CarbohidratosShare on facebookShare on
twitterFavorito/CompartirVersin para imprimirSon uno de los
principales componentes de la alimentacin. Esta categora de
alimentos abarca azcares, almidones yfibra.FuncionesLa principal
funcin de los carbohidratos es suministrarle energa al cuerpo,
especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Una enzima llamada
amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azcar en
la sangre), la cual se usa como fuente de energa por parte del
cuerpo.Fuentes alimenticiasLos carbohidratos se clasifican como
simples o complejos. La clasificacin depende de la estructura
qumica del alimento y de la rapidez con la cual se digiere y se
absorbe el azcar. Los carbohidratos simples tienen uno (simple) o
dos (doble) azcares, mientras que los carbohidratos complejos
tienen tres o ms.Los ejemplos de azcares simples provenientes de
alimentos abarcan: Fructosa (se encuentra en las frutas) Galactosa
(se encuentra en los productos lcteos)Los azcares dobles abarcan:
Lactosa (se encuentra en los productos lcteos) Maltosa (se
encuentra en ciertas verduras y en la cerveza) Sacarosa (azcar de
mesa)La miel tambin es un azcar doble, pero a diferencia del azcar
de mesa, contiene una pequea cantidad de vitaminas y minerales.
(Nota: a los nios menores de 1 ao no se les debe dar miel).Los
carbohidratos complejos, a menudo llamados alimentos "ricos en
almidn", incluyen: Las legumbres Las verduras ricas en almidn Los
panes y cereales integralesLos carbohidratos simples que contienen
vitaminas y minerales se encuentran en forma natural en: Las frutas
La leche y sus derivados Las verdurasLos carbohidratos simples
tambin se encuentran en los azcares procesados y refinados como:
Las golosinas Las bebidas carbonatadas (no dietticas) regulares,
como las bebidas gaseosas Los jarabes El azcar de mesaLos azcares
refinados suministran caloras, pero carecen de vitaminas, minerales
y fibra. Estos azcares simples a menudo son llamados "caloras
vacas" y pueden llevar al aumento de peso.Igualmente, muchos
alimentos refinados, como la harina blanca, el azcar y el arroz
blanco, carecen de vitaminas del complejo B y otros importantes
nutrientes, a menos que aparezcan etiquetados como "enriquecidos".
Lo ms sano es obtener carbohidratos, vitaminas y otros nutrientes
en la forma ms natural posible, por ejemplo, de frutas en lugar del
azcar de mesa.Efectos secundarios Obtener demasiados carbohidratos
puede llevar a un incremento en las caloras totales,
causandoobesidad. El hecho de no obtener suficientes carbohidratos
puede producir falta de caloras (desnutricin) o ingesta excesiva de
grasas para reponer las caloras.RecomendacionesLa mayora de las
personas deben obtener entre el 40 y el 60% de las caloras totales
de los carbohidratos, preferiblemente de los carbohidratos
complejos (almidones) y de los azcares naturales. Los carbohidratos
complejos suministran caloras, vitaminas, minerales y fibra.Los
alimentos con alto contenido de azcares simples procesados y
refinados suministran caloras, pero muy poca nutricin. Por lo
tanto, es mejor limitar el consumo de este tipo de azcares.Para
incrementar los carbohidratos complejos y nutrientes saludables:
Coma ms frutas y verduras Coma ms arroz, panes y cereales
integrales Coma ms legumbres (frjoles, lentejas y arvejas
secas)Estas son las porciones recomendadas para los alimentos con
alto contenido en carbohidratos: Verduras: 1 taza de verduras
crudas o 1/2 taza de verduras cocidas o 3/4 de taza de jugo de un
producto vegetal. Frutas: 1 fruta de tamao mediano (como media
manzana o media naranja) 1/2 taza de fruta enlatada o picada o 3/4
de taza de jugo de fruta. Panes y cereales: 1 tajada de pan; 1 onza
o 2/3 de taza de cereal listo para comer; 1/2 taza de arroz, pastas
o cereal cocidos; 1/2 taza de frjoles, lentejas o arvejas cocidas.
Lcteos: 1 taza de leche descremada o baja en grasa.Para informacin
sobre cuntas porciones se recomiendan, ver el artculo sobre de
laMiPlato.Esta es una muestra de un men con 2,000 caloras, de las
cuales el 50 o 60% de las caloras totales son de carbohidratos:
Desayuno Cereal fro 1 taza de cereal de trigo desmenuzado 1
cucharada de uvas pasas 1 taza de leche descremada 1 banano pequeo
1 tajada de pan integral tostado 1 cucharada pequea de margarina
suave 1 cucharada pequea de gelatina Almuerzo Emparedado de pavo
ahumado 2 onzas de pan de pita de trigo entero 1/4 de lechuga
romana 2 rodajas de tomate 3 onzas de pechugas de pavo ahumado en
rodajas 1 cucharada de aderezo para ensaladas tipo mayonesa 1
cucharada pequea de mostaza amarilla 1/2 taza de manzana en rodajas
1 taza de jugo de tomate Cena 1 filete de punta de lomo asado 5
onzas de filete de punta de lomo asado 3/4 de taza de pur de papas
(patatas) 2 cucharadas pequeas de margarina suave 1/2 taza de
zanahorias al vapor 1 cucharada de miel 2 onzas de panecillo de
trigo integral 1 cucharada pequea de margarina suave 1 taza de
leche descremada Refrigerios 1 taza de yogur de fruta bajo en
grasaNombres alternativosAlmidones; Azcares simples; Azcares;
Carbohidratos complejos; Dieta y carbohidratos; Carbohidratos
simplesReferenciasFarrell JJ. Digestion and absorption of nutrients
and vitamins. In: Feldman M, Friedman LS, Brandt LJ, eds.Sleisenger
& Fordtrans Gastrointestinal and Liver Disease.9th ed.
Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier; 2010:chap 100.Dietary
Guidelines for Americans 2010.7th ed. Rockville, MD: United States
Department of Health and Human Services and United States
Department of Agriculture; 2010.Carbohidratos y azucaresByMatthew
Tarka| May 19 2010Last updated May 23 2014Facebook ShareTweet Share
thisPrintCarbohidratos y azcaresLos carbohidratos son uno de los
tres micronutrientes bsicos necesarios para mantener la vida (los
otros dos son las protenas y las grasas). Se encuentran en una
amplia gama de alimentos que aportan una variedad de otros
nutrientes importantes para la dieta, como las vitaminas y los
minerales, los fitoqumicos, los antioxidantes y la fibra
alimentaria. Las frutas, los vegetales, los alimentos de grano y
muchos productos lcteos contienen naturalmente carbohidratos en
distintas cantidades, incluidos los azcares, que son un tipo de
carbohidrato que puede agregar un atractivo sabor a una dieta
nutritiva.Clasificacin de los carbohidratosLos carbohidratos
comprenden una amplia gama de azcares, almidones y fibra. El pilar
bsico de un carbohidrato es una unin simple de carbn, hidrgeno y
oxgeno. La definicin qumica de un carbohidrato es cualquier
compuesto que contenga estos tres elementos y que tenga el doble de
tomos de hidrgeno como de oxgeno y carbn.Azcares en los
alimentosCuando la gente escucha la palabra azcar a menudo piensan
en el endulzante familiar que est en la azucarera. Ese azcar es
sucrosa y es la forma ms comn del azcar para quienes cocen usando
el horno en su hogar. Pero hay muchos tipos de azcares, que los
cientficos clasifican de acuerdo con su estructura qumica. Los
azcares se presentan naturalmente en una amplia variedad de frutas,
vegetales y alimentos lcteos. Tambin pueden ser producidos
comercialmente y agregados a los alimentos para realzar su dulzura
y para las numerosas funciones tcnicas que cumplen, entre otras:
contribuir a la estructura y textura de los alimentos, endulzar y
realzar el sabor, controlar la cristalizacin, proveer un medio para
el crecimiento de almidn en alimentos horneados y prevenir el
deterioro de los alimentos. La capacidad endulzante del azcar puede
promover el consumo de alimentos ricos en nutrientes que, de otra
manera, no lo seran. Algunos ejemplos son espolvorear azcar en la
avena y agregar azcar a los arndanos en el proceso de fabricacin
del jugo.Los azcares vienen en varias formas, la mayora contienen
aproximadamente cuatro caloras por gramo. Los azcares simples se
denominan monosacridos y estn compuestos por molculas simples de
azcar. Ejemplos de estos son la glucosa, la fructosa y la
galactosa. Cuando dos azcares simples se juntan por medio de un
enlace qumico se denominan disacridos, el ms comn de los cuales es
la sucrosa o azcar de mesa. El azcar de mesa est compuesto por
partes iguales de los azcares simples glucosa y fructosa, que estn
unidos por enlaces qumicos. Los almidones y la fibra estn
compuestos por muchos azcares simples unidos qumicamente. Cualquier
carbohidrato que est compuesto por ms de dos azcares simples se
denomina polisacrido. Algunos azcares comunes que se encuentran en
los alimentos son: Jarabe de maz: Hecho con maz y compuesto
principalmente por glucosa. Fructosa: Un azcar simple que se
encuentra en las frutas, en la miel y en los vegetales de raz. Se
utiliza como endulzante calrico, agregado a los alimentos y bebidas
en forma de fructosa cristalina (hecha con fcula de maz) y conforma
aproximadamente la mitad del azcar en la sucrosa o en el jarabe de
maz con alto contenido de fructosa (ver a continuacin). La fructosa
no provoca una respuesta glucmica, por lo tanto a veces se la usa
como endulzante en alimentos para personas que padecen diabetes.
Galactosa: Azcar simple que se encuentra en los productos lcteos.
Glucosa: Es la principal fuente de energa para el cuerpo y es el
azcar que se produce cuando los carbohidratos son digeridos o
metabolizados. La glucosa a veces se denomina dextrosa. El almidn
est compuesto por largas cadenas de glucosa. La glucosa compone
exactamente la mitad del azcar de la sucrosa y casi la mitad del
azcar en el jarabe de maz con alto contenido de fructosa. Jarabe de
maz con alto contenido de fructosa: Una combinacin de glucosa y
fructosa producida a partir del maz. La forma ms comn del jarabe de
maz con alto contenido de fructosa (HFCS, segn sus siglas en ingls)
tiene 55 por ciento de fructosa y 45 por ciento de glucosa.
Lactosa: Es el azcar que se encuentra naturalmente en la leche, est
compuesto por una unidad de galactosa y una unidad de glucosa. A
veces se le denomina azcar de leche. Maltosa: Es un disacrido
compuesto por dos unidades de glucosa. Se encuentra en las melazas
y se usa para la fermentacin. Sucrosa: Comnmente denominada azcar
de mesa, est compuesta por una unidad de glucosa y una unidad de
fructosa, unidas por un enlace.Alcoholes de azcarUn alcohol de
azcar no es ni azcar ni alcohol, sino que en realidad es un
carbohidrato con una estructura qumica que se parece en parte a un
azcar y en parte a un alcohol. Otro trmino para denominar a los
alcoholes de azcar es polioles. Ellos son un grupo de endulzantes
calricos que son absorbidos y metabolizados de manera incompleta
por el cuerpo y, por lo tanto, aportan menos caloras que los
azcares. Los alcoholes de azcar o polioles comnmente utilizados en
los Estados Unidos son, entre otros, sorbitol, manitol, xilitol,
maltitol, jarabe de maltitol, lactitol, eritritol, isomalta e
hidrolizados de almidn hidrogenado. Su contenido calrico oscila
entre una calora y media a tres caloras por gramo, en comparacin
con las cuatro caloras por gramo que contienen los azcares. Algunos
de estos polioles son ms dulces que el azcar, de manera que usted
puede usar una cantidad menor y obtener la misma dulzura y, as,
consumir menos caloras.Debido a que su absorcin es incompleta, los
endulzantes con polioles producen una menor respuesta glucmica que
la glucosa o la sucrosa y pueden resultar tiles para las personas
que padecen diabetes. Los productos endulzados con alcohol de azcar
pueden tener menos caloras que otros productos parecidos endulzados
con sucrosa o con jarabe de maz y, por lo tanto, pueden cumplir una
funcin til en el manejo del peso corporal.Recomendaciones para el
consumo de carbohidratos y azcaresEl Informe de Ingestiones
Alimentarias de Referencia (DRI, segn sus siglas en ingls) del
Instituto de Medicina recomienda a los estadounidenses obtener la
mayora de sus caloras diarias de los carbohidratos: aproximadamente
entre el 45 y el 65 por ciento de la ingestin diaria de caloras.
