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¿Por qué los animales no producen alcohol?

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Según tengo entendido, durante la respiración anaeróbica, los electrones recibidos de la descomposición de la glucosa se transfieren al dinucleótido de nicotinamida y adenina y al dinucleótido de flavina y adenina. Como no hay oxígeno, los electrones se transfieren a otra cosa, ya sea ácido láctico o etanol (en el caso de la levadura).

Entonces, ¿por qué los animales producen ácido láctico y no etanol?

Además, (sé que esto es una tontería, pero) ¿qué pasaría si lo hicieran?


Considere esto desde el punto de vista de la integración del metabolismo de todo el cuerpo.

El cuerpo funciona con una economía de combustible basada en la glucosa. El músculo activo produce lactato (C3) que se exporta al hígado a través del torrente sanguíneo. El hígado convierte el lactato en glucosa (C6) que luego se exporta a los tejidos.

¿Y si el músculo produjera etanol (C2)? El hígado lo metaboliza a acetato. Esto podría convertirse en acetil CoA y así sucesivamente en ácidos grasos, pero no hay forma de lograr la síntesis neta de glucosa a partir de acetato. Por supuesto, el músculo puede utilizar ácidos grasos, por lo que podría concebir un sistema alternativo basado en esto. Puede ser que esto sea menos eficiente desde el punto de vista del uso de energía; no lo he verificado porque hay un argumento más convincente en contra del uso de etanol.

Según este artículo, los niveles de lactato en el torrente sanguíneo pueden alcanzar entre 15 y 25 mM durante el ejercicio. Si el músculo exportara etanol en lugar de lactato, el contenido de alcohol en sangre (BAC) alcanzaría los mismos niveles.

El medio de ese rango, etanol 20 mM, equivale a un BAC de 0.076%, que está justo por debajo del límite legal para conducir en los EE. UU. Y el Reino Unido, y por encima del límite legal en muchos países europeos. Este BAC está asociado con efectos sobre el razonamiento, la percepción de profundidad y la visión periférica. Entonces, desde una posición evolutiva, realmente no tendría sentido tener un sistema metabólico basado en enviar tanto etanol a través de la sangre.


Producción de alcohol etílico (con reacción química)

El alcohol etílico es el disolvente y la materia prima más común. Está al lado del agua y se utiliza en laboratorios y en la industria química. Gran parte de este alcohol se obtiene sintéticamente a partir de etileno. Sin embargo, su producción a partir de la fermentación microbiana utilizando una variedad de sustratos azucarados baratos sigue siendo comercialmente importante.

Es imperativo que los microorganismos utilizados tengan una alta tolerancia al alcohol, crezcan vigorosamente y produzcan una gran cantidad de alcohol. Las levaduras, particularmente Saccharomyces cerevisiae, representan los microorganismos más conocidos utilizados en la producción de alcohol etílico.

Algunos de los sustratos económicos utilizados en la industria del alcohol son la melaza de azúcar de caña o el licor de sulfito residual de las industrias del papel. También se pueden utilizar como sustrato almidón que produzca gramos (maíz), patatas, uvas si sus precios lo permiten. Algunos países utilizaron la remolacha azucarera para este propósito.

Reacción:

La reacción química que da como resultado la fermentación microbiana de carbohidratos en alcohol se puede representar de la siguiente manera:

1. Producción comercial utilizando melaza como materia prima:

La melaza contiene aproximadamente un 50% de carbohidratos fermentables (azúcares). Los tanques grandes y profundos de acero o acero inoxidable se utilizan como contenedores en el método de producción industrial (Fig. 40.1).

La melaza se diluye a una concentración adecuada de azúcar (15-16%), una pequeña cantidad de fuente de nitrógeno (por ejemplo, fosfato de amonio, urea, sulfato de amonio) y ácido sulfúrico (H2ASI QUE4) se agrega en él. El pH de este medio se mantiene en aproximadamente 5,0 y se le añade un cultivo de Saccharomyces cerevisiae en crecimiento activo.

La fermentación comienza y se deja continuar durante aproximadamente 24-40 horas a aproximadamente 25-30 ° C de temperatura. A continuación, el medio fermentado se destila y pasa por columnas rectificadoras para obtener alcohol etílico. El rendimiento de alcohol etílico oscila alrededor del 50% de la concentración de azúcar fermentable presente en el medio.

La gran cantidad de CO2 que se produce durante el proceso de fermentación como resultado de la descarboxilación se recupera y se comprime a su estado sólido. La levadura recuperada se suele utilizar como pienso para animales.


¿Por qué los animales no producen alcohol? - Biología

En Sudáfrica, la leyenda local dice que a los elefantes les gusta emborracharse. Buscan el árbol de marula, se exceden en sus frutos dulces y disfrutan de los efectos embriagadores del jugo ligeramente fermentado.

Los relatos de los paquidermos borrachos se remontan al menos a dos siglos. En la década de 1830, un naturalista francés llamado Adulphe Delegorgue describió historias de sus guías zulúes sobre un comportamiento misteriosamente agresivo en elefantes machos después de que se alimentaban de los frutos de marula. "El elefante tiene en común con el hombre una predilección por un suave calentamiento del cerebro inducido por la fruta que ha sido fermentada por la acción del sol", escribió Delegorgue.

