glucosa no utilizada de forma inmediata por las células. Se encuentra en el hígado y en el tejido muscular .El glucógeno muscular proporciona glucosa como combustible para la contracción muscular, mientras que el del hígado es la reserva general de glucosa que pasa a la sangre y se distribuye a las células.
  • El almidón y la celulosa. Se encuentran en las células vegetales.

4.2 Lípidos

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono, hidrógeno y generalmente también oxígeno. Representan el 18 al 25 % del peso corporal.

• Lípidos saponificables simples. En su composición química intervienen C, H, y O. Contienen ácidos grasos en su molécula. Se subdividen acilglicéridos o grasas si son sólidos (también reciben el nombre de glicéridos o grasas simples y son los monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos) y céridos, si son líquidos (son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica). 
• Lípidos saponificables complejos. Son los lípidos que además de contener en su molécula C, H y O cuentan con otros elementos como N, F, S u otra biomolécula. También son llamados lípidos de membrana. Tenemos los fosfolípidos (formados por un alcohol, al que se unen, por enlace éster, ácidos grasos y el ácido fosfórico, que les da nombre. Sobre este esqueleto molecular básico podemos considerar algunas variaciones que dan lugar a los grupos de fosfolípidos de mayor interés biológico: fosfoesfingololípidos y fosfoacilglicéridos) y los glucolípidos (cerebrósidos y gangliósidos).

4.3 Proteínas

Son las macromoléculas más abundantes de la naturaleza. Son polímeros formados por cadenas de monómeros llamados aminoácidos. Están presentes en todas las células y en todos los compartimentos subcelulares. Tienen una gran variedad de funciones. Su estructura es definida y tiene función propia, combinación de 20 aminoácidos. Poseen muchos grupos funcionales distintos (alcoholes, tioles, carboxiamidas, etc).

Las proteínas desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan:

• estructural (colágeno y queratina),
• reguladora (insulina y hormona del crecimiento),
• transportadora (hemoglobina),
• defensiva (anticuerpos),
• enzimática (catalizan reacciones químicas),
• contráctil (actina y miosina).

4.4 Ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN)

Ácidos Nucleicos

Son grandes moléculas constituidas por la unión de monómeros, llamados nucleótidos. Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN.

Nucleótidos

Se forman por la unión de una base nitrogenada, una pentosa y uno o más ácidos fosfóricos. La unión de una pentosa y una base nitrogenada origina un nucleósido, y su enlace se llama N – glucosídico. Por ello, también un nucleótido es un nucleósido unido a uno o más ácidos fosfóricos.

Veámoslo de la siguiente manera: las bases y las pentosas son compuestos heterocíclicos. La base está unida covalentemente (por el N-1 en las pirimidinas y el N-9 en las purinas) a través de un enlace N-glucosídico con el carbono 1′ de la pentosa, y el fosfato está esterificado con el carbono 5′. Cuando la molécula no contiene fosfato se le denomina nucleósido. Las bases nitrogenadas pueden ser Púricas o Pirimidínicas.

Las pentosas pueden ser Ribosa, que forma nucleótidos libres y los nucleótidos componentes del ARN, y  Desoxirribosa, que forma los nucleótidos componentes del ADN. Los carbonos que constituyen las pentosas se renumeran, denominándolos con números prima (5′ por ejemplo), para no confundirlos en nomenclatura con los carbonos de la base nitrogenada.

Existen 3 tipos de RNA: ribosómico (RNAr), mensajero (RNAm) y de transferencia (RNAt). Las funciones principales de los ácidos nucleicos son: 

• Dirigir la síntesis de proteínas. Es decir un gen es un fragmento de ADN que dirige la síntesis de una proteína, responsable de la aparición de un carácter, cada molécula de ADN está constituida por numerosos genes. A un gen con una determinada secuencia de nucleótidos le corresponde una proteína con una determinada secuencia de aminoácidos. El ARN es el encargado de ejecutar la información contenida en el ADN, y el encargado de sintetizar las proteínas. 
• Transmitir la información hereditaria. El ADN se duplica o réplica; gracias a ello los caracteres hereditarios se transmiten de padres a hijos.  En la replicación: se desenrolla el ADN, cada hebra sirve de molde para la síntesis de la cadena complementaria por último se vuelven a enrollar en la doble hélice. 

Para ahondar más en el tema, te pido visualizar el siguiente video titulado Nivel celular de organización.

Ideas relevantes de la clase digital

La materia está organizada en 3 estados que son el gaseoso sin forma, el líquido, que toma la forma del recipiente que la contiene, y el sólido, con una estructura definida. Todos formados por los elementos químicos en mayor o menor contenido de cada uno de ellos. En la actualidad se reconocen alrededor de 118 elementos químicos.

Nuestro organismo está formado básicamente por 4 elementos químicos que son C, H, O, N, en su mayor parte por los que son llamados elementos químicos mayores, otros elementos que lo conforman están en menor proporción como lo es Ca, k, Fe, P, Na, llamados electos menores y hay otros en menor cantidad, pero también importantes en el organismo como el Y, Mn, Zc, Al, B, Cr, conocidos como oligoelementos.

Las reacciones químicas se dan cuando se forman nuevos enlaces o se rompen los ya existentes. Hay varios tipos de Energía, entendiendo como energía la capacidad de realizar un trabajo. Las formas de energía y sus reacciones químicas, en ellas encontramos, la energía potencial, que es la que se encuentra almacenada, por ejemplo el agua estancada en una presa. También hay energía cinética que es la que se encuentra en movimiento, por ejemplo, cuando se libera el agua de la presa esta genera movimientos y por consecuencia energía. La transferencia de energía en las reacciones químicas siempre está presente en una reacción química, hay dos formas en la cuales esta energía se mueve en una reacción química que son la exorgónica cuando la reacción química libera más energía de la que absorbe y las endergónicas, en la cual la reacción química absorbe más energía que la que libera.

Hay diversos tipos de reacciones químicas, entre las que encontramos:

• Reacciones de síntesis o anabolismo, las cuales consisten en que de moléculas o compuestos sencillos, se forman moléculas o compuestos más grandes.

• Reacciones de descomposición o de catabolismo, aquí ocurre a la inversa, es decir, de moléculas o compuestos grandes se forma más sencillos.

• Las reacciones reversibles ocurren cuando se forma de dos compuestos un nuevo compuesto y a su vez este compuesto puede volver a degradarse y formar los compuestos que era antes.

Hay reacciones de intercambio en las cuáles los compuestos intercambian sus átomos o moléculas. Todas estas reacciones forman compuestos, de los cuales tenemos compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos:

• Los compuestos orgánicos son los que están formados por carbono.
• Los compuestos inorgánicos son los que carecen de carbono, entre los inorgánicos encontramos el agua, las bases y las sales.

El agua es el principal compuesto inorgánico, con varias propiedades, como la térmica, ya que puede absorber calor sin modificar su estructura, es un buen lubricante, ayuda en las reacciones químicas y es un gran solvente por su polaridad.

Un ácido es un compuesto que se disocia en iones de H. Las bases, se disocian en iones OH, y las sales son sustancias carentes de iones H u OH. 

Una solución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias, que no reaccionan entre sí, al diferencia con un coloide es el tamaño de sus partículas y las suspensiones son reacciones a nivel molecular de forma temporal, esta se da por la aplicación de anergia. (al agitar la sustancia).

El equilibrio ácido-base, se da entre los iones de H y los OH, este equilibrio garantiza la homeostasis en el cuerpo humano. Es fundamental para el buen funcionamiento de las células. El concepto pH, se refiere al potencial de H, que es la cantidad de iones H presenten en una solución y a mayor número de iones H, más acida es la solución y a menor número de iones H, la solución es más base, sus valores van del 0 al 14 siendo 7 neutro y hacia abajo ácido y hacia arriaba básica.

El mantenimiento del pH de una sustancia se da por la presencia o ausencia de sustancias amortiguadoras o Buffers, que son ácidos o bases débiles los cuales gana o pierden fácilmente iones H y este modifica el pH las sustancias al aumentar sus iones H, se hacen más acidas y al disminuir sus iones H, se hace más básica.

Los compuestos orgánicos formados por varios grupos de compuestos, con un componente principal, que es el carbono son:

• Los hidratos de carbono, formados por almidones, azucares, celulosa, que son una fuente principal de energía, tiene tres grupos principales, monosacáridos, son los que contienen de 3 a 6 moléculas de carbono, los disacáridos, combinación de dos moléculas e monosacáridos y los polisacáridos compuestos por más de dos moléculas de monosacáridos.

• Los lípidos, compuestos por C, H y O, son en su mayoría no solubles en agua, con una gran variedad de compuestos lipídicos por su estructura tenemos grupos como los ácidos grasos, triglicéridos, fosfolípidos, esteroides, eicosanoides, y otros lípidos. Con diversas e importantes funciones en el organismo desde la intervención en el catabolismo como la formación de los componentes de las células.

• Las proteínas, moléculas grandes, con una diversidad de estructuras y funciones, son carbohidratos importantes en el cuerpo humano ya que realizan funciones, como defensa contra microrganismos, componentes de varios, tejidos, ayudan en las reacciones químicas, en la contracción de musculo esquelético, entre otras.

• Los ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), que se encontraron en el núcleo forma la base importante de la herencia genética del organismo y aportan las instrucciones precisas para forma nuevas proteínas, dependiendo de las necesidades del cuerpo humano, respectivamente.