Neontología

Existen cinco reinos en la naturaleza a nivel biológico:

El reino Mónera
El reino Protista
El reino Fungi o de los hongos
El reino vegetal
El reino Animal

Dentro de cada uno de estos grandes grupos existenotros más pequeños en los cuales se ubucan organismos con características morfofisiológicas similares, así:
Mónera: Conformado por bacterias verdaderasy cianobacterias o bacterias fotosintéticas
Protista: Conformado por las algas, los hongos musilaginosos y los protistos.
Hongos: Conformado por hongos inferiores y superiores.
Vegetal: Conformado por Vegetales inferiores o Briófitas, dentro del que están los músgos y las hepaticas;vegetales superiores o Pteridófitos, como los helechos;y traqueófitos o plantas como pinos, las acacias, etc.
Animal dentro del cual están los vertebrados como peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos; y los invertebrados como los insectos, los arácnidos, las mariposas, etc.


REINO MONERA

Los individuos pertenecientes al reino monera son organismos procariotas unicelulares. Están representados a través de las bacterias y de las algas verdes azuladas. A estos organismos se les encuentra como unicelulares pero conformando colonias (en grupos miceliales). Se caracterizan por el hecho de no poseer membranas nucleares, mitocondrias, plástides ni flagelos avanzados. Generalmente, efectúan su alimentación por medio de la absorción pero algunos especimenes son capaces de realizar procesos fotosintéticos o quimiosintéticos. Principalmente, su tipo de reproducción puede ser asexual, por fisión o por yemas. Otra forma de reproducción se da a través de fenómenos protosexuales. Dentro del reino monera, se puede encontrar a los individuos que son inmóviles y a los que tienen la capacidad de desplazarse. Cuando el organismo puede desplazarse lo hace a través del latido de flagelos simples (ya hemos mencionado que carecen de flagelos avanzados) o por deslizamiento Rama Nyxocera (si carecen de flagelos).


REINO PROTISTA

El Reino Protista está conformado por un grupo de organismos que presentaban un conjunto de características que impedían colocarlos en los reinos ya existentes de una manera plenamente definida. Esto se debe a que algunos protistas pueden parecerse y actuar como individuos del reino plantas, otros protistas pueden parecerse y actuar como organismos del reino animal, pero los organismos del reino protista no son ni animales ni plantas.

Los individuos del reino de los protistas son los que presentan las estructuras biológicas más sencillas entre los eucariotas (ya que su ADN está incluido en el núcleo de la célula), y pueden presentar una estructura unicelular (siendo esta la más común), multicelular o colonial (pero sin llegar a formar tejidos). Los protistas son autótrofos (en su mayoría) y producen un alto porcentaje del oxígeno de la tierra. Sin embargo, es complicado establecer un cuadro de características generales para los organismos del reino protista. Con todo, procuraremos presentar las características más comunes en la mayoría (No están presentes en todos los protistas) de estos organismos a continuación:

1.Son Eucariotas
2.No forman tejidos
3.Son autótrofos (por fotosíntesis), heterótrofos (por absorción) o una combinación de ambos.
4.Generalmente son aerobios pero existen algunas excepciones.
5.Se reproducen sexual (meiosis) o asexualmente (mitosis).
6.Son acuáticos o se desarrollan en ambientes terrestres húmedos
El reino protista se divide en tres grandes filos o superfilos: superfilo algae, superfilo protozoa y superfilo slime molds.



REINO FUNGI

Los hongos son organismos multicelulares, es decir que pueden ser unicelulares o pluricelulares, que se alimenta mediante la absorción, estos vegetales no pueden sintetizar su propios alimentos, viven sobre otros organismos es por ello que se dicen que son saprofitos o parásitos y forman líquenes. Los hongos son organismos sin clorofila, por lo que no pueden realizar la función de fotosíntesis, obtienen sus alimentos en forma directa o indirecta, almacenando sustancias sustancias nutritivas.

