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INTRODUCCIÓN

Investigación clínica

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A Brian se le diagnosticó con un tipo de cáncer denominado mieloma múltiple, para el que recibió un medicamento llamado talidomida. Preocupado y experimentando una importante pérdida de peso, Brian descubrió que un isómero óptico puede ocasionar defectos congénitos si lo ingieren las mujeres embarazadas y que la talidomida rápidamente se convierte en ambos enantiómeros dentro del cuerpo.

Algunos de los nuevos conceptos que usted aprenderá incluyen:

  • Estereoisómeros, isómeros ópticos y enantiómeros.

2.1 ÁTOMOS, IONES Y ENLACES QUÍMICOS

El estudio de la fisiología requiere cierta familiaridad con los conceptos y la terminología básicos de la química. Un conocimiento de la estructura atómica y molecular, la naturaleza de los enlaces químicos, y la naturaleza del pH y conceptos relacionados, proporcionan el fundamento para gran parte de la fisiología humana.

RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

Después de estudiar esta sección, usted debe ser capaz de:

  • 1. Describir la estructura de un átomo y un ion, así como la naturaleza de los enlaces covalentes, iónicos y de hidrógeno.

  • 2. Explicar el significado de los términos “polar” y “no polar”; “hidrofílico” e “hidrofóbico”.

  • 3. Definir ácido y base, y explicar la escala de pH.

  • 4. Identificar las características de moléculas orgánicas.

Las estructuras y los procesos fisiológicos del cuerpo se basan, en gran parte, en las propiedades e interacciones de átomos, iones y moléculas. El agua es el principal constituyente del cuerpo y explica de 60 a 70% del peso total de un adulto promedio. De esta cantidad, dos terceras partes se encuentran dentro de las células del cuerpo, o en el compartimiento intracelular; el resto está contenido en el compartimiento extracelular, un término que se refiere a la sangre y los líquidos tisulares. Disueltas en esta agua hay muchas moléculas orgánicas (moléculas que contienen carbono, como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), así como moléculas inorgánicas y iones (átomos con una carga neta). Antes de describir la estructura y función de las moléculas orgánicas dentro del cuerpo, sería útil considerar algunos conceptos, términos y símbolos químicos básicos.

Átomos

Los átomos son las unidades de menor tamaño de los elementos químicos. Son demasiado pequeños como para observarlos de manera individual, incluso con el microscopio electrónico más potente; sin embargo, mediante los esfuerzos de generaciones de científicos, ahora se entiende bien la estructura atómica. En el centro de un átomo está su núcleo, el cual contiene dos tipos de partículas: protones —que tienen carga positiva— y neutrones —que no poseen carga (son neutros)—. La masa de un protón es igual a la de un neutrón, en tanto que la suma de los protones y neutrones en un átomo es el número de masa del átomo. Por ejemplo, un átomo de carbono, que contiene seis protones y seis neutrones, tiene una masa atómica de 12 (cuadro 2-1). Note que la masa de electrones ...

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