Los nios y los adultos necesitan un mnimo de 130 gramos de
carbohidratos por da para tener una buena funcin cerebral. La DRI
de los carbohidratos y azcares recomienda un nivel de ingestin
mxima del 25 por ciento o menos proveniente de azcares
agregados.Las Guas Alimentarias para los Estadounidenses 2005
describen la importancia de comer alimentos ricos en nutrientes
acordes a nuestras necesidades calricas. Una vez cumplidos los
requerimientos de nutricin bsicos, las caloras restantes de las
necesidades calricas de una persona se consideran discrecionales y
permiten hacer selecciones de alimentos individuales de acuerdo a
las preferencias. La cantidad de caloras discrecionales que una
persona tenga en su dieta variar segn el nivel de actividad del
individuo y sus necesidades metablicas bsicas. Las Guas
Alimentarias sugieren que los consumidores elijan y preparen los
alimentos y las bebidas slo con aquellos azcares agregados o
endulzantes calricos que estn dentro de su ingestin de caloras
discrecional.Los carbohidratos y los azcares en la dieta Seguridad:
La Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA, segn sus siglas
en ingls) ha examinado numerosos azcares, incluyendo la glucosa, la
dextrosa, la fructosa, la sucrosa, el jarabe de maz con alto
contenido de fructosa, la lactosa y la maltosa y determin que en
general se les reconoce como alimentos seguros (generally
recognized as safe - GRAS). De acuerdo con la FDA, los azcares que
pueden ser utilizados en los alimentos tienen un registro de prueba
de seguridad basada en antecedentes de uso o en evidencia cientfica
publicada, y pueden ser utilizados en los productos alimenticios
sin otra aprobacin de la FDA. Metabolismo: Una vez ingeridos, la
mayora de los carbohidratos y azcares complejos se descomponen en
el azcar simple glucosa. Sin embargo, en la digestin de la sucrosa
se liberan ambas, la glucosa y la fructosa al torrente sanguneo. La
glucosa es el principal combustible utilizado por el cerebro y por
los msculos en movimiento. Para proteger al cerebro contra un
posible dficit de combustible, el cuerpo mantiene un nivel de
glucosa bastante constante en la sangre. La glucosa alimentaria
puede almacenarse en el hgado y en las clulas musculares en
unidades que se denominan glicgenos. Cuando el nivel de glucosa en
la sangre comienza a bajar, el glicgeno puede convertirse en
glucosa para mantener los niveles de glucosa en la sangre. Varias
hormonas, entre ellas la insulina, trabajan rpidamente para regular
el flujo de glucosa hacia y desde la sangre para mantenerlo a un
nivel estable. La insulina tambin permite a los msculos obtener la
glucosa que necesitan del torrente sanguneo. En el proceso de
descomposicin de los carbohidratos en glucosa, el cuerpo no puede
distinguir entre los azcares que se agregan a los alimentos y los
azcares que estn naturalmente en los alimentos, ya que qumicamente
son iguales. Carbohidratos, azcares y control del peso corporal:
Las caloras son necesarias para los procesos corporales normales.
Sin embargo, las personas aumentan de peso si comen ms caloras de
las que usan en sus actividades diarias y mediante el ejercicio.
Este exceso de caloras puede provenir de todos los macronutrientes:
grasas, protenas, carbohidratos e incluso el alcohol. Los
carbohidratos o los azcares que se comen a diario dentro de las
necesidades calricas, por definicin, no provocan aumento de peso.
Las Guas Alimentarias recomiendan elegir bien los carbohidratos y
no exceder las necesidades calricas eligiendo alimentos como
frutas, vegetales, granos y productos lcteos pues son todos con
alto contenido de nutrientes. Diabetes: La diabetes es un trastorno
metablico que se produce cuando el cuerpo no puede regular los
niveles de glucosa en la sangre de manera adecuada.En la diabetes,
el pncreas no produce suficiente insulina (diabetes tipo 1) o el
cuerpo no puede responder normalmente a la insulina que se produce
(diabetes tipo 2). Las causas de la diabetes continan siendo un
misterio, aunque aparentemente tanto los factores genticos como los
factores ambientales tienen que ver con ella. La obesidad y la
falta de ejercicio son importantes, ya que provocan susceptibilidad
a padecer diabetes tipo 2. Resulta interesante que, para las
personas que padecen diabetes, los azcares no estn fuera de los
lmites. Las actuales recomendaciones nutricionales de la Asociacin
Estadounidense de Diabetes (American Diabetes Association - ADA) no
incluyen pautas especficas para la ingestin de azcares, salvo que
destaca que los azcares y otros carbohidratos pueden ser
sustituidos por uno que otro en el comn calora por calora. La ADA
tambin recomienda limitar la ingestin de grasa en la dieta y la
grasa saturada en las personas diabticas. ndice glucmico: El ndice
glucmico (IG) es una herramienta de estudio que mide cmo los
alimentos que contienen carbohidratos afectan los niveles de
glucosa en la sangre. Se calcula haciendo que una o ms personas
ingieran una cantidad especfica de un solo alimento \[generalmente
la cantidad de alimento contiene 50 gramos de carbohidratos
digeribles (carbohidratos totales menos fibra)\] y luego midiendo
el cambio en los niveles de azcar en la sangre comparados con los
niveles alcanzados despus de haber ingerido un alimento de control
que contiene la misma cantidad de carbohidratos digeribles, como el
pan blanco o la glucosa. El cambio promedio en los niveles de azcar
en la sangre a travs de un determinado perodo de tiempo en relacin
a los niveles posteriores al consumo del alimento de control,
usualmente pan blanco o glucosa, es el ndice glucmico del alimento.
De acuerdo con la teora del IG, cuanto menor es el nmero del IG, ms
lentamente se digiere el alimento, lo que permite que la glucosa
ingrese ms lentamente en el torrente sanguneo que en el caso de
otros alimentos que tienen un IG mayor. Puede ser muy difcil
aplicar el ndice glucmico a los alimentos consumidos en el mundo
real, ya que el IG puede variar mucho dependiendo de la combinacin
de alimentos ingeridos, de la madurez de los alimentos, del nivel
de coccin de los alimentos y de otros factores. La mayora de los
cientficos estn de acuerdo en que es necesario realizar ms estudios
antes de recomendar el IG como unidad de medida sobre la cual basar
las recomendaciones alimentarias para la poblacin en general. Salud
dental: Los azcares y los almidones cocidos (por ejemplo: pan,
pastas, galletitas tipo crackers y papas fritas) son carbohidratos
fermentables que aumentan el riesgo de tener caries dentales. El
grado de riesgo de un alimento con alto contenido de carbohidratos
se relaciona con varios factores, como el tiempo de exposicin y la
frecuencia de consumo. Sin embargo, se puede reducir el riesgo a
travs de varias prcticas, la ms importante es tener una higiene
oral adecuada y usar flor tpico, pasta dental fluorada y agua
fluorada. Tambin es importante para reducir el riesgo de caries
consumir una dieta equilibrada de acuerdo con lo establecido en las
guas alimentarias actuales. Azcares, desempeo cognitivo y conducta:
Numerosos estudios en poblaciones diferentes demuestran que el
consumo de azcar no afecta la hiperactividad, el rango de atencin
ni el desempeo cognitivo en los nios.El Punto PrincipalComo
principal fuente de energa para el cuerpo, los carbohidratos son
parte importante en una dieta saludable. Actualmente, los expertos
estn de acuerdo en que los carbohidratos y los azcares de los
alimentos y bebidas pueden disfrutarse con moderacin como parte de
una dieta equilibrada y de un estilo de vida activo.- See more at:
http://www.foodinsight.org/articles/carbohidratos-y-azucares#sthash.HZ5jombu.dpuf
CarbohidratosQu son los carbohidratos?Loscarbohidratos, tambin
llamados glcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacridos,
son elementos principales en la alimentacin, que se encuentran
principalmente en azcares, almidones y fibra. La funcin principal
de los carbohidratos es elaporte energtico. Son una de las
sustancias principales que necesita nuestro organismo, junto a
lasgrasasy lasprotenas.Carbohidratos en los alimentosLos
carbohidratos se encuentran en una amplia variedad de alimentos
entre los que se encuentras el pan, alubias, leche, palomitas de
maz, patatas, galletas, fideos, gaseosas, maz o pastel de cereza.
Tambin vienen en una variedad de formas. Las formas ms comunes y
abundantes son los azcares, fibras y almidones.El componente bsico
de todos los hidratos de carbono es una molcula de azcar, una
simple unin de carbono, hidrgeno y oxgeno. Almidones y fibras son
esencialmente cadenas de molculas de azcar. Algunos contienen
cientos de azcares. Algunas cadenas son lineales, otras
complejas.Tipos de carbohidratosLos carbohidratos o hidratos de
carbono se agrupan en dos categoras principales. Loscarbohidratos
simplesincluyen azcares, tales como el azcar de la fruta
(fructosa), el azcar del maz o el azcar de uva (dextrosa o
glucosa), y el azcar de mesa (sacarosa). Loscarbohidratos
complejos(carbohidratos complejos) incluyen todo lo hecho de tres o
ms azcares unidos. Los carbohidratos complejos se pensaba que eran
ms saludables para comer, mientras que los carbohidratos simples no
eran tan buenos. Resulta que el panorama es ms complicado que
eso.El sistema digestivo maneja todos los carbohidratos de la misma
forma: los rompe (o trata de romperlos) en molculas de azcar
simples, ya que slo stos son lo suficientemente pequeos para pasar
al torrente sanguneo. Tambin convierte la mayora de los
carbohidratos digestibles en glucosa (tambin conocida como azcar en
la sangre), porque las clulas estn diseadas para utilizar esto como
una fuente de energa universal.Lafibraes una excepcin. No puede
dividirse en molculas de azcar, por lo que pasa a travs del cuerpo
sin ser digerida. La fibra viene en dos variedades: lafibra
solublese disuelve en agua, mientras que lafibra insolubleno lo
hace. Aunque ninguno de los tipos nutre el cuerpo, es buena para la
salud de muchas maneras. La fibra soluble se une a las grasas en el
intestino y las arrastra, lo que disminuye la lipoprotena de baja
densidad (LDL, o colesterol malo). Tambin ayuda a regular el uso de
azcares del cuerpo, ayudando a mantener a raya el hambre y el azcar
en sangre. La fibra insoluble ayuda a empujar la comida a travs del
tracto intestinal, la promocin de la regularidad y ayudar a
prevenir el estreimiento.Funciones de los carbohidratosLos glcidos
cumplen un papel muy importante en nuestro organismo, que incluyen
las funciones relacionadas con el tema energtico, el ahorro de las
protenas, la regulacin del metabolismo de las grasas y el tema
estructural. Energa Los carbohidratos aportan 4 kilocaloras (KCal)
por gramo de peso neto, sin agua. Una vez repuestas y cubiertas
todas las necesidades de energa del cuerpo, una pequea parte se
almacena en el hgado y los msculos en forma deglucgeno(normalmente
no ms de 0,5% del peso de la persona), el resto se transforma en
tejido adiposo y se almacena en el organismo comograsas.Se suele
recomendar que minimamente se efecte una ingesta diaria de 100
gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos
metablicos. Ahorro de protenas Cuando el cuerpo no dispone de
suficientes hidratos de carbono, ste utilizar las protenas con
fines energticos, consumindolas e impidindolas, por tanto, realizar
otras funciones de construccin. Regulacin del metabolismo de las
grasas En caso de no cumplir con una ingestin suficiente de
carbohidratos, las grasas se metabolizan como cuerpos cetnicos, que
son productos intermedios que pueden provocar problemas: cetosis La
cetosis es una situacin metablica del organismo originada por un
dficit en el aporte de carbohidratos, lo que induce el catabolismo
de las grasas a fin de obtener energa, generando unos compuestos
denominados cuerpos cetnicos.. Estructura los carbohidratos
constituyen una porcin pequea del peso y estructura del organismo,
pero igualmente importante.Los carbohidratos en la dietaCasi todos
los alimentos en la dieta contienen en mayor o menor medida
azcares, tanto simples como compuestos. Ambos tipos son importantes
en una dieta equilibrada, y se pueden encontrar en:Azcares
simplesse encuentran en los alimentos: Fructosaen frutas frutas.