Los cuerpos de los hongos están formados por unos filamentos llamados hifas en la que podemos encontrar la materia orgánica donde crece llamada micelio nutritivo, estos son los llamados hongos parecidos a un paraguas, debido a que levantan en el aire o mecelio reproductivo. Son inmóviles pero con flujo protoplasmático en el micelio (Los micelios son masas de filamentos ramificados llamados hifas que constituyen el hongo). Su ciclo de reproducción es primordialmente sexual y asexual.


Sexual: Todos los hongos con excepción de los hongos imperfectos (Deuteromictos) poseen una reproducción sexual.

Asexual: esta reproducción ocurre solo en hongos inferiores acuáticos (ficomicetos)


Existen hongos perjudiciales, ya que atacan los alimentos, por otro lado también hay hongos de gran utilidad como lo son las levaduras, las cuales son usadas en la fabricación del pan, del vino y de la cerveza entre otros licores. También hay hongos comestibles (champignon). Igualmente, hay hongos utilizados en la medicina como el Penicillium y de otros hongos se extrae la penicilina y otros antibióticos, como también existen hongos que son extremadamente venenosos.


Los hongos se dividen en cuatro grandes clases:


Ascomicetos: son de gran utilidad en la industria y la medicina. A los ascomicetos están repartidos por diversos medios: en el agua, en el suelo, en vegetales y animales en descomposición, en sustancias azucaradas, en el que llevan una vida parasitaria causando serias enfermedades a plantas cultivadas. Este tipo de hongos también pueden ser saprofitos, los cuales tienen muchas aplicaciones de gran valor; son utilizados en la fabricación de queso, para ciertas fermentaciones y los del género Penicillium son los utilizados para producir antibióticos.


Ficomicetos: Son los hongos llamados moho del pan y de las frutas y en algunos casos es parásito del repollo.


Deuteromictos: Son cuando los hongos forman los líquenes, los cuales tienen una gran distribución en la superficie de la tierra, se pueden ver en las selvas, en la corteza de los árboles, en los desiertos y aun sobre las rocas y lugares nevados.


Basidiomicetos: Son los populares hongos de sombrerito y oreja de palo (que son los aparecen en los en los trocos de los árboles). Los hongos de sombrerito son de un gran valor económico, ya que son comestibles, pero existen algunas especies que son altamente venenosos.


REINO PLANTAS

El Reino Plantas (o vegetal) viene a representar el más importante eslabón dentro de toda cadena alimenticia, la mayor parte de ellos tienen clorofila y pueden almacenar la energía que proviene del sol y sintetizar sustancias alimenticias.

Se conoceen más de 260.000 especies, aunque este número es menor que las que conforman las especies animales.

Se ha tratado de clasificar a las plantas de muchas maneras, pero en este caso les presentaremos las más sencilla, ya que en ell no se tomaran en cuenta la de los grupos fósiles. Se realizará el estudio de estas plantas siguiendo su linea evolutiva, comenzando desde las más primitivas, como las representan las Talofitas, hasta las que son más evolucionadas, es decir, las Angiopermas.

Divisiones o Filos:

1.Mixophyta
2.Clorophyta
3.Chrysophyta
4.Phaeophyta
5.Rhodophyta
6.Mycophyta
7.Bryophyta
8.Tracheophyta

REINO ANIMAL

Se calcula que al Reino Animal pueden pertenecen cerca de un millon de especies. Debido a este enorme número se ha hecho una clasificación muy minuciosa de todos estos especímenes. Se han clasificado en: Esponjas, Celenterados, Cteneforos, Plantelmitos, Nematodos, Rotiferos, Moluscos, Anelidos, Artropodos, Equinodermos y Cordados.

Esponjas: Se considera que la evolución de las esponjas ha sido mínima. Por eso se piensa que su apariencia actual bien podría ser la misma que tuvieron hace cientos de miles de años. Estos organismos poseen numerosas cavidades que se comunican a través de redes tubulares que terminan en un gran número de poros. Se han podido contar cerca de 5.000 especies existentes. Uno de los usos que le proporciona el hombre es el de producto de limpieza o artículo de tocador.