Los elefantes no son las únicas criaturas acusadas de darse el gusto de tomar cócteles o dosis de drogas de vez en cuando. Se cuentan historias de canguros que se drogan con plantas de amapola en Australia o perros que, según informes, se vuelven adictos a la sustancia tóxica secretada por los sapos de caña. Y abundan las historias de monos verdes en la isla caribeña de St. Kitts, absorbiendo furtivamente los cócteles de colores brillantes de turistas distraídos.

Pero, ¿cuánto de esto es el resultado de proyectar nuestra propia fascinación por las sustancias que alteran la mente en otros animales? Décadas de investigación de laboratorio han demostrado que podemos inducir fácilmente un comportamiento adictivo en los animales al hacer que las sustancias adictivas estén fácilmente disponibles para ellos. Pero, ¿los animales salvajes realmente se emborrachan o se colocan?

Informes no confirmados han sugerido que los ualabíes pueden drogarse con opio en los campos de amapolas australianas (Science Photo Library)

Los monos verdes son una especie que los investigadores esperaban que pudieran ayudar a responder esta pregunta. A veces llamados monos verdes, son nativos de África, pero un puñado de grupos aislados terminaron esparcidos por las islas del Caribe. En los siglos XVIII y XIX, los esclavistas a menudo tomaban a los monos como mascotas, y cuando sus barcos aterrizaban en el nuevo mundo, los monos escapaban fácilmente o eran liberados intencionalmente. Allí, libres de la mayoría de sus depredadores, los pequeños primates se adaptaron bastante bien a la vida de las islas tropicales. Durante 300 años, los animales vivieron en un entorno dominado por plantaciones de caña de azúcar. Y cuando la caña de azúcar se quemaba o, en ocasiones, se fermentaba antes de la cosecha, se convertía en un regalo para los monos. A medida que se acostumbraron al etanol en el jugo de caña fermentado, los monos pudieron haber desarrollado tanto el gusto como la tolerancia al alcohol. Se cuentan historias locales sobre la captura de monos salvajes proporcionándoles una mezcla de ron y melaza en cáscaras de coco ahuecadas. Los primates borrachos podrían ser capturados sin problemas.

Los monos verdes pueden haber desarrollado un gusto por el alcohol al comer caña de azúcar fermentada, desechada en las plantaciones del Caribe (Getty Images).

Desde entonces, se han estudiado los descendientes de esos monos introducidos para que podamos comprender más sobre su comportamiento borracho. Un estudio encontró que casi uno de cada cinco monos prefería un cóctel de alcohol mezclado con agua azucarada en lugar de un sorbo de agua azucarada sola.

Curiosamente, las personas más jóvenes eran más propensas a beber que las personas mayores, y la mayor parte de la bebida la realizaban adolescentes de ambos sexos. Los investigadores, dirigidos por Jorge Juárez de la Universidad Nacional Autónoma de México, sospechan que los monos mayores evitan el alcohol debido al estrés de la política de los monos. "Es [posible] que los adultos beban menos porque tienen que estar más alerta y perceptivos de la dinámica social del grupo". En otras palabras, en algún momento los monos dejan atrás sus días de consumo excesivo de alcohol y resacas y comienzan a actuar como adultos.

Se ha observado que los delfines de dientes ásperos chupan una toxina del pez globo. pero, ¿es el uso de drogas recreativas? (Biblioteca de fotos científicas)

Sin embargo, no se puede decir necesariamente lo mismo de los delfines de dientes ásperos. Los mamíferos marinos se parecen un poco a la variedad nariz de botella más familiar, pero se pueden distinguir por marcas blancas alrededor del pico. En 1995, la científica marina Lisa Steiner proporcionó quizás la primera descripción de un comportamiento peculiar que presenció cerca de las Azores.

Una noche, ella conducía junto a una agregación de unos 50-60 delfines, cada uno en su propio grupo de cuatro a siete individuos. Los delfines parecían estar alimentándose, pero actuaban de manera extraña, sin mostrar el típico comportamiento de alta energía. Algunos se alimentaban perezosamente, pero muchos simplemente nadaban lentamente. Fue entonces cuando notó el pez globo. "Se vieron cuatro peces globo inflados con los delfines y uno de ellos, que estaba boca abajo, estaba siendo empujado por uno de los delfines", escribe Steiner. Sospechaba que el comportamiento era una especie de juego. "Hacia el final del encuentro, se observó a varios delfines yaciendo inmóviles en la superficie con la espalda y la parte superior de la cabeza claramente visibles".

El pez globo produce una toxina que adormece si los delfines la ingieren en pequeñas cantidades, pero también es muy peligrosa (Thinkstock).

No está necesariamente claro qué estaban haciendo los delfines con el pez globo, pero su comportamiento inusualmente indiferente implica para algunos que estaban experimentando una leve intoxicación por el veneno del pez globo, la tetrodotoxina. Un documental de la BBC llamado Dolphins: Spy in the Pod que se emitió el año pasado presentó el mismo argumento. Es una idea controvertida, porque la tetrodotoxina es tan peligrosa que una pequeña dosis puede matar.

En un artículo de Discover Magazine, la bióloga marina Christie Wilcox explica: "Miligramo por miligramo, la tetrodotoxina es 120.000 veces más mortal que la cocaína, 40.000 veces más mortal que la metanfetamina y más de 50 millones de veces más mortal que el THC. Es de decenas a cientos muchas veces más letal que los venenos de los animales más famosos del mundo, incluidas las arañas viudas y la mamba negra. Es más potente que el gas nervioso VX, el formaldehído o incluso la ricina. Es, literalmente, uno de los compuestos más tóxicos conocido por el hombre ". Ella argumenta que los mamíferos curiosos y de cerebro grande, los delfines, pueden explorar peces globo y pueden exponerse accidentalmente a un poco de la toxina, pero es extremadamente escéptica sobre la idea de que los delfines se estén dosificando intencionalmente, con tanta precisión para lograr un poco de entumecimiento sin sobredosis accidental. Además, la tetrodotoxina no es realmente psicoactiva. Induce entumecimiento, pero no altera la mente, por lo que es una mala elección de fármaco.

La fruta de marula fermentada se usa para hacer un licor llamado Amarula; tiene un elefante en la etiqueta (Thinkstock)

En cuanto a los elefantes, la ciencia es bastante clara. Los animales son tan masivos que se necesitaría una gran cantidad de fruta de marula para intoxicarse. Los fisiólogos Steve Morris, David Humphreys y Dan Reynolds de la Universidad de Bristol escucharon por primera vez los rumores de los elefantes borrachos mientras estaban en Sudáfrica para una conferencia científica, por lo que se dispusieron a determinar si las leyendas podrían reflejar algo de verdad.

Una búsqueda en la literatura científica apoyó la idea de que los elefantes al menos podrían emborracharse. Un estudio de 1984 mostró que estaban felices de beber una solución de alcohol al 7%, y varios bebieron lo suficiente como para alterar su comportamiento. Si bien no "actuaron borrachos", en términos humanos, disminuyeron el tiempo dedicado a alimentarse, beber, bañarse y explorar, y se volvieron más letárgicos. Varios mostraron comportamientos que indicaban que se sentían incómodos o quizás un poco enfermos.

¿Baúl borracho?

Pero el hecho de que los elefantes puedan intoxicarse no significa que lo hagan en la naturaleza con la suficiente rutina como para inspirar todas las leyendas del árbol de marula. Un elefante de 3.000 kg (6.600 lb) tendría que beber entre 10 y 27 litros de una solución de alcohol al 7% en un período de tiempo relativamente corto para experimentar cualquier cambio de comportamiento evidente. Incluso si la fruta de marula contuviera un 3% de etanol (una estimación generosa), un elefante que comiera solo frutas de marula a un ritmo normal apenas consumiría la mitad del alcohol necesario en un solo día para emborracharse. Si quisiera emborracharse, dadas las limitaciones de su anatomía y fisiología, un elefante tendría que comer marula al 400% de su tasa de alimentación normal y, al mismo tiempo, evitar toda ingesta adicional de agua. "En nuestro análisis", concluyen los investigadores, "esto parece extremadamente improbable".


Fermentación anaeróbica

La fermentación anaeróbica es un proceso complicado, 100% natural y que se realiza sobre microorganismos. Lea este artículo de BiologyWise para conocer qué es la fermentación anaeróbica y algunos datos interesantes sobre este proceso.

La fermentación anaeróbica es un proceso complicado, 100% natural y que se realiza sobre microorganismos. Lea este artículo de BiologyWise para conocer qué es la fermentación anaeróbica y algunos datos interesantes sobre este proceso.

La fermentación se define comúnmente como el proceso en el que la energía se forma mediante el proceso de oxidación de compuestos orgánicos como carbohidratos y azúcares. Esto conduce a la conversión de estos compuestos orgánicos en un ácido o un alcohol que proporciona energía. Puede ser realizado por microorganismos con la ayuda de oxígeno, así como sin él. Cuando la fermentación se realiza en presencia de oxígeno, se denomina fermentación aeróbica y cuando se realiza sin él, comúnmente se conoce como fermentación anaeróbica.

Ecuación de fermentación anaeróbica

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alcohol
————-
deshidrogenasa

»En esta reacción, la respiración anaeróbica se produce en el azúcar (para provocar la fermentación) con la ayuda de la levadura del hongo, que no entra en contacto con la atmósfera ni con el oxígeno. El acetaldehído y el NADH son los sustratos de la reacción que se fermentan junto con un ión de hidrógeno para formar el producto, que es el alcohol.

»Esta reacción tiene lugar en presencia de la enzima activa. alcohol deshidrogenasa para producir alcohol y un cofactor, que es un ion de NAD. Esta reacción sigue a la descarbaxilación del piruvato con la ayuda de la enzima. piruvato descarboxilasa, pirofosfato de tiamina (TPP) y dos iones Mg. Una vez completada esta fase, se forman acetaldehído y CO para dar la reacción mencionada anteriormente.

Glucólisis

La palabra & # 8216lysis & # 8217 significa descomposición y & # 8216glyco & # 8217 significa glucosa, por lo que a partir de esta vía se produce la fermentación o descomposición de la glucosa en piruvato, que es un subproducto de la misma. Este proceso produce energía (38 moléculas de ATP) en aproximadamente 10 segundos a 2 minutos y se lleva a cabo en el citoplasma de las células musculares. Esta energía se almacena en el aparato de Golgi dentro de estas células y luego se transporta, como y cuando sea necesario, por todo el cuerpo.

  • La glucólisis anaeróbica comienza cuando la glucosa se fosforila en glucosa-6-fosfato en el primer paso. Luego, este producto se convierte en fructosa-6-fosfato, que luego se convierte en fructosa-1,6-bisfosfato.
  • Este producto da luego dos productos más, a saber, PGAL y DHAP, que son interconvertibles mediante una reacción reversible.
  • El PGAL luego produce 1,3-bisfosfoglicerato al reducir un ión de NAD y un fosfato inorgánico a NADH.
  • A esto le sigue la producción de 3-fosfoglicerato y 2-fosfoglicerato uno tras otro, con la formación de 1 molécula de ATP.
  • El 2-fosfoglicerato luego da fosfoenolpiruvato (PEP) por deshidrogenación de una molécula de agua. Este PEP se convierte en piruvato con la generación de otra molécula de ATP y, por tanto, se produce energía mediante la fermentación anaeróbica de glucosa.

El decapado a menudo se llama corning o salmuera. Se llama así porque los alimentos como los mangos y pepinos crudos se conservan mediante el proceso de fermentación, en una solución de sal y agua llamada salmuera. Este proceso puede conservar los alimentos perecederos durante meses sin descomponerse. Estos tanques de salmuera tienen tapas cerradas para evitar el contacto con el oxígeno, ya que puede agregar otros microbios no deseados para crecer en los encurtidos y dar una mezcla de fermentación aeróbica y anaeróbica. Esta estrategia de almacenamiento de alimentos es muy útil para conservar frutas y verduras perecederas, que luego se pueden consumir durante todo el año.

Como todo el mundo sabe que la fermentación es un concepto muy antiguo, que encuentra su aplicación en todas las cocinas del mundo, ¡no tenga miedo de comer esos deliciosos encurtidos!

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Fermentación Vs Respiración: Definición, Tipos y Diferencias

El término "fermentar" se deriva de la palabra latina "fervere" que significa "hervir". A finales del siglo XIV, los alquimistas describieron el proceso de fermentación y se convirtió en objeto de investigación científica en el siglo XVI. En la década de 1860, Louis Pasteur estudió el proceso de fermentación. En 1897, el químico alemán Eduard Buechner utilizó por primera vez el proceso de fermentación científicamente y fermentó una solución de azúcar. Su experimento se considera el comienzo de la ciencia de la bioquímica que le valió el Premio Nobel de Química en 1907. Por lo tanto, el estudio de la fermentación se conoce como Zimología. Para la elaboración de diferentes productos industriales como vino, queso, yogur de cerveza y otros productos, los fabricantes aplican el proceso de fermentación.

La fermentación es el proceso metabólico mediante el cual las moléculas orgánicas como la glucosa, el almidón o el azúcar son convertidas por microorganismos en ácidos, gases o alcohol en condiciones anaeróbicas. Para obtener energía, la levadura realiza la fermentación al convertir el azúcar en alcohol, mientras que las bacterias convierten los carbohidratos en ácido láctico a través del proceso de fermentación. Generalmente, las bacterias y las levaduras necesitan un ambiente libre de oxígeno para vivir. Muchas industrias de bebidas y alimentos utilizan el proceso de fermentación para convertir los azúcares en etanol. En este caso, el etanol se utiliza para producir bebidas alcohólicas mediante el uso de levadura que libera CO2.

Tipos de fermentación

Hay muchos tipos de procesos de fermentación. Entre ellos, los procesos de fermentación más comunes son la fermentación con etanol y ácido láctico. Las personas producen alimentos comerciales como cerveza y pan mediante un proceso de fermentación con etanol. La fermentación del ácido láctico se utiliza para dar sabor y conservar los productos lácteos y las verduras.

Muchas industrias de alimentos y bebidas utilizan el proceso de fermentación para producir muchos productos industriales importantes:


Contenido

  • Las palabras diaforesis e hidrosis pueden significar transpiración (en cuyo sentido son sinónimos de transpiración) [10] [11] o sudoración excesiva (en cuyo sentido pueden ser sinónimo de hiperhidrosis o diferenciables de ella solo por criterios clínicos involucrados en el estrecho sentido especializado de las palabras). Disminuye la sudoración por cualquier causa. [12] hay aumento o sudoración excesiva en ciertas regiones, como las axilas, las palmas de las manos, las plantas de los pies, la cara o la ingle. es sudoración excesiva, generalmente secundaria a una afección subyacente (en cuyo caso se denomina hiperhidrosis secundaria) y generalmente afecta al cuerpo en su conjunto (en cuyo caso se denomina hiperhidrosis generalizada). [12]
  • La hidromeiosis es una reducción de la sudoración que se debe a la obstrucción de las glándulas sudoríparas en condiciones de humedad. [13]
  • Una sustancia o medicamento que provoca la transpiración es un sudorífico o sudorífico.

El sudor contribuye al olor corporal cuando es metabolizado por bacterias en la piel. Los medicamentos que se utilizan para otros tratamientos y la dieta también afectan el olor. Algunas afecciones médicas, como la insuficiencia renal y la cetoacidosis diabética, también pueden afectar el olor a sudor. Las áreas que producen sudor excesivo suelen aparecer rosadas o blancas, pero, en casos graves, pueden aparecer agrietadas, escamosas y blandas. [14]

La diaforesis es un síntoma o signo inespecífico, lo que significa que tiene muchas causas posibles. Algunas causas de diaforesis incluyen esfuerzo físico, menopausia, fiebre, ingestión de toxinas o irritantes y temperatura ambiental alta. Las emociones fuertes (ira, miedo, ansiedad) y el recuerdo de un trauma pasado también pueden desencadenar la sudoración. [ cita necesaria ]

La gran mayoría de las glándulas sudoríparas del cuerpo están inervadas por neuronas colinérgicas simpáticas. [15] Las neuronas simpáticas posganglionares secretan típicamente noradrenalina y se denominan neuronas simpáticas adrenérgicas; sin embargo, las neuronas simpáticas posganglionares que inervan las glándulas sudoríparas secretan acetilcolina y, por lo tanto, se denominan neuronas simpáticas colinérgicas. Las glándulas sudoríparas, los músculos piloerectores y algunos vasos sanguíneos están inervados por neuronas colinérgicas simpáticas.

Sudoración patológica Editar

La diaforesis puede estar asociada con algunas condiciones anormales, como hipertiroidismo y shock. Si se acompaña de pérdida de peso inexplicable o fiebre o palpitaciones, dificultad para respirar o malestar en el pecho, sugiere una enfermedad grave.

La diaforesis también se observa en un infarto agudo de miocardio (ataque cardíaco), por el aumento de la activación del sistema nervioso simpático, y es frecuente en el síndrome serotoninérgico. La diaforesis también puede ser causada por muchos tipos de infecciones, a menudo acompañadas de fiebre y / o escalofríos. La mayoría de las infecciones pueden causar cierto grado de diaforesis y es un síntoma muy común en algunas infecciones graves como la malaria y la tuberculosis. Además, el neumotórax puede causar diaforesis con ferulización de la pared torácica. El síndrome neuroléptico maligno y otras enfermedades malignas (por ejemplo, leucemias) también pueden causar diaforesis. [dieciséis]

Los diabéticos que dependen de inyecciones de insulina o medicamentos orales pueden tener niveles bajos de azúcar en sangre (hipoglucemia), lo que también puede causar diaforesis.

Las drogas (incluida la cafeína, la morfina, el alcohol, los antidepresivos y ciertos antipsicóticos) pueden ser causas, así como la abstinencia del alcohol, las benzodiazepinas, las sustancias no benzodiazepinas o los analgésicos narcóticos. Los estimulantes del sistema nervioso simpático como la cocaína y las anfetaminas también se han asociado con la diaforesis. La diaforesis por catecolaminas ectópicas es un síntoma clásico de un feocromocitoma, un tumor raro de la glándula suprarrenal. Los inhibidores de la acetilcolinesterasa (por ejemplo, algunos insecticidas) también provocan la contracción del músculo liso de las glándulas sudoríparas que conduce a la diaforesis. El mercurio es bien conocido por su uso como diaforético y fue ampliamente utilizado por los médicos en el siglo XIX y principios del XX para "purgar" el cuerpo de una enfermedad. Sin embargo, debido a la alta toxicidad del mercurio, se manifestarían síntomas secundarios, que se atribuyeron erróneamente a la enfermedad anterior que estaba siendo tratada con mercuriales.

La acrodinia infantil (intoxicación infantil por mercurio) se caracteriza por una transpiración excesiva. El médico debe considerar inmediatamente la acrodinia en un niño afebril que suda profusamente.

Algunas personas pueden desarrollar alergia al sudor. [17] [18] La alergia no se debe al sudor en sí, sino a una proteína productora de alergia secretada por bacterias que se encuentran en la piel. [19] Se ha descubierto que el ácido tánico suprime la respuesta alérgica junto con la ducha. [17]

Hiperhidrosis Editar

En algunas personas, el mecanismo del cuerpo para enfriarse es hiperactivo, tan hiperactivo que pueden sudar cuatro o cinco veces más de lo normal. [20] Millones de personas se ven afectadas por esta afección, pero más de la mitad nunca reciben tratamiento debido a la vergüenza o la falta de conciencia. Si bien afecta con mayor frecuencia las axilas, los pies y las manos, es posible que alguien experimente esta afección en todo el cuerpo. La cara es otra área común para que la hiperhidrosis sea un problema. No siempre se espera sudar incontrolablemente y puede ser vergonzoso para quienes padecen la afección. Puede causar problemas tanto fisiológicos como emocionales en los pacientes. Generalmente es un problema hereditario que se encuentra en cada grupo étnico. No es una amenaza para la vida, pero es una amenaza para la calidad de vida de una persona. [21] Los tratamientos para la hiperhidrosis incluyen antipersperantes y extirpación quirúrgica de las glándulas sudoríparas. En casos graves, las inyecciones de toxina botulínica o el corte quirúrgico de los nervios que estimulan la sudoración excesiva (simpatectomía torácica endoscópica) pueden ser una opción. [22]

Sudores nocturnos Editar

Los sudores nocturnos, también conocidos como hiperhidrosis nocturna, son la aparición de sudoración excesiva durante el sueño. La persona puede o no transpirar excesivamente mientras está despierta.

Una de las causas más comunes de sudoración nocturna en mujeres mayores de 40 años son los cambios hormonales relacionados con la menopausia y la perimenopausia. Esta es una ocurrencia muy común durante los años de transición de la menopausia.

Si bien los sudores nocturnos pueden ser relativamente inofensivos, también pueden ser un signo de una enfermedad subyacente grave. Es importante distinguir los sudores nocturnos debidos a causas médicas de los que ocurren simplemente porque el ambiente para dormir es demasiado cálido, ya sea porque el dormitorio es inusualmente caluroso o porque hay demasiadas mantas en la cama. Los sudores nocturnos causados ​​por una afección médica o una infección pueden describirse como "sofocos intensos que ocurren durante la noche y que pueden empapar la ropa de dormir y las sábanas, que no están relacionados con el medio ambiente". Algunas de las afecciones médicas e infecciones subyacentes que causan estos sudores nocturnos intensos pueden poner en peligro la vida y un médico debe investigarlas de inmediato.

La transpiración permite que el cuerpo regule su temperatura. La sudoración se controla desde un centro en las regiones preóptica y anterior del hipotálamo del cerebro, donde se encuentran las neuronas termosensibles. La función de regulación del calor del hipotálamo también se ve afectada por las entradas de los receptores de temperatura en la piel. La temperatura alta de la piel reduce el punto de ajuste hipotalámico para la sudoración y aumenta la ganancia del sistema de retroalimentación hipotalámica en respuesta a variaciones en la temperatura central. Sin embargo, en general, la respuesta de sudoración a un aumento de la temperatura hipotalámica ("central") es mucho mayor que la respuesta al mismo aumento de la temperatura media de la piel.

La sudoración provoca una disminución de la temperatura central a través del enfriamiento por evaporación en la superficie de la piel. A medida que las moléculas de alta energía se evaporan de la piel, liberando la energía absorbida por el cuerpo, la piel y los vasos superficiales disminuyen su temperatura. La sangre venosa enfriada luego regresa al centro del cuerpo y contrarresta el aumento de la temperatura central.

Hay dos situaciones en las que los nervios estimularán las glándulas sudoríparas, provocando la transpiración: durante el calor físico y durante el estrés emocional. En general, la sudoración inducida emocionalmente se limita a las palmas de las manos, las plantas de los pies, las axilas y, a veces, la frente, mientras que la sudoración física inducida por el calor se produce en todo el cuerpo. [23]

Las personas tienen un promedio de dos a cuatro millones de glándulas sudoríparas. Pero la cantidad de sudor que libera cada glándula está determinada por muchos factores, incluidos el sexo, la genética, las condiciones ambientales, la edad o el estado físico. Dos de los principales factores que contribuyen a la tasa de sudoración son el nivel de condición física y el peso de una persona. Si una persona pesa más, es probable que aumente la tasa de sudoración porque el cuerpo debe ejercer más energía para funcionar y hay más masa corporal para enfriarse. Por otro lado, una persona en forma comenzará a sudar antes y con mayor facilidad. A medida que alguien se pone en forma, el cuerpo se vuelve más eficiente para regular la temperatura del cuerpo y las glándulas sudoríparas se adaptan junto con los otros sistemas del cuerpo. [24]

El sudor no es agua pura; siempre contiene una pequeña cantidad (0,2-1%) de soluto. Cuando una persona pasa de un clima frío a uno cálido, se producen cambios adaptativos en los mecanismos de sudoración de la persona. Este proceso se conoce como aclimatación: la tasa máxima de sudoración aumenta y su composición de solutos disminuye. El volumen de agua que se pierde diariamente con el sudor es muy variable, oscilando entre 100 y 8.000 ml / día. La pérdida de soluto puede llegar a 350 mmol / d (o 90 mmol / d aclimatados) de sodio en las condiciones más extremas. Durante el ejercicio de intensidad media, las pérdidas por sudor pueden llegar a un promedio de 2 litros de agua / hora. En un clima fresco y en ausencia de ejercicio, la pérdida de sodio puede ser muy baja (menos de 5 mmol / d). La concentración de sodio en el sudor es de 30 a 65 mmol / l, según el grado de aclimatación.

El sudor es principalmente agua. Un modelo de microfluidos de la glándula sudorípara ecrina proporciona detalles sobre qué solutos se dividen en el sudor, sus mecanismos de partición y su transporte fluídico a la superficie de la piel. [25] Disueltos en el agua hay trazas de minerales, ácido láctico y urea. Aunque el contenido de minerales varía, algunas concentraciones medidas son: sodio (0,9 gramos / litro), potasio (0,2 g / L), calcio (0,015 g / L) y magnesio (0,0013 g / L). [26]

En relación con el plasma y el líquido extracelular, la concentración de iones de Na + es mucho menor en el sudor (

150 mM en plasma y líquido extracelular). Inicialmente, dentro de las glándulas ecrinas, el sudor tiene una alta concentración de iones Na +. En los conductos sudoríparos, los iones de Na + son reabsorbidos en el tejido por los canales de sodio epiteliales (ENaC) que se encuentran en la membrana apical de las células epiteliales que forman el conducto (ver Fig. 9 de la referencia). [2]

Muchos otros oligoelementos también se excretan en el sudor, nuevamente una indicación de su concentración es (aunque las mediciones pueden variar quince veces) zinc (0.4 miligramos / litro), cobre (0.3-0.8 mg / l), hierro (1 mg / l), cromo (0,1 mg / l), níquel (0,05 mg / l) y plomo (0,05 mg / l). [27] [28] Probablemente muchos otros minerales traza menos abundantes abandonan el cuerpo a través del sudor con concentraciones correspondientemente más bajas. Algunos compuestos orgánicos exógenos se abren paso en el sudor, como lo ejemplifica un compuesto oloroso no identificado con olor a "jarabe de arce" en varias de las especies del género de los hongos. Lactarius. [29] En los seres humanos, el sudor es hipoosmótico en relación con el plasma [30] (es decir, menos concentrado). El sudor se encuentra a niveles de pH moderadamente ácidos a neutros, típicamente entre 4.5 y 7.0. [31]

Transpiración artificial Editar

La piel artificial capaz de transpirar de manera similar a la sudoración natural y con la textura superficial y las propiedades humectantes de la piel normal se ha desarrollado con fines de investigación. [32] [33] La transpiración artificial también está disponible para pruebas in vitro y contiene 19 aminoácidos y los minerales y metabolitos más abundantes en el sudor. [ cita necesaria ]

Diagnóstico Editar

Existe interés en su uso en tecnología portátil. El sudor se puede muestrear y detectar de forma no invasiva y continua mediante tatuajes, bandas o parches electrónicos. [34] Sin embargo, el sudor como líquido de diagnóstico también presenta numerosos desafíos, como volúmenes de muestra muy pequeños y filtración (dilución) de analitos hidrófilos de mayor tamaño. Actualmente, la única aplicación comercial importante para el diagnóstico del sudor es la prueba de fibrosis quística infantil basada en las concentraciones de cloruro en el sudor.

Arte Editar

Ha habido un ejemplo de pintura gouache en la que la pintura se diluye con sudor. [35]


Ejemplos de hermafrodita

Pez payaso

En la sociedad del pez payaso, los únicos dos individuos que pueden reproducirse son los dos individuos más grandes. Aunque todos los peces payaso nacen con genitales que no funcionan, el pez payaso más grande sufre un cambio cuando se convierte en el pez más grande, y los ovarios se desarrollan y comienzan a liberar huevos. Esta hembra necesita un macho con quien reproducirse, y el segundo pez más grande desarrolla testículos que producen esperma. The couple continues to reproduce until one of them dies, in which case they are replaced by the next largest individuals. If the female dies, the male converts from female to male genitalia. Esto se conoce como sequential hermaphrodism. When the organism start off as male, they are called protandrous hermaphrodites or “first male” hermaphrodites. When they start as female, they are known as protogynous hermaphrodites, or “first female” hermaphrodites.

Earthworms

A hermaphrodite that can be found in your own backyard is the earthworm. Earthworms spend their days deep beneath the soil, burrowing in random directions and aerating the soil. Two earthworms could be only a short distance apart, and never come into contact. Because of this isolated lifestyle, it is important for the worms to be able to reproduce successfully when they meet. The earthworms are hermaphrodites and have both male and female genitalia. When they copulate, both organism give a gamete and receive a gamete. When they separate, each earthworm wraps its eggs in a cocoon and deposits them in a safe location. This gives the worms two separate populations of offspring that have different chances of surviving. An added benefit of being a hermaphrodite is that if a worm never finds a mate, it can fertilize its own eggs and reproduce that way. Many hermaphrodites experience this benefit.

Flores


Freshwater Vertebrates

All animals that live in fresh water must cope with a continual inflow of water from their hypotonic environment. In order to maintain homeostasis of its extracellular fluid (ECF), the freshwater fish must excrete this excess water. Contraction of its heart (powered by ATP) provides the pressure to force the water, small molecules, and ions into the glomérulo as nephric filtrate. The essential ingredients are then reclaimed by the tubules, returning to the blood in the capillaries surrounding the tubules. The blood in these capillaries comes from the glomerulus (as in humans) and also from the renal portal veins which drain the posterior part of the fish's body.

Figure 15.5.2.1 Freshwater kidneys

After solute reabsorption is complete, the urine is little more than water. Most of the nitrogenous wastes (including large amounts of ammonia, NH 3 ) leave by diffusion out of the gills. So, the kidney is mostly a device for maintaining water balance in the animal, rather than an organ of excretion.


Our researchers are strong supporters of animal welfare and view their work with animals in biomedical research as a privilege.

Stanford Researchers are Obligated to Ensure the Well-Being of All Animals in Their Care.

Stanford researchers are obligated to ensure the well-being of animals in their care, in strict adherence to the highest standards, and in accordance with federal and state laws, regulatory guidelines, and humane principles. They are also obligated to continuously update their animal-care practices based on the newest information and findings in the fields of laboratory animal care and husbandry.

Researchers requesting use of animal models at Stanford must have their research proposals reviewed by a federally mandated committee that includes two independent community members. It is only with this committee’s approval that research can begin. We at Stanford are dedicated to refining, reducing, and replacing animals in research whenever possible, and to using alternative methods (cell and tissue cultures, computer simulations, etc.) instead of or before animal studies are ever conducted.


4.4 Fermentation

En la respiración aeróbica, el aceptor final de electrones es una molécula de oxígeno, O2. If aerobic respiration occurs, then ATP will be produced using the energy of the high-energy electrons carried by NADH or FADH2 a la cadena de transporte de electrones. If aerobic respiration does not occur, NADH must be reoxidized to NAD + for reuse as an electron carrier for glycolysis to continue. ¿Cómo se hace esto? Algunos sistemas vivos utilizan una molécula orgánica como aceptor final de electrones. Los procesos que utilizan una molécula orgánica para regenerar NAD + a partir de NADH se denominan colectivamente fermentación. In contrast, some living systems use an inorganic molecule (other than oxygen) as a final electron acceptor to regenerate NAD + both methods are anaerobic (do not require oxygen) to achieve NAD + regeneration and enable organisms to convert energy for their use in the absence of oxygen.

Fermentación de ácido láctico

The fermentation method used by animals and some bacteria like those in yogurt is lactic acid fermentation (Figure 4.16). This occurs routinely in mammalian red blood cells and in skeletal muscle that has insufficient oxygen supply to allow aerobic respiration to continue (that is, in muscles used to the point of fatigue). In muscles, lactic acid produced by fermentation must be removed by the blood circulation and brought to the liver for further metabolism. La reacción química de la fermentación del ácido láctico es la siguiente:

The enzyme that catalyzes this reaction is lactate dehydrogenase. The reaction can proceed in either direction, but the left-to-right reaction is inhibited by acidic conditions. This lactic acid build-up causes muscle stiffness and fatigue. Once the lactic acid has been removed from the muscle and is circulated to the liver, it can be converted back to pyruvic acid and further catabolized for energy.

Conexión visual

Tremetol, a metabolic poison found in white snake root plant, prevents the metabolism of lactate. When cows eat this plant, Tremetol is concentrated in the milk. Humans who consume the milk become ill. Los síntomas de esta enfermedad, que incluyen vómitos, dolor abdominal y temblores, empeoran después del ejercicio. Why do you think this is the case?

Alcohol Fermentation

Another familiar fermentation process is alcohol fermentation (Figure 4.17), which produces ethanol, an alcohol. La reacción de fermentación del alcohol es la siguiente:

In the first reaction, a carboxyl group is removed from pyruvic acid, releasing carbon dioxide as a gas. The loss of carbon dioxide reduces the molecule by one carbon atom, making acetaldehyde. The second reaction removes an electron from NADH, forming NAD + and producing ethanol from the acetaldehyde, which accepts the electron. The fermentation of pyruvic acid by yeast produces the ethanol found in alcoholic beverages (Figure 4.18). If the carbon dioxide produced by the reaction is not vented from the fermentation chamber, for example in beer and sparkling wines, it remains dissolved in the medium until the pressure is released. Ethanol above 12 percent is toxic to yeast, so natural levels of alcohol in wine occur at a maximum of 12 percent.

Respiración celular anaeróbica

Certain prokaryotes, including some species of bacteria and Archaea, use anaerobic respiration. For example, the group of Archaea called methanogens reduces carbon dioxide to methane to oxidize NADH. Estos microorganismos se encuentran en el suelo y en el tracto digestivo de rumiantes, como vacas y ovejas. Similarly, sulfate-reducing bacteria and Archaea, most of which are anaerobic (Figure 4.19), reduce sulfate to hydrogen sulfide to regenerate NAD + from NADH.

Conceptos en acción

Watch this video to see anaerobic cellular respiration in action.

Other fermentation methods occur in bacteria. Many prokaryotes are facultatively anaerobic. This means that they can switch between aerobic respiration and fermentation, depending on the availability of oxygen. Certain prokaryotes, like Clostridios bacteria, are obligate anaerobes. Los anaerobios obligados viven y crecen en ausencia de oxígeno molecular. Oxygen is a poison to these microorganisms and kills them upon exposure. It should be noted that all forms of fermentation, except lactic acid fermentation, produce gas. La producción de tipos particulares de gas se utiliza como indicador de la fermentación de carbohidratos específicos, lo que desempeña un papel en la identificación de laboratorio de las bacterias. The various methods of fermentation are used by different organisms to ensure an adequate supply of NAD + for the sixth step in glycolysis. Without these pathways, that step would not occur, and no ATP would be harvested from the breakdown of glucose.

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    • Autores: Samantha Fowler, Rebecca Roush, James Wise
    • Editor / sitio web: OpenStax
    • Título del libro: Conceptos de biología
    • Fecha de publicación: 25 de abril de 2013
    • Ubicación: Houston, Texas
    • URL del libro: https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/1-introduction
    • Section URL: https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/4-4-fermentation

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