Galactosaen productos lcteos)Azcares doblesen alimentos: Lactosaen
productos lcteos Maltosaen verduras y en la cerveza Sacarosaque es
el azcar de mesa. Lamieltambin es un azcar doble que adems contiene
una pequea cantidad de vitaminas y minerales.Carbohidratos
complejoso alimentos ricos en almidn en alimentos: Legumbres
Verduras ricas en almidn Pan y cereales integralesCarbohidratos
simplesque contienen vitaminas y minerales en alimentos: Las frutas
La leche y sus derivados Las verdurasAlimentos refinados y
procesados azcar refinado que contiene carbohidratos simples:Los
azcares refinados suministran caloras, pero no tienen vitaminas,
minerales o fibra. Son las llamadascaloras vacasy son un factor
importante en el aumento de peso. Golosinas Bebidas carbonatadas
como cocacolas y gaseosas Jarabes El azcar de mesa harina blanca
arroz blancoCarbohidratos y saludLo ms sano para el cuerpo es
obtener los carbohidratos, vitaminas y otros nutrientes en la forma
ms natural posible, sobre todo de frutas en lugar de productos
refinados o procesados.Losrequerimientos diarios de carbohidratosen
una dieta equilibrada se miden de la siguiente forma: alimentos
ricos en carbohidratos 55%, grasas 30% y protenas
15%.Loscarbohidratos de rpida asimilacinson galletas, chocolates,
mermeladas y postres, entre otros, y los carbohidratos de lenta
asimilacin son los cereales integrales, verduras, frutas frescas,
lcteos y legumbres.Lo mejor paracontrolar el pesoson los
carbohidratos de asimilacin lenta, ya que mantienen un suministro
continuo de glucosa en sangre durante varias horas. Por el
contrario, los carbohidratos de asimilacin rpida promueven el
sobrepeso y las cadas de azcar en sangre.Consumo diario de
carbohidratosPara mantener una dieta equilibrada deberemos comer
alimentos con carbohidratos varias veces al da, procurando adems
reducir al mximo los de asimilacin rpida. Una racin diaria de
carbohidratos podra ser la siguiente, en funcin de las
caractersticas de cada persona: 100 gramos de arroz o pasta
integral 40 gramos de galletas o pan integral 2 -4 piezas de fruta
fresca 50 gramos de fruta seca o pasaMs sobre carbohidratos: Dieta
baja en carbohidratos Es saludable la dieta baja en carbohidratos?
Mens para dietas bajas en carbohidratos Alimentos sin carbohidratos
Dieta de carbohidratos Lista de carbohidratos Protenas y
Carbohidratos
AzcarEste artculo o seccin poseereferencias, pero necesita ms
para complementar suverificabilidad.Puedes colaborar agregando
referencias afuentes fiablescomo se indicaen esta pgina. El
material sin fuentes fiables podra sercuestionado y eliminado.
Este artculo trata sobre un enfoque no especializado sobre el
azcar comn. Para los azcares en general, vaseazcares.Para un
enfoque qumico, vasesacarosa.
Ampliacin de los granos de azcar, mostrando suestructura
cristalina monoclnicahemihedral.
Azcar blanco, vista en tamao normal.Se denominaazcar, en el uso
ms extendido de la palabra, a lasacarosa, cuya frmula qumica
esC12H22O11, tambin llamada azcar comn o azcar de mesa.La sacarosa
es undisacridoformado por una molcula deglucosay una defructosa,
que se obtiene principalmente de lacaa de azcaro de laremolacha. El
27% de la produccin total mundial se realiza a partir de la
remolacha y el 73% a partir de la caa de azcar.1La sacarosa se
encuentra en todas las plantas, y en cantidades apreciables en
otras plantas distintas de la caa de azcar o la remolacha, como el
sorgo y el arce arce azucarero.1En mbitos industriales se usa la
palabraazcaroazcarespara designar los
diferentesmonosacridosydisacridos, que generalmente tienen sabor
dulce, aunque por extensin se refiere a todos loshidratos de
carbono.Funde a los 160 C y calentada a 210 C se transforma en una
masa de color pardo denominadacaramelo,1utilizada en la elaboracin
de dulces y pasteles, as como para la saporizacin y coloracin de
lquidos.1Si se calienta por encima de 145Cen presencia de
compuestos amino, derivados por ejemplo de protenas, tiene lugar el
complejo sistema dereacciones de Maillard, que genera colores,
olores y sabores generalmente apetecibles, y tambin pequeas
cantidades de compuestos indeseables.El azcar es una importante
fuente decalorasen la dieta alimenticia moderna, pero es
frecuentemente asociada acaloras vacas, debido a la completa
ausencia de vitaminas y minerales.2ndice[ocultar] 1Calidad del
azcar 2Etimologa 3Tipos de azcar 4Proceso de produccin de azcar
4.1Etapas de produccin a partir de la caa de azcar 5Produccin
mundial anual de azcar 6Mercado del azcar 7Vase tambin 8Notas
9Enlaces externosCalidad del azcar[editar]El azcar es un endulzante
de origen natural, slido, cristalizado, constituido esencialmente
por cristales sueltos de sacarosa, obtenidos a partir de la caa de
azcar(Saccharum officinarum L)o de la remolacha azucarera(Beta
vulgaris L)mediante procedimientos industriales apropiados. Un
grano de azcar es entre 30 y 70% menor que el grano de
arroz.Elazcar blancose somete a un proceso de purificacin qumica
llamado sulfitacin haciendo pasar a travs del jugo de caa el
gasSO2obtenido por combustin de azufre.El azcar oscuro se supone ms
saludable.[citarequerida]La pelcula de miel que rodea el cristal de
azcar moreno o rubio contiene sustancias como minerales y
vitaminas. En el argot azucarero, a estas sustancias se les llama
impurezas. Cabe aclarar que, durante el proceso de refinacin, a
todas las sustancias que no son sacarosa se consideran impurezas,
pero son inofensivas para la salud. Y son estas las que le otorgan
el color y sabor particular.Cada da es mucho ms frecuente en platos
y dulces preparados encontrarse otros azcares
diferentes;glucosa,fructosabsicamente de la planta demaz, preferida
por su asimilacin ms lenta o combinados
conedulcorantesartificiales.Etimologa[editar]La palabra azcar viene
delsnscritosharkara, que lospersastransformaron ensakar.
Losgriegostomaran el trmino persa y lo llamaransakjar. Elrabe
clsicotom el trmino griego y lo llamsukkar, y posteriormente el
rabe hispano lo llamasskar. El snscrito tom la
palabrasharkaradearkara, que significa arenilla, ya que llamaban as
al polvo blanquecino de la caa de azcar.3Segn laReal Academia
Espaola, el azcar tiene gnero ambiguo, pero cuando va sin
especificativo es mayoritario su empleo en masculino.4A pesar de
que no empieza con una letraatnica, su artculo siempre se utiliza
masculino.5Tipos de azcar[editar]
Cristales de azcar bajo el microscopio polarizante.
Cristales de azcar bajo el microscopio ptico.El azcar se puede
clasificar por su origen (decaa de azcaroremolacha), pero tambin
por su grado de refinacin. Normalmente, la refinacin se expresa
visualmente a travs del color (azcar moreno, azcar rubio, blanco),
que est dado principalmente por el porcentaje desacarosaque
contienen los cristales. Azcar prieto (tambin llamada "azcar
moreno", azcar negro o azcar crudo): se obtiene del jugo de caa de
azcar y no se somete a refinacin, solo cristalizado y centrifugado.
Este producto integral, debe su color a una pelcula demelazaque
envuelve cada cristal. Normalmente tiene entre 96 y 98 grados de
sacarosa. Su contenido de mineral es ligeramente superior al azcar
blanco, pero muy inferior al de la melaza. Azcar rubio: es menos
oscuro que el azcar moreno o crudo y con un mayor porcentaje de
sacarosa. Azcar blanco: con 99,5% desacarosa. Tambin denominado
azcar comn, el azcar sulfitado corresponde al nombre obtenido por
el procesos qumico de decoloracin con azufre; (valga aclarar que
tambin se obtiene este azcar por medio de procesos fsicos). Azcar
refinado o extrablanco: es altamente puro, es decir, entre 99,8 y
99,9% de sacarosa. El azcar rubio se disuelve, se le aplican
reactivos como fosfatos, carbonatos, cal para extraer la mayor
cantidad de impurezas, hasta lograr su mxima pureza. En el proceso
de refinamiento se desechan algunos de sus nutrientes
complementarios, como minerales y vitaminasProceso de produccin de
azcar[editar]Etapas de produccin a partir de la caa de
azcar[editar]El procesamiento del azcar se puede estructurar en las
siguientes etapas: Cosecha. Cortado y recoleccin de la caa de
azcar. Almacenaje. Se determina la calidad, el contenido de
sacarosa, fibra y nivel de impurezas. La caa es pesada y lavada.
Picado de la caa. La caa es picada en mquinas especialmente
diseadas para obtener pequeos trozos. Molienda. Mediante presin se
extrae el jugo de la caa. Se agrega agua caliente para extraer el
mximo de sacarosa que contiene el material fibroso.
Clarificacinyrefinacin. En la clarificacin se eleva la temperatura
del jugo, se separa un jugo claro. Es posible tambin refinarlo y
para ello se agregan huesos o cal que ayuda a separar los
compuestos insolubles. Tambin suele tratarse con dixido de azufre
gaseoso para blanquearlo. No todo el azcar de color blanco proviene
de un proceso de refinado. Evaporacin. Se evapora el agua del jugo
y se obtiene una meladura o jarabe con una concentracin aproximada
de slidos solubles del 55% al 60%. La meladura es purificada en un
clarificador. La operacin es similar a la anterior para clarificar
el jugo filtrado. Cristalizacin. De la cristalizacin se obtienen
los cristales (azcar) y lquido. Centrifugado. Se separan los
cristales del lquido. Secado y enfriado. El azcar hmedo es secada
en secadoras de aire caliente en contracorriente y luego enfriada
en enfriadores de aire fro en contracorriente. Envasado. El azcar
seco y fro se empaca en sacos y est listo para su venta.Produccin
mundial anual de azcar[editar]Los principales productores de azcar
son:6 Brasil(386.2 millones de toneladas). India(265). China(147).
Tailandia(74). Pakistn(42). Mxico(42). Colombia(36.6).
Australia(36). Estados Unidos(31). Filipinas(26). Indonesia(26).
Cuba(23). Sudfrica(21). Argentina(19). Birmania(8).
Banglads(7).Estos quince pases concentran el 86,0% del rea y el
87,1% de la produccin mundial.6Mercado del azcar[editar]En el
mercado del azcar se distinguen dos tipos de productos, el azcar
cruda y el azcar refinada o blanca. Dentro de cada tipo existen
diferentes categoras segn sus diferentes calidades. El azcar cruda
se produce solamente de caa de azcar, en tanto el azcar refinada se
produce tanto de caa de azcar como de remolacha azucarera. En este
sentido, se considera que la industria de la caa de azcar tiene una
mayor flexibilidad para responder a los cambios de precios
relativos entre azcar cruda y azcar refinada (Sheales, et al.,
1999).7El mercado mundial del azcar es uno de los ms distorsionados
del mundo como resultado de un amplio conjunto de polticas de
proteccin y de subsidio a la produccin y exportaciones por parte de
los principales pases productores y consumidores del mundo. A nivel
general, se pueden distinguir, bsicamente, dos tipos de mercados de
azcar: el mercado protegido y el mercado libre.7El mercado
protegido consiste en acuerdos preferenciales y contratos de largo
plazo que incluyen el sistema de cuotas de los Estados Unidos, las
cuotas de la Unin Europea, las exportaciones de Cuba a China y las
exportaciones de Australia a Canad (LMC, 2001).7En el mercado libre
se transan los volmenes no cubiertos por convenios especiales.
Estas transacciones se realizan preferentemente en las diferentes
bolsas azucareras, entre las cuales se encuentran la de Nueva York,
Londres, Pars y Hong Kong. Adems de transacciones spot, en el
mercado libre de azcar se utilizan instrumentos tales como forward,
futuros y derivados (Larson y Borell, 2001).7
BIOLOGIAMembrana plasmticaNo debe confundirse conPared
celular.Membrana plasmtica
Ilustracin de lamembrana plasmticade unaclula eucariota.
LatnPlasmalemma; Membrana cellularis
THH1.00.01.0.00011H1.00.01.1.00001
Sinnimos
Membrana celularPlasmalema
Enlaces externos
MeSHCell+membrane
Lamembrana plasmtica,membrana celular,membrana
citoplasmticaoplasmalema, es unabicapa lipdicaque delimita todas
lasclulas. Es una estructura formada por dos lminas
defosfolpidos,glicolpidosyprotenasque rodea, limita, da forma y
contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio
intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las clulas.
Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre elcitoplasmay
el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan
losorgnulosdeclulas eucariotas.Est compuesta por dos lminas que
sirven de "contenedor" para elcitosoly los distintos compartimentos
internos de la clula, as como tambin otorga proteccin mecnica. Est
formada principalmente por fosfolpidos
(fosfatidiletanolaminayfosfatidilcolina),colesterol,glcidosyprotenas(integralesyperifricas).La
principal caracterstica de esta barrera es supermeabilidad
selectiva, lo que le permite seleccionar lasmolculasque deben
entrar y salir de la clula. De esta forma se mantiene estable el
medio intracelular, regulando el paso deagua,ionesymetabolitos, a
la vez que mantiene elpotencial electroqumico(haciendo que el medio
interno est cargado negativamente). La membrana plasmtica es capaz
de recibir seales que permiten el ingreso de partculas a su
interior.Cuando una molcula de gran tamao atraviesa o es expulsada
de la clula y se invagina parte de la membrana plasmtica para
recubrirlas cuando estn en el interior ocurren respectivamente los
procesos deendocitosisyexocitosis.Tiene un grosor aproximado de
7,5nmy no es visible almicroscopio pticopero s almicroscopio
electrnico, donde se pueden observar dos capas oscuras bilaterales
y una central ms clara. En las clulasprocariotasy en
laseucariotasosmtrofascomoplantasyhongos, se sita bajo otra capa
exterior, denominadapared celular.La membrana celular cumple varias
funciones: a) delimita y protege las clulas; b) es una barrera
selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de
materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporcionan el
medio para comunicar un espacio con otro; c) permite el paso o
transporte de solutos de un lado a otro de la clula, pues regula el
intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la
clula siguiendo un gradiente de concentracin; d) poseen receptores
qumicos que se combinan con molculas especficas que permiten a la
membrana recibir seales y responder de manera especfica, por
ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el
inicio de la divisin celular, la elaboracin de ms glucgeno,
movimiento celular, liberacin de calcio de las reservas internas,
etc.ndice[ocultar] 1Composicin qumica 1.1Bicapa lipdica
1.2Componentes lpidicos 1.3Componentes proteicos 1.4Componentes
glucdicos 2Funciones 3Diferenciaciones de la membrana
4Permeabilidad 5Uso del trmino membrana celular 5.1Origen de la
ambigedad 6Vase tambin 7ReferenciasComposicin
qumica[editar]Artculos principales:Aspectos estructurales de la
membrana plasmticayModelo de mosaico fluido.
Esquema de una membrana celular. Segn el modelo delMosaico
Fluido, las protenas (en rojo y naranja) seran como "icebergs" que
navegaran en lpidos (en azul). Ntese adems que las cadenas de
oligosacridos (en verde) se hallan siempre en la cara externa, pero
no en la interna.Antiguamente se crea que la membrana plasmtica era
un conjunto esttico formado por la sucesin de capas
protenas-lpidos-lpidos-protenas. Hoy en da se concibe como una
estructura dinmica cuyo modelo se conoce como "mosaico fluido",
trmino acuado por S. J. Singer y G. L. Nicolson en1972. Esta
estructura general -modelo unitario- se presenta tambin en todo
elsistema de endomembranas(membranas de los diversos orgnulos del
interior de la clula), comoretculo endoplasmtico,aparato de
Golgiyenvoltura nuclear, y los de otros orgnulos, como
lasmitocondriasy losplastos, que proceden deendosimbiosis.La
composicin qumica de la membrana plasmtica vara entre clulas
dependiendo de la funcin o deltejidoen la que se encuentren, pero
se puede estudiar de forma general. La membrana plasmtica est
compuesta por una doble capa defosfolpidos, porprotenasunidas
nocovalentementea esabicapa, yglcidosunidos covalentemente a los
lpidos o a las protenas. Las molculas ms numerosas son las
delpidos, ya que se calcula que por cada 50 lpidos hay una protena.
Sin embargo, las protenas, debido a su mayor tamao, representan
aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.Bicapa
lipdica[editar]Artculo principal:Bicapa lipdica
Diagrama del orden de los lpidos anfipticos para formar
unabicapa lipdica. Las cabezaspolares(de color amarillento) separan
las colas hidrofbicas (de color gris) del medio citoslico y
extracelular.El orden de las llamadas cabezas hidroflicas y las
colas hidrofbicas de la bicapa lipdica impide quesolutospolares,
comosales minerales,agua,carbohidratosyprotenas, difundan a travs
de la membrana, pero generalmente permite la difusin pasiva de las
molculas hidrofbicas. Esto permite a la clula controlar el
movimiento de estas sustancias va complejos deprotena
transmembranaltales como poros y caminos, que permiten el paso de
iones especficos como elsodioy elpotasio.Las dos capas de molculas
fosfolpidas forman un "sndwich" con las colas de cido graso
dispuestos hacia el centro de la membrana plasmtica y las cabezas
de fosfolpidos hacia los medios acuosos que se encuentran dentro y
fuera de la clula.Componentes lpidicos[editar]El 98% de los lpidos
presentes en las membranas celulares sonanfipticos, es decir que
presentan un extremohidrfilo(que tiene afinidad e interacciona con
el agua) y un extremohidrofbico(que repele el agua). Los ms
abundantes son losfosfoglicridos(fosfolpidos) y losesfingolpidos,
que se encuentran en todas las clulas; le siguen losglucolpidos, as
comoesteroides(sobre todocolesterol). Estos ltimos no existen o son
escasos en las membranas plasmticas de las clulasprocariotas.
Existen tambingrasas neutras, que son lpidos no anfipticos, pero
solo representan un 2% del total de lpidos de membrana.
Fosfoglicridos. Tienen una molcula deglicerolcon la que
seesterificauncido fosfricoy doscidos grasosde cadena larga; los
principales fosfoglicridos de membrana son
lafosfatidiletanolaminaocefalina, lafosfatidilcolinaolecitina,
elfosfatidilinositoly lafosfatidilserina. Esfingolpidos. Son lpidos
de membrana constituidos porceramida(esfingosina+cido graso); solo
la familia de laesfingomielinaposee fsforo; el resto poseenglcidosy
se denominan por elloglucoesfingolpidoso, simplementeglucolpidos.
Loscerebrsidosposeen principalmenteglucosa,galactosay sus derivados
(comoN-acetilglucosaminayN-acetilgalactosamina).
Losganglisidoscontienen una o ms unidades decido
N-acetilneuramnico(cido silico). Colesterol. El colesterol
representa un 23% de los lpidos de membrana. Sus molculas son
pequeas y ms anfipticas en comparacin con otros lpidos. Se dispone
con elgrupo hidroxilohacia el exterior de la clula (ya que ese
hidroxilo interacta con el agua). El colesterol es un factor
importante en la fluidez y permeabilidad de la membrana ya que
ocupa los huecos dejados por otras molculas. A mayor cantidad de
colesterol, menos permeable y ms dura es la membrana. Se ha
postulado que loslpidosde membrana se podran encontrar en dos
formas: como un lquido bidimensional, y de una forma ms
estructurada, en particular cuando estn unidos a
algunasprotenasformando las llamadasbalsas lipdicas. Se cree que el
colesterol podra tener un papel importante en la organizacin de
estas ltimas. Su funcin en la membrana plasmtica es evitar que se
adhieran las colas de cido graso de la bicapa, mejorando la fluidez
de la membrana. En las membranas de las clulas vegetales son ms
abundantes losfitoesteroles.Componentes proteicos[editar]El
porcentaje de protenas oscila entre un 20% en lamielinade
lasneuronasy un 70% en lamembrana interna mitocondrial;1el 80%
sonintrnsecas, mientras que el 20% restantes sonextrnsecas. Las
protenas son responsables de las funciones dinmicas de la membrana,
por lo que cada membrana tienen una dotacin muy especfica de
protenas; las membranas intracelulares tienen una elevada proporcin
de protenas debido al elevado nmero de actividades enzimticas que
albergan. En la membrana las protenas desempean diversas funciones:
transportadoras, conectoras (conectan la membrana con lamatriz
extracelularo con el interior), receptoras (encargadas
delreconocimiento celular,adhesin) yenzimas.Lasprotenasde la
membrana plasmtica se pueden clasificar segn cmo se dispongan en la
bicapa lipdica:234 Protenas integrales. Embebidas en la bicapa
lipdica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por
una o las dos caras (protenas transmembrana); o bien mediante
enlaces covalentes con un lpido o un glcido de la membrana. Su
aislamiento requiere la ruptura de la bicapa. Protenas perifricas.
A un lado u otro de la bicapa lipdica, pueden estar unidas
dbilmente por enlaces no covalentes. Fcilmente separables de la
bicapa, sin provocar su ruptura. Protena de membrana fijada a
lpidos. Se localiza fuera de la bicapa lipdica, ya sea en la
superficie extracelular o intracelular, conectada a los lpidos
mediante enlaces covalentes.En elcomponente proteicoreside la mayor
parte de la funcionalidad de la membrana; las diferentes protenas
realizan funciones especficas: Protenas estructurales o de anclaje:
estas protenas hacen de "eslabn clave" unindose alcitoesqueletoy
lamatriz extracelular. Protenas receptoras: que se encargan de la
recepcin ytransduccin de sealesqumicas. Protenas de transporte:
mantienen ungradiente electroqumicomediante eltransporte de
membranade diversosiones.Estas a su vez pueden ser: Protenas
transportadoras: Son enzimas con centros de reaccin que sufren
cambios conformacionales. Protenas de canal: Dejan un
canalhidroflicopor donde pasan los iones.Componentes
glucdicos[editar]Estn en la membrana unidos covalentemente a las
protenas o a los lpidos. Pueden serpolisacridosuoligosacridos. Se
encuentran en el exterior de la membrana formando elglicocalix.
Representan el 8% del peso seco de la membrana plasmtica. Sus
principales funciones son dar soporte a la membrana y
elreconocimiento celular(colaboran en la identificacin de las
seales qumicas de la clula).Funciones[editar] La funcin principal
de la membrana plasmtica es mantener el medio interno separado de
la capa fosfolipdica y a las funciones de transporte que desempean
las protenas. La combinacin de transporte activo y transporte
pasivo hacen de la membrana endoplasmtica una barrera selectiva que
permite a la clula diferenciarse del medio. Permite a la clula
dividir en secciones los distintos orgnulos y as proteger las
reacciones qumicas que ocurren en cada uno. Crea una barrera
selectivamente permeable en donde solo entran o salen las
sustancias estrictamente necesarias. Transporta sustanciasde un
lugar de la membrana a otro, ejemplo, acumulando sustancias en
lugares especficos de la clula que le puedan servir para su
metabolismo. Percibe y reacciona ante estmulos provocados por
sustancias externas (ligando). Mide las interacciones que ocurren
entre clulas internas y externas. Poseen receptores qumicos que se
combinan con molculas especficas que permiten a la membrana recibir
seales y responder de manera especfica, por ejemplo, inhibiendo o
estimulando actividades internas como el inicio de la divisin
celular, la elaboracin de ms glucgeno, movimiento celular,
liberacin de calcio de las reservas internas, etc.Diferenciaciones
de la membrana[editar]Este artculo o seccin necesitareferenciasque
aparezcan en unapublicacin acreditada, como revistas
especializadas, monografas, prensa diaria o pginas de
Internetfidedignas. Este aviso fue puesto el 1 de diciembre de
2013.Puedesaadirlaso avisaral autor principal del artculoen su
pgina de discusin pegando:{{subst:Aviso referencias|Membrana
plasmtica}} ~~~~
Van dirigidas al desempeo de funciones concretas y consistentes
en algn tipo de alteracin morfolgica del contorno de la clula en
cualquiera de sus superficies: Superficie apical (que da hacia la
luz del conducto): son tpicas las microvellosidades de algunas
clulas epiteliales. Se tratan de evaginaciones con forma de dedo de
guante que aumentan la superficie de absorcin intestinal.
Superficie basal (lado opuesto a la luz del conducto): tambin
destacan las clulas epiteliales, concretamente las que en el rin
presentan invaginaciones que aumentan la superficie de reabsorcin
de agua en el tubo contorneado proximal de las nefronas. Superficie
lateral: son las denominadas uniones intercelulares que posibilitan
las interacciones entre clulas vecinas. Son de varios tipos:
estrechas o impermeables, que no dejan espacio intercelular alguno,
comunicantes o en hendidura, que dejan un reducido espacio
intercelular, y adherentes o desmosomas, que, aunque con un espacio
intercelular mayor, implican una fuerte unin mecnica entre las
clulas.Permeabilidad[editar]Lapermeabilidadde las membranas es la
facilidad de las molculas para atravesarla. Esto depende
principalmente de lacarga elctricay, en menor medida, de lamasa
molarde la molcula. Molculas pequeas o con carga elctrica neutra
pasan la membrana ms fcilmente que elementos cargados elctricamente
y molculas grandes. Adems, la membrana es selectiva, lo que
significa que permite la entrada de unas molculas y restringe la de
otras.La bicapa lipdica, debido a su interior hidrofbico, acta como
una barrera altamente impermeable a la mayora de molculas polares,
impidiendo que la mayor parte del contenido hidrosoluble de la
clula salga de ella. Pero por esta misma razn, las clulas han
tenido que desarrollar sistemas especiales para transporte las
molculas polares a travs de sus membranas.Con el tiempo suficiente,
esencialmente cualquier molcula difundir a travs de una bicapa
lipdica libre de protenas, a favor de su gradiente de concentracin.
Sin embargo la velocidad a la que una molcula difunde a travs de
una bicapa lipdica vara enormemente, dependiendo en gran parte del
tamao de la molcula y de su solubilidad relativa al aceite (es
decir, cuanto ms hidrofbica o no polar), tanto ms rpidamente
difundir a travs de una bicapa.Las molculas pequeas no polares se
disuelven fcilmente en las bicapas lipdicas y por lo tanto difunden
con rapidez a travs de ellas. Las molculas polares sin carga si su
tamao es suficientemente reducido tambin difunden rpidamente a
travs de una bicapa. Ejemplos de estas sustancias no polares son
los solventes orgnicos, que presentan una polaridad alta o baja.
Por ejemplo: el metanol, la acetona, el etanol, la urea, etc.La
reaccin que provocan en la membrana plasmtica, dichos solventes, al
no ser capaces de atravesar dicha membrana, es de degradacin, al
ser molculas muy polares provocan que la bicapa lipdica se degrade,
que sufra un desgaste. Hay que tomar en cuenta que la permeabilidad
de cada soluto se expresa como su penetracin relativa. Los
alcoholes, como ejemplo de ellos el metanol, etanol, butanol,
octanol, etc., pueden actuar en las membranas biolgicas
fundamentalmente de 3 formas:1. alterando la fluidez de las
membranas, lo que indirectamente afectara el funcionamiento de las
protenas como enzimas y canales2. produciendo una deshidratacin a
nivel de las membranas3. interactuando directamente con las
protenas de la membrana.La membrana plasmtica puede sufrir un
proceso llamado lisis, que hace referencia al rompimiento de la
membrana, ya sea mecnicamente, qumicamente o por alguna combinacin
de los dos. Para realizar la lisis qumica, las clulas se suspenden
en una solucin que contiene detergentes y otros reactivos que
interfieren con los enlaces qumicos que sostienen las protenas de
las membranas juntas. Esto resulta en la rotura de la membrana y la
liberacin de los componentes intracelulares.Existen dos tipos de
lisis:la lisis tradicional(mecnica) y lalisis por medio de
detergentes(qumica) haciendo referencia al prrafo anterior:Dentro
de la tradicional se encuentran tres ejemplos; Homogenizacin
lquida, donde las clulas se rompen al ser forzadas a pasar por
espacios muy pequeos, Sonificacin, aplicada a ondas de alta
frecuencia rompen las clulas y Congelamiento, lo cual son ciclos de
congelacin continuos rompen la clula induciendo la formacin de
cristales. De igual manera esta la lisis por medio de detergentes
(qumica), donde los detergentes rompen la barrera lipdica de una
manera suave, solubilizando las protenas e interrumpiendo la
interaccin lpido-lpido, lpido-protena y protena-protena. Los
detergentes, al igual que los lpidos, se asocian entre ellos y se
unen a superficies hidrofbicas. Se componen de una cabeza polar
hidroflica y una cola no polar hidrofbica.La permeabilidad depende
de los siguientes factores: Solubilidad en los lpidos: Las
sustancias que se disuelven en los lpidos (molculas hidrfobas, no
polares) penetran con facilidad en la membrana dado que est
compuesta en su mayor parte por fosfolpidos. Tamao: la ms grande
parte de las molculas de gran tamao no pasan a travs de la
membrana. Solo un pequeo nmero de molculas polares de pequeo tamao
pueden atravesar la capa de fosfolpidos. Carga: Las molculas
cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a
travs de la membrana. Sin embargo, algunas sustancias cargadas
pueden pasar por los canales proteicos o con la ayuda de una
protena transportadora.Tambin depende de las protenas de membrana
de tipo: Canales: algunas protenas forman canales llenos de agua
por donde pueden pasar sustancias polares o cargadas elctricamente
que no atraviesan la capa de fosfolpidos. Transportadoras: otras
protenas se unen a la sustancia de un lado de la membrana y la
llevan al otro lado donde la liberan.Uso del trmino membrana
celular[editar]La expresinmembrana celularse usa con dos
significados diferentes: Membrana plasmtica, descrita en el
presente artculo, es la membrana que siempre envuelve al citoplasma
de las clulas. Aunque este uso siempre fue ilegtimo, est
extraordinariamente extendido, sobre todo en los textos de habla
inglesa (cell membrane). Pared celular, tambin llamadamembrana de
secrecin, es una cubierta ms o menos resistente que cubre a todas o
la mayora de las clulas de las plantas, los hongos y los protistas
pluricelulares.Origen de la ambigedad[editar]Durante siglo y medio
(c.1800-c.1950) la investigacin de las clulas se bas solo en la
observacin mediantemicroscopa ptica. sta no puede, por razones
fsicas relacionadas con la longitud de onda de la luz, detectar
estructuras de menos de 0,25m (micrmetros). Se llammembrana
celularal lmite de la clula cuando ste era distinguible, y ste
sigue siendo el nico uso legtimo de la expresin. En la mayor parte
de los casos lo que se observaba era un recubrimiento, ms o menos
flexible, hecho depolisacridos, deprotenaso de polmeros mixtos, al
que se llama tambin pared celular. sta es precisamente la expresin
que debe preferirse para eludir la ambigedad.A principios del siglo
XX, investigaciones experimentales de la fisiologa celular
condujeron a postular la existencia, en todas las clulas, de una
membrana invisible, a la que se llam membrana plasmtica o
citoplasmtica, y que deba estar compuesta esencialmente delpidos.
sta representaba la envoltura delprotoplasma, la parte
fisiolgicamente activada de la clula. Con el uso del microscopio
electrnico, pudo observarse por fin la membrana plasmtica, cuyo
espesor tpico es de solo 0,0075m (109).Vase tambin[editar]
Transporte de membrana Vescula (biologa celular)
CoacervadoReferencias[editar]1. Volver arribaDevlin, T. M.
2004.Bioqumica, 4. edicin. Revert, Barcelona.ISBN 84-291-7208-42.
Volver arribaAlberts et al,Introduccin a la Biologa Celular, pg.
375-376, 2 edicin, Ed. Mdica Panamericana3. Volver arribaAlberts et
al,Biologa Molecular de la clula, pg. 595, 4 edicin, Ed. Omega4.
Volver arribaCooper,La clula, pg 470-471, 2 edicin, Ed. Marbnifusin
simple
Esquema de los efectos de la difusin de molculas a travs de
unamembrana celular.Se denominadifusin simpleal proceso por el cual
se produce un flujo neto de molculas a travs de una membrana
permeable sin que exista un aporte externo de energa. Este proceso,
que en ltima instancia se encuentra determinado por una diferencia
de concentracin entre los dos medios separados por la membrana; no
requiere de un aporte de energa debido a que su principal fuerza
impulsora es el aumento de laentropatotal del sistema.En este
proceso el desplazamiento de las molculas se produce siguiendo
elgradiente de concentracin, las molculas atraviesan la membrana
desde el medio donde se encuentran en mayor concentracin, hacia el
medio donde se encuentran en menor concentracin.El proceso de
difusin simple se encuentra descrito por lasLeyes de Fick, las
cuales relacionan la densidad del flujo de las molculas con la
diferencia de concentracin entre los dos medios separados por la
membrana, el coeficiente de difusin de las mismas y la
permeabilidad de la membrana.El proceso de difusin simple es de
vital importancia para el transporte de molculas pequeas a travs de
lasmembranas celulares. Es el nico mecanismo por el cual el oxgeno
ingresa a las clulas que lo utilizan como aceptor final de
electrones en lacadena respiratoriay uno de los principales
mecanismos de regulacinosmticaen las clulas.ndice[ocultar]
1Generalidades 1.1Difusin 1.2En las membranas celulares 2Leyes de
Fick en la difusin simple 3Segunda ley de Fick (ecuacin de difusin)
4Vase tambin
5BibliografaGeneralidades[editar]Difusin[editar]Artculo
principal:Difusin (fsica)Difusin es el proceso irreversible por el
cual un grupo de partculas se distribuye de manera uniforme en un
medio ya sea vaco o formado por otro grupo de partculas. Este
proceso es estadsticamente predecible en conjunto, aunque el
movimiento de cada partcula aislada es totalmente aleatorio. Se
encuentra impulsado por el movimiento trmico de las partculas que
componen ese sistema y se produce siguiendo las lneas de mayor
diferencia de concentracin entre regiones, esto es, siguiendo los
gradientes de concentracin.En las membranas celulares[editar]En el
caso de las clulas vivas, el proceso de difusin simple se establece
a travs de lamembrana celular, por lo que de hecho existen tres
procesos de difusin encadenados, una difusin que ocurre en el medio
de mayor concentracin, una difusin que ocurre en el medio de
separacin y una difusin que ocurre en el medio de menor
concentracin. Como el proceso limitante de la velocidad es la
difusin a travs del medio de separacin, se puede simplificar un
modelo donde el flujo de partculas depende de la diferencia de
concentracin entre ambos lados del medio de separacin y del tipo de
interacciones que presente la molcula que va a atravesar la
membrana con ese medio.Las molculas que pueden atravesar con
facilidad las membranas celulares, debido a este fenmeno, son
nicamente las de los gases (por ejemplo CO2, O2), las molculas
hidrofbicas (por ejemplo benceno) y las molculas polares pequeas
(por ejemplo H2O y etanol), esto es as debido a que las molculas
hidrofbicas y apolares son solubles en la regin central apolar de
la bicapa lipdica, y las molculas polares pequeas son lo
suficientemente pequeas como para que las interacciones
desfavorables se vean compensadas por un aumento de la entropa del
sistema. Por otra parte, las molculas polares grandes tales como la
glucosa, los aminocidos y las molculas cargadas o iones (Hx+, Na+,
Cl+y Ca2+) establecen interacciones demasiado fuertes con el medio
acuoso fuera de la bicapa lipdica, por lo que les resulta muy
desfavorable desde el punto de vista energtico romper estas
interacciones para atravesar la regin central hidrofbica. Como
consecuencia las membranas biolgicas son prcticamente impermeables
a este tipo de molculas, por lo que requieren de otros mecanismos
de transporte.Leyes de Fick en la difusin simple[editar]Para el
estudio del transporte a travs de las membranas celulares por
difusin simple, es necesario considerar las leyes que rigen los
procesos de difusin: lasLeyes de Fick. Cuando un sistema presenta
una diferencia en el nmero de molculas por unidad de volumen
(concentracin), por dentro y por fuera de un espacio delimitado por
una membrana, se establece un gradiente de concentracin que,
expresado en forma diferencial sencilla, es proporcional a la
diferencia en la concentracin entre ambos medios (c) e inversamente
proporcional al espesor de la membrana (x):
En caso de que la membrana sea permeable a las molculas
desigualmente distribuidas, se establece un flujo neto de partculas
desde la zona de mayor concentracin hacia la zona de menor
concentracin. La densidad de partculas en este flujo (J) depende
del gradiente de concentracin y de la facilidad con que las
partculas atraviesan la membrana (D o coeficiente de difusin). El
signo negativo indica la direccin del flujo (de mayor a menor
concentracin(1) Primera Ley de Fick.Al considerar una membrana de
espesor no infinitesimal relativamente constante, en la cual se
presenta una diferencia de concentracintambin constante, la primera
Ley de Fick se puede reescribir como:
En esta ecuacin el coeficiente de permeabilidad de la membrana
queda definido como:
Por lo que la primera ley de Fick tambin puede escribirse
cmo:Laecuacin de continuidadque expresa la conservacin del nmero de
molculas, obtenida a partir del anlisis del flujo entrante y
saliente de las molculas a travs de un rea y de la rapidez de
acumulacin (aumento por unidad de tiempo del nmero de partculas
unidad de volumen) es:
Reemplazando, se obtiene:
Segunda ley de Fick (ecuacin de difusin)[editar]Se puede acordar
un modelo matemtico ideal que permite comprender el comportamiento
de las molculas y de las variables que intervienen en el proceso de
difusin, pero la creacin de este modelo requiere una serie de
asunciones tambin ideales: Se asume un modelo de membrana de
espesor constante, a travs de la cual slo se pueden difundir
molculas no polares pequeas. Es necesario asumir que el gradiente
de concentracin vara de manera constante dentro de la membrana. A
partir de ello y de la primera Ley de Fick, se halla la densidad de
corriente de partculas J en funcin del gradiente de concentracinque
permite hacer un anlisis de la dependencia mutua de estas dos
variables. Para obtener la solucin a la segunda Ley de Fick, es
necesario asumir queen todo el sistema considerado y que en a
tiempo cero (t = 0) se introduce instantneamente en un punto del
plano que corresponde a x = 0 una cantidad de sustancia igual a N
molculas/. Esto implica que cuanto ms cercano es el tiempo a cero,
la concentracin tambin tiende a cero en todas partes menos en el
punto de aplicacin x=0.Bajo estas condiciones la segunda Ley de
Fick tambin debe satisfacer la condicin de bordeparaysiendo la
expresin final, obtenida a travs de las transformadas de Fourier,
la siguiente:
sta es la solucin desarrollada de la segunda ley de Fick para
una sola dimensin.Vase tambin[editar] Transporte celular Transporte
de membrana Transporte trans-membranalBibliografa[editar]1. Escobar
Luis. Revista Actualidades Biolgicas. Vol. 1 No. 2. Universidad de
Santa Fe De Bogot, 1972; 42-46.2. Frumento A. Biofsica. Mosby /
Doyma Libros. Madrid, 1995; 120-123.3. Goychuk I., Hnggi P.
Fractional diffusion modeling of ion channel gating. Physical
Review. Vol. 70, noviembre de 2004.4. Hoop B., Peng K. Fluctuations
and fractal noise in biological membranes. The Journal of Membrane
Biology. Vol. 177, julio de 2000.5. Keynes Richard. Canales inicos
en la membrana de la clula nerviosa. Revista de investigacin y
ciencia.6. Latorre R., Bezanilla. Biologa y Fisiologa Celular.
1994; 84-91.7. Reif F. Fsica Estadstica. Berkeley Physics Course.
Vol. 5. Ed. Revert. Espaa, 2001.8. Velsquez J., Chejne F., Fenmenos
de transporte y transferencia: un enfoque termodinmico. Editorial
Universidad Nacional. Santa Fe De Bogot, 2004; 109-140.9. Venegas
A., Ruiz J., Alvarado H. Enseanza de la biofsica, una mirada sobre
la membrana celular. Revista colombiana de fsica. Vol. 38, abril de
2006.10. Aldo H. Romero, Difusin, transporte, movilidad y todo eso:
el mundo estocstico de Einstein, Revista Avance y perspectiva,
Mxico DC, 2004.11. Ing. Sonia Bueno Garca, Unin de Arquitectos e
Ingenieros de la Construccin de Cuba, Difusin en materiales
termoplsticos para la conduccin de agua, La Habana,
2005.[1]Definicion de difusion y osmosis?Mejor respuesta
Spirit Heavenrespondidohace 5 aos La difusin es un proceso fsico
irreversible, en el que partculas materiales se introducen en un
medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropa del
sistema conjunto formado por las partculas difundidas o soluto y el
medio donde se difunden o disolvente.
La smosis es un fenmeno fsico-qumico relacionado con el
comportamiento del agua como solvente de una solucin ante una
membrana semipermeable para el solvente (agua) pero no para los
solutos. Tal comportamiento entraa una difusin simple a travs de la
membrana, sin "gasto de energa". La smosis es un fenmeno biolgico
importante para la fisiologa celular de los seres vivos.smosis
Fenmeno de la smosis.Lasmosises unfenmeno fsicorelacionado con
el movimiento de un solvente a travs de unamembrana semipermeable.
Tal comportamiento supone unadifusin simplea travs de la membrana,
sin gasto de energa. La smosis del agua es un fenmeno biolgico
importante para elmetabolismo celularde losseres
vivos.ndice[ocultar] 1Mecanismo 1.1Fundamento fsico 2smosis inversa
3Aplicaciones 3.1Desalinizacin 3.1.1Reduccin de la dureza
3.2Descontaminacin y tratamiento de efluentes 3.2.1Reduccin del
contenido de nitratos 3.2.1.1Concentracin de nitritos y nitratos
3.2.2Eliminacin del color y de los precursores de trihalometanos
3.2.3Vinazas 3.2.4Alpechines 3.3Uso como agua potable 3.4Usos
industriales 3.4.1Produccin de aguas de alta calidad 3.4.2Circuitos
de refrigeracin semiabiertos 3.4.3Pintado por electrodeposicin
3.4.4Tintado de fibras textiles 3.4.5Fabricacin de catalizadores
3.4.6Procesado de papel fotogrfico 3.5Usos alimentarios
3.5.1Fabricacin de fcula de patata 3.5.2Concentrado de zumos de
frutas 3.5.3Preconcentracin de jugos azucarados 3.5.4Preconcentrado
de suero lcteo 3.5.5Preconcentrado de la clara de huevo
3.5.6Estabilizacin de vinos 3.5.7Fabricacin de cerveza con bajo
contenido en alcohol 3.5.8Fermentacin alcohlica 4Experimento
ilustrativo de smosis 5Vase tambin 6Referencias 7Enlaces
externosMecanismo[editar]Se denominamembrana semipermeablea la que
contiene poros o agujeros, al igual que cualquier filtro, de tamao
molecular. El tamao de los poros es tan minsculo que deja pasar las
molculas pequeas pero no las grandes, normalmente del tamao de
micrmetros. Por ejemplo, deja pasar las molculas de agua, que son
pequeas, pero no las de azcar, que son ms grandes.Si una membrana
como la descrita separa un lquido en dos particiones, una de agua
pura y otra de agua con azcar, suceden varias cosas, explicadas a
fines del siglo XIX por Van 't Hoff y Gibbs empleando conceptos
depotencial electroqumicoydifusin simple, entendiendo que este
ltimo fenmeno implica no slo el movimiento al azar de las partculas
hasta lograr la homognea distribucin de las mismas y esto ocurre
cuando las partculas que vienen se equiparan con las que
aleatoriamente van, sino el equilibrio de los potenciales qumicos
de ambas particiones. Los potenciales qumicos de los componentes de
una solucin son menores que la suma del potencial de dichos
componentes cuando no estn ligados en la solucin. Este
desequilibrio, que est en relacin directa con la osmolaridad de la
solucin, genera un flujo de partculas solventes hacia la zona de
menor potencial que se expresa comopresin osmticamensurable en
trminos depresin atmosfrica, por ejemplo: "existe unapresin osmtica
de 50 atmsferasentre agua desalinizada y agua de mar". El solvente
fluir hacia elsolutohasta equilibrar dicho potencial o hasta que
lapresin hidrostticaequilibre la presin osmtica.12El resultado
final es que, aunque el agua pasa de la zona de baja concentracin a
la de alta concentracin y viceversa, hay un flujo neto mayor de
molculas de agua que pasan desde la zona de baja concentracin a la
de alta.Dicho de otro modo: dado suficiente tiempo, parte del agua
de la zona sin azcar habr pasado a la de agua con azcar. El agua
pasa de la zona de baja concentracin a la de alta concentracin.Las
molculas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la
disolucin de menor concentracin, disolucin hipotnica, a la de mayor
concentracin, disolucin hipertnica. Cuando el trasvase de agua
iguala las dos concentraciones, las disoluciones reciben el nombre
de isotnicas.En los seres vivos, este movimiento del agua a travs
de la membrana celular puede producir que algunas clulas se
arruguen por una prdida excesiva de agua, o bien que se hinchen,
posiblemente hasta reventar, por un aumento tambin excesivo en el
contenido celular de agua. Para evitar estas dos situaciones, de
consecuencias desastrosas para las clulas, estas poseen mecanismos
para expulsar el agua o los iones mediante un transporte que
requiere gasto de energa.Fundamento fsico[editar]Es un sistema
binario reaccionante, en que los componentes no acarreancarga
elctricay existe unatemperaturauniforme e igual para
dosreservorios, se tiene que la produccin de entropa es la
combinacin lineal de productos entre flujos y fuerzas del
sistema:3
donde los flujos son simplemente el flujo dedifusinrelativo del
compuesto 1 y el flujo relativo de velocidades de los
componentes:
Las fuerzastermodinmicasson diferencias entre magnitudes
intensivas entre los dosreservorios:potencial qumicoypresin
Lasleyes fenomenolgicasson:
De lo que se deduce, para una situacin estacionaria () que una
diferencia de concentraciones en los depsitos provoca una
diferencia de presiones y viceversa. Son los fenmenos de smosis y
smosis inversa, dados por la relacin:
A la diferencia de presionesque provoca una determinada
diferencia de concentracinse denominapresin osmtica.smosis
inversa[editar]
smosis inversaLo descrito hasta ahora ocurre en situaciones
normales, en que los dos lados de la membrana estn a la misma
presin; si se aumenta la presin del lado de mayor concentracin,
puede lograrse que el agua pase desde el lado de alta concentracin
al de baja concentracin de sales.Se puede decir que se est haciendo
lo contrario de la smosis, por eso se llamasmosis inversa. Tngase
en cuenta que en la smosis inversa a travs de la membrana
semipermeable slo pasa agua. Es decir, el agua de la zona de alta
concentracin pasa a la de baja concentracin.Si la alta concentracin
es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar presin, el agua
delmarpasa al otro lado de la membrana. Slo el agua, no la sal. Es
decir, el agua se ha desalinizado por smosis inversa, y puede
llegar a serpotable.Aplicaciones[editar]La mayora de las
aplicaciones4de la smosis vienen de la capacidad de separar solutos
en disolucin de forma activa mediante smosis inversa utilizando
membranas semipermeables.Desalinizacin[editar]Vase
tambin:DesalinizacinMediante este procedimiento es posible obtener
agua desalinizada (menos de 5.000microsiemens/cm deconductividad
elctrica) partiendo de una fuente de agua salobre, agua de mar, que
en condiciones normales puede tener entre 20.000 y 55.000
microsiemens/cm de conductividad.La medida de la conductividad del
agua da una indicacin de la cantidad de sales disueltas que
contiene, dado que el agua pura no es un buenconductorde la
electricidad (su potencial de disociacin es menor de 0.00001).La
smosis inversa o reversa (RO) se ha convertido hoy en da en uno de
los sistemas ms eficientes para desalinizar y potabilizar elagua,
siendo usada en barcos, aviones, industrias, hospitales y
domicilios.Mediante smosis inversa se consigue que el agua bruta
que llega a la desaladora se convierta por un lado en un 40% de
agua producto y un 55-60% de agua salobre.La clave est en la
constitucin del fajo de membranas que intercalan redes-canales de
circulacin entre capa y capa y finalmente convergen en el centro
del sistema. Como hay un flujo de entrada y dos flujos de salida,
al uno se le conoce como rechazo salino y al otro como flujo de
permeado y sus valores dependern de la presin de entrada impuesta
al sistema. Por lo general es factible encontrar membranas
confeccionadas conpoliamidaoacetato de celulosa(este ltimo material
est en desaparicin) con un rechazo salino de entre 96.5-99.8%.
Existen membranas especializadas para cada tipo de agua, desde agua
de mar hasta aguas salobres.Los equipos de smosis inversa
industriales montan varios trenes o carros de membranas
interconectadas entre s, una bomba de alta presin, medidores de
TDS,pHy caudalmetros de columna. Existen equipos que se ubican en
grandes salas debido a su enorme tamao.Para el ptimo funcionamiento
de estos sistemas, se requiere mantener
unanti-incrustantecontraslice(slice gelificada neutra) que obtura
el sistema, adems de unbiocidapara mantener libre debiomasaslas
capas del sistema.La smosis inversa tiene algunas restricciones,
hay ciertas especies qumicas que el sistema no es capaz de retener,
estos son elarsenito(As+3), lasliceneutra (ya mencionada) y elboro.
Para retener estas especies hay que realizar una modificacin del
estado qumico de la especie, ya sea vaoxidacin,co-precipitacino
cambios depHdel medio. Por ejemplo el arsenito (As+3) experimenta
un rechazo de menos de 25%, elarsenato(As+5) es capaz de ser
retenida en un 95-98%.Las incrustaciones en las membranas son un
factor no despreciable en la eficiencia del equipo, esto ocurre
cuando se pretende forzar el caudal de permeado, ocurriendo frentes
de saturacin en la superficie de la membrana. Otras sustancias son
incrustantes, tales como la mencionada slice, biomasas de
microorganismos. Una vez incrustada la membrana, solo es posible
revertir la situacin desmontando la unidad y tratndola con mezclas
de cidos fuertes y sometindolas a contracorriente.Un desarrollo
tecnolgico reciente especialmente relevante es el de la smosis
inversa para desalinizacin basada enenerga solar fotovoltaica,
empleando slo y exclusivamente una pequea batera para que todo
funcione correctamente.Reduccin de la dureza[editar]Las aguas duras
contienen iones decalcioymagnesioque pueden precipitar combinados
con iones comocarbonatos,sulfatosohidrxidosestos precipitados se
van acumulando (obstruyendo) en las tuberas de distribucin,
calentadores, etc. Con la smosis inversa se reducen estos
precipitados. En el caso de equipos industriales muy costosos es
muy recomendable un tratamiento adicional de intercambio de iones
de calcio por iones de sodio mediante cadenas descalcificadoras con
resinas.Descontaminacin y tratamiento de efluentes[editar]Vase
tambin:efluentesPara la eliminacin de contaminantes en disolucin
principalmente encaminado al ahorro de agua. Si se tiene agua con
contaminante "X" cuyas molculas tienen un tamao de "Y"micras,
siendo "Y" mayor que el tamao de la molcula de agua. Si se busca
una membrana semipermeable que deje pasar molculas de tamao de las
del agua pero no de "Y", al aplicar presin (smosis inversa) se
obtendr agua sin contaminante.La utilizacin de la smosis inversa en
el tratamiento de efluentes persigue alguno de los tres objetivos
siguientes:5 Concentrar la contaminacin en un reducido volumen.
Recuperar productos de alto valor econmico. Recircular el agua.La
smosis inversa no destruye la contaminacin sino que, como mucho,
permite concentrarla en un pequeo volumen.Reduccin del contenido de
nitratos[editar]Las aguas subterrneas suelen incorporar altas
concentraciones denitratos, superiores a las admitidas por la
reglamentacin tcnico-sanitaria. Con las membranas de smosis inversa
con un alto porcentaje de rechazo del ion nitrito permite obtener
agua con un bajo contenido en dichos iones.Concentracin de nitritos
y nitratos[editar]Los efluentes procedentes de la limpieza de
depsitos contenedores de tetrxidos de nitrgeno (N2O4) estn
contaminados con iones nitrito (NO2-) y nitrato (NO3-). Los
efluentes son neutralizados previamente consosa custicatras lo cual
son enviados a un primer paso de una smosis inversa que trabaja con
una recuperacin del 95%. El rechazo de este primer paso es enviado
hasta una segunda etapa de smosis inversa que trabaja con una
recuperacin del 75%. El rechazo de este segundo paso es recirculado
al depsito situado en cabeza de la instalacin y el perneado, con un
contenido inferior a 10 ppm, puede ser reutilizado.Eliminacin del
color y de los precursores de trihalometanos[editar]El color
procedente de la descomposicin de la materia orgnica natural
disuelta por las aguas. El color, adems de no admitirse en el agua
potable por motivos estticos, es un precursor de
lostrihalometanos(THM).Vinazas[editar]Vase tambin:VinazasLas
vinazas sufren en primer lugar un proceso de filtracin para
eliminar las materias en suspensin que pudiesen atascar las
membranas. Continuacin son impulsadas hacia unas membranas de
smosis inversa que permiten el paso tanto del agua como delalcohol
etlico. El permeado de la smosis inversa, que constituye el 90% del
volumen inicial de las vinazas, se enva hacia una columna
dedestilacinque permite recuperar el alcohol y otros productos
nobles. El residuo de la columna de destilacin es agua con un bajo
contenido en DBO que puede enviarse hacia una planta convencional
de aguas residuales urbanas. El rechazo de la smosis inversa, que
constituye el 10% del volumen inicial de las vinazas, se enva a una
columna donde se destila a baja temperatura para evitar la
degradacin de productos termosensibles permitiendo se
recuperacin.Alpechines[editar]Vase tambin:AlpechinesLos efluentes
de lasalmazaras, compuestas por el agua de laaceitunay el agua
utilizada para extraer elaceitede oliva, es altamente contaminante
y difcilmentebiodegradable. La smosis inversa, combinada con una
ultrafiltracin, permite recuperar de los efluentes materiales de
alto valor econmico y obtener agua reutilizable.Uso como agua
potable[editar]Cada vez es ms frecuente el uso de la desalinizacin
para produciragua para consumo humano, y la tendencia probablemente
continuar conforme aumenta laescasez de aguaa causa de las
presiones que produce elcrecimiento demogrfico, la sobreexplotacin
de losrecursos hdricosy la contaminacin de otras fuentes de
agua.Los sistemas de desalinizacin actuales estn diseados para
tratar tanto el agua estuarina, costera y marina, como tambin aguas
salobres interiores (tanto superficiales como subterrneas).El agua
producida mediante la smosis inversa esagresivapara los materiales
utilizados, por ejemplo en la distribucin del agua y en las tuberas
y dispositivos de fontanera domsticos.Los materiales generalmente
utilizados en las instalaciones domsticas pueden ser atacados por
estas aguas agresivas, por este motivo tambin despus de la
desalacin se suele estabilizar el agua. Este proceso se hace
sustancias qumicas como carbonato clcico y magnsico con dixido de
carbono. Una vez aplicado este tratamiento, el agua desalinizada no
debera ser ms agresiva que el agua de consumo habitual.El agua
desalinizada suele mezclarse con volmenes pequeos de agua ms rica
en minerales para mejorar su aceptabilidad y, en particular, para
reducir su agresividad. Algunas aguas subterrneas o superficiales
pueden utilizarse, tras un tratamiento adecuado, para mezclar en
proporciones mayores y pueden mejorar la dureza y el equilibrio
inico.6Usos industriales[editar]Produccin de aguas de alta
calidad[editar] Produccin deagua desmineralizada: las membranas de
baja presin eliminan la mayor parte de las sales en el agua,
finalizando su desmineralizacin total con el intercambio inico.
Produccin deagua ultrapura: adems de eliminar las sales en el agua
y una gran variedad de sustancias orgnicas, tambin
depuramicroorganismosconsiguiendo un agua ultrapura.Circuitos de
refrigeracin semiabiertos[editar]Vase tambin:refrigeracinLas
centrales de produccin de energa elctrica deben ceder al foco fro
grandes cantidades de energa en forma de calor. El medio utilizado
para esta transferencia es habitualmente el agua de uncircuito de
refrigeracin. Con el fin de economizar la mxima cantidad de agua
posible se concentra el agua de aporte tantas veces como lo permita
su composicin inica y la resistencia a lacorrosinde los materiales
del circuito. Al mismo tiempo, con tal finalidad y para cumplir con
la legislacin vigente en algunos pases, reduciendo el impacto
ecolgico que supondra el vertido de las aguas de alta salinidad de
la purga del circuito, se procede a tratar estas para obtener un
vertido practicante nulo donde la smosis inversa juega un papel
importante en la concentracin del vertido.Pintado por
electrodeposicin[editar]Vase tambin:electrodeposicinEn este proceso
la carrocera se sumerge en unadispersin coloidalen agua de partcula
de pintura elctricamente cargada. La aplicacin de un gradiente de
potencial origina una migracin de las partculas de pintura hacia la
carrocera sobre la que se depositan. Cuando la carrocera emerge del
bao de electropintado arrastra pintura sin depositar, por lo que se
lava pulverizando agua a contracorriente. De esta forma, la pintura
arrastrada es recuperada y devuelta de nuevo al bao.El bao de
pintura es bombeado hacia unas membranas de ultrafiltracin cuyo
permeado contiene mayoritariamente agua, pequeas cantidades de
resina, solvente solubilizador y sales inorgnicas disueltas. El
rechazo de la ultrafiltracion es mayoritariamente pintura del bao
que es devuelta al mismo.El permeado de la ultrafiltracion es
impulsado de nuevo hacia una smosis inversa cuyo permeado es agua
de alta pureza que se utiliza, junto con una pequea cantidad de
agua desmineralizada de aporte, para el lavado final de la
carrocera.El rechazo de la smosis inversa contiene solventes,
solubilizadores, sales disueltas, etc. y se utiliza por un lado
para arrastrar la pintura no depositada sobre las carroceras tras
su salida del bao de electropintado y por otro lado para
desconcentrar el circuito de las sales que se van
acumulando.Tintado de fibras textiles[editar]La utilizacin de la
smosis inversa y de la nanofiltracin para el tratamiento de los
efluentes procedentes del tintado de fibras textiles permite por un
lado recircular aproximadamente el 95% de los productos qumicos
usados en los baos de tintado y, por otro, reutilizar alrededor del
90% de las aguas residuales generadas.Fabricacin de
catalizadores[editar]Vase tambin:Convertidor catalticoAlgunos
catalizadores utilizados de automviles se fabrican a partir de una
pasta dealuminio,cerioynquel. La combinacin de una ultrafiltracin y
una smosis inversa permite recuperar tanto la materia prima de
fabricacin como el agua del proceso. El efluente de la fabricacin
de catalizadores es una lechada que incorpora los constituyentes de
la pasta diluidos entre 3 y 50 veces as como un conjunto de
aditivos. La lechada, cuya concentracin oscila entre 1 y el 15% de
slidos, pasa en primer lugar a travs de una ultrafiltracin con un
poder de corte del orden de 100.000, obtenindose un concentrado con
un contenido en slidos del 50%, que se puede reutilizar
directamente en el proceso. El permeado de la ultrafiltracin pasa a
continuacin por una smosis inversa que permite recuperar la mayor
parte del agua del proceso.Procesado de papel
fotogrfico[editar]Vase tambin:papel fotogrficoEl elevado coste
tanto de laplatacomo del agua de alta calidad hace rentable
recuperar ambos elementos de los efluentes del procesado de papel
fotogrfico. Los efluentes con un contenido en plata del orden de
las 30 ppm, son enviados hacia unas membranas de smosis inversa que
presentan un rechazo medio deltiosulfato de platadel 99,7%. El
permeado es recirculado de nuevo al proceso y el rechazo de la
smosis, con un contenido en plata de 220 a 570 ppm, es sometido a
un tratamiento conditionitay aluminio para precipitar la plata.
Unacentrifugacinposterior permite separar el precipitado del
efluente y recuperar la plata.Usos alimentarios[editar]La misma
capacidad de concentrar molculas ha sido ampliamente utilizada para
conseguir concentrados alimenticios.Fabricacin de fcula de
patata[editar]Las aguas residuales de las fbricas defcula de
patatapasan, en primer lugar a travs de una ultrafiltracin cuyo
contenido presenta un 10% de la materia seca, de la cual su 60%
aproximadamente son protenas que se pueden recuperar por
precipitacin.El ultrafiltrado se enva de nuevo hacia una smosis
inversa cuyo permeado presenta una contaminacin menor, pudiendo
enviarse a una planta convencional de aguas residuales urbanas.En
el rechazo de la smosis inversa, en un pequeo volumen se encuentra
concentrada toda la contaminacin inicial y debe procesarse en una
planta de alta carga.Concentrado de zumos de frutas[editar]La
concentracin elimina el agua, y mantiene el aroma y resto de
molculas. La produccin dezumosconcentrados mediante smosis inversa
tiene las siguientes ventajas: No destruye lasvitaminasni se
pierden losaromas, al hacerse a temperatura ambiente. Bajo consumo
energtico por lo que hay un abaratamiento de costes de
produccin.Pero tambin las siguientes limitaciones: La smosis
inversa se debe utilizar con otros procesos de concentracin ya que
a medida que aumenta la concentracin se eleva lapresin osmtica.
Puede presentar paso de algunos compuestos de bajo peso molecular
no deseados a travs de las membranas utilizadas y se concentran an
ms.Preconcentracin de jugos azucarados[editar]Con la smosis inversa
se puede preconcentrar losjugos azucaradosantes de su evaporacin
para eliminar gran parte del agua que poseen. As se puede reducir
consumos energa y aumentar capacidad de evaporacin.Preconcentrado
de suero lcteo[editar]Vase tambin:Suero lcteoAs se consiguen los
siguientes objetivos: Reducir el coste del transporte. Cuando el
suero no se procesa en la misma planta donde se obtiene, es preciso
transportarlo para su tratamiento. Con la preconcentracin elimina
gran parte del agua existente reduciendo considerablemente los
gastos de transporte. Reducir el consumo energtico de laevaporacin.
Si el suero lcteo se procesa en la misma planta su preconcentracin
mediante smosis inversa permite reducir los consumos energticos
globales de la fabricacin y aumentar la capacidad de produccin de
los evaporadores existentes.Preconcentrado de la clara de
huevo[editar]Vase tambin:huevo (alimento)La smosis inversa conserva
todas sustancias solubles producto final (glucosa). Reduce costes
de secado y mejora la calidad del producto.Estabilizacin de
vinos[editar]La estabilizacin delvinotiene por objeto eliminar un
precipitado detartrato potsicoque disminuye generalmente su valor
comercial y puede hacerse precipitando los tartratos de forma
controlada, tras concentrar el vino por smosis inversa.Se hace
pasar el vino a travs de una smosis inversa, obtenindose, por un
lado, un permeado que representa aproximadamente el 60% del volumen
inicial, y por otro, un concentrado que supone el 40% restante en
el que los distintos productos que no pueden atravesar las
membranas se encuentran concentradas 2,5 veces.Fabricacin de
cerveza con bajo contenido en alcohol[editar]Lacervezafermentadacon
un bajo contenido alcohlico no posee ni un sabor ni un aroma
satisfactorios. Por lo que es mejor producir una cerveza con un
contenido alcohlico normal o alto y reducir o eliminar dicho
contenido posteriormente.El proceso de la desalcoholizacin de la
cerveza se basa en el hecho de que algunas membranas retienen
difcilmente el etanol.La cerveza se bombea hacia la membrana de
smosis inversa obtenindose por un lado un permeado formado por
agua, la mayor parte del alcohol y algunoscidos orgnicosde bajo
peso molecular y por otro un concentrado de cerveza.El agua no
destilada, junto con los componentes de bajo peso molecular se
mezclan de nuevo con la cerveza concentrada, dando lugar a la
cerveza con bajo contenido en alcohol.Fermentacin
alcohlica[editar]Artculo principal:Fermentacin alcohlicaLa smosis
inversa puede utilizarse para produciralcohola partir de los jugos
azucarados.El contenido de la cuba de fermentacin alcohlica se
bombea constantemente hacia membranas de smosis inversa permitiendo
el paso de agua y alcohol que se destila separando el agua del
alcohol.Experimento ilustrativo de smosis[editar]Se puede realizar
unaexperiencia, consistente en llenar una bolsa decelofn(que tambin
se usa para bolsas de supermercado), con una solucin
deaguayazcarcomn; labocade la bolsa debe quedar hermticamente
cerrada. En estas condiciones, se le sumerge en un recipiente que
contenga agua.El celofn cumple el papel de unamembranay la
caracterstica que presenta es la de no permitir el paso de las
molculas de azcar en la solucin, lo cual significa que es
impermeable al azcar. Por el contrario, deja pasar con facilidad
las molculas de agua, o sea, es permeable a ella. Las membranas que
presentan este comportamiento reciben el nombre de semipermeables.
De acuerdo a lo anterior, en el experimento se puede observar que,
al comienzo el recipiente formado por la membrana de celofn se
encuentra distendido, pero poco a poco va aumentando de tamao hasta
quedar inflado. Esto es consecuencia de la difusin del agua a travs
de la membrana, desde el recipiente hacia el interior de la bolsa.
Este es el fenmeno que se conoce como smosis.Que es el gradiente de
concentracion?Mejor respuesta
Ogrorespondidahace 7 aos Gradiente de concentracin es la
diferencia de concentracin de soluto que existe entre dos
soluciones o medios. Un ejemplo: tienes en un recipiente agua a la
cual le agregas sal pero no agitas; en el momento en que agregas la
sal, la mayor concentracin de sal estar en el fondo del recipiente,
mientras que en la parte superior la concentracin ser mnima. Esta
diferencia es el gradiente.
Otro ejemplo: ests en el extremo de una habitacin y alguien abre
un envase de perfume en el extremo opuesto. Al principio el aroma
se percibe suavemente donde tu ests, pero en donde se ubica el
envase de perfume el aroma es fuerte. Nuevamente se