Celenterados: Esta especie animal presenta organismos con simetría radial. Digieren alimentos gracias a una cavidad que poseen en su interior. Los Celenterados acostumbran asociarse en grandes colonias a las cuales se les denomina corales. A las especies de los celenterados se les ha dividido en tres clases: Hydrozoa, Scyphozoa y Anthozoa.

Los Cteneforos: La apariencia externa de los cteneforos es muy parecida a la que presentan las medusas de los celenterados, hoy día sólo existen cerca de 100 especies.

Los Platelmitos: La gran mayoría de esta especie son parásitos que habitan ya sea en agua dulce o salada, pero también pueden observarse en tierra húmeda. Una especie de los platelmitos que podemos mencionar son los gusanos planos, también los gusanos parásitos que viven en el hombre y en los animales y las tenias que son parásitos cuyo cuerpo es alargado y con forma de cinta.

Los Nematodos: Esta especie presenta cuerpo cilindrico y alargado, y también presentan una cutícula muy resistente que los protege, y además poseen un aparato digestivo que incluye boca y ano.

Los Rotiferos: Estos animales son microscópicos y pueden vivir tanto en agua dulce como en agua salada, con mucha frecuencia los encontramos en las aguas estancadas.

Los Moluscos: Estos son animales celomados, que presentan un cuerpo blando que aunque tiene cierta simetría bilateral algunas veces presenta una marcada distorsion, generalmente se encuentran protegidos por conchas calcareas en una gran mayoría, pueden vivir en el agua, pero algunas especies son terrestres. Las clases de moluscos que existen son cinco que son: Anphineura, Scaphopoda, Gastropoda, Pelecypoda (calamares, pulpos).

Los Anélidos: Estos animales presentan un cuerpo alargado y suelen habitar el agua dulce o habitar en la tierra. Los más populares son: Las sanguijuelas y las lombrices de tierra. La respiración de estos individuos es cutanéa pero en algunos casos también pueden ser bronquial. En lo que se refiere a aparato digestivo es completo. El tamaño puede variar desde un milimetro hasta dos metros.

Los Artropodos: Estos animales metazoarios existen en gran cantidad siendo una de sus cracterísticas el presentar patas articuladas. Pueden habitar en la tierra, en el agua salada o en el agua dulce, también pueden vivir como parásitos en el hombre o en los animales. Entre los más conocidos tenemos: Las arañas, ciempiés, milpiés, garrapatas, los cangrejos, las langostas e insectos, zacundos, mariposas, saltamontes, moscas, chipos, cucarachas.
Muchos de los artropodos tienen una gran importacia en la economía, otros pueden servir alimento para el hombre y para algunos animales, mientras que otros son perjudiciales, ya que destruyen los sembradios y pueden llegar a transmitir bacterias.

Los Equinodermos: Son animales que poseen un endoesqueletos, su piel es se encuentra cubierta con espinas erizadas (Erizos), suelen vivir en el mar por ejemplo: los pepinos de mar, las estrellas de mar, las arañas de mar.

Los Cordados: Son animales marinos que viven ya sea en el agua dulce, en el agua salada o en la tierra, su estructura dorsal es flexible, son de sexos separados, en su gran mayoría presentan un organo capaz de bombear la sangre a través de un sistema circulatorio cerrado. Existen aproximadamente por encima de las 45.000 especies distintas. Su división consiste en cuatro subphylum que comprenden a los animales pequeños, y otras siete clases, en donde se encontra la clase Mammalia los cuales son vertebrados ya evolucionados. Este constiye el grupo más util para el hombre ya que existen muchos productos alimenticios que derivan de ellos. Su cuerpo suele estar cubierto de pelos y son mamíferos. Por su parte, los mamiferos pueden ser clasificados en tres subclases y 16 órdenes.

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Zeolitas

Las zeolitas son los soportes catalíticos más empleados en la actualidad. Debido a su estructura porosa presenta unas buenas propiedades para ser empleadas en intercambio iónico, en catálisis y en adsorción. Principalmente se han estudiado aquellas de naturaleza ácida por su importancia ndustrial, pero las ventajas medioambientales que presentan las zeolitas básicas, como la sustitución de procesos que generan gran cantidad de contaminantes (reacciones de alquilación), hace que su estudio se encuentre en pleno desarrollo. La búsqueda de nuevas aplicaciones constituye uno de los objetivos primordiales en el desarrollo de estos materiales (Marcus, 1999).


Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos de fórmula general:


Mex/n(AlO2)x(SiO2)y·mHxO

donde x, m y n son números enteros correspondientes a la celdilla unidad y Me es un catión metálico de valencia n La estructura tiene una relación de oxígeno a metal de 2, con tetraedros de composición neta [SiO2] y [AlO2] y una carga negativa igual al número de átomos de aluminio en posiciones estructurales. La estructura consiste en una red tridimensional de tetraedros SiO4 y AlO4-, con los átomos de silicio o aluminio en el centro (átomos T), y los oxígenos (O) en los vértices . Estos tetraedros (unidad fundamental) se enlazan por sus átomos de oxígeno originando estructuras poliédricas (poliedros simples) que constituyen las estructuras secundarias. Finalmente, estos poliedros se unen formando las estructuras terciarias más o menos complejas. Las diferentes formas de coordinación de los tetraedros, así como la relación silicio/aluminio originan los distintos tipos de zeolitas. En este proceso, se van formando cavidades o canales de distinto tamaño, donde se alojan cationes y moléculas de agua, y que están conectados entre sí por medio de aberturas o poros de dimensiones constantes. Cada átomo de aluminio que sustituye isomórficamente a uno de silicio proporciona una carga negativa, la cual se neutraliza con las cargas positivas que aportan los cationes.

La síntesis hidrotérmica de zeolitas supone la transformación de una mezcla de compuestos de Si y Al, cationes metálicos, moléculas orgánicas y agua en aluminosilicatos cristalinos. El proceso de conversión del gel amorfo en zeolitas se activa térmicamente y tiene lugar en un intervalo de temperaturas que va desde 60ºC hasta 100ºC, salvo en zeolitas con mayor contenido en silicio en las que se necesitan temperaturas mayores, realizándose las síntesis en autoclaves. En estas síntesis hidrotérmicas, el gel se suele mantener cierto tiempo por debajo de la temperatura de cristalización, en lo que se llama periodo de envejecimiento. Durante esta etapa tiene lugar la disolución o despolimerización de la sílice, la cual se produce por las condiciones alcalinas utilizadas en la síntesis, consiguiéndose un aumento de la concentración de sílice en la disolución. Después de la despolimerización de la sílice, los aniones silicatos que se forman condensan, dando
lugar a especies oligoméricas en disolución. En estas disoluciones alcalinas, los silicatos oligoméricos aniónicos reaccionan con el aluminio, que se encuentra como Al(OH)4 -, produciendo la estructura del aluminosilicato. Barrer (Barrer, 1982) propuso que la condensación y la polimerización de estas unidades oligoméricas son esenciales para la nucleación y crecimiento de las zeolitas. El posterior crecimiento de los cristales tiene lugar a partir de los núcleos formados por unión de los precursores, obteniéndose cristales de mayor tamaño. En la actualidad se considera que el crecimiento de los cristales ocurre generalmente en disolución, más específicamente, por condensación de las especies en disolución en la superficie del cristal.

Las condiciones que han de satisfacerse para la síntesis hidrotérmica de
zeolitas puede resumirse en (Dwyer, 1984):

- Materias primas muy reactivas, en forma de geles o sólidos amorfos.

- Elevados valores de pH, mediante la incorporación de un hidróxido alcalino y/o una base orgánica.

- Bajas temperaturas (T<100ºc)>

Las aplicaciones industriales de las zeolitas son consecuencia de sus propiedades físico-químicas. Muchas de estas propiedades resultan tan ventajosas que han motivado la sustitución de otros productos convencionales por zeolitas en numerosos procesos industriales. De estas propiedades, podemos distinguir como más importantes la adsorción, el intercambio iónico y la actividad catalítica.

a) Adsorción: Es característica común de las zeolitas que al ser calentadas a vacío o en corriente de gas (N2, He, aire) pierdan el agua de hidratación que alojan en sus cavidades, sin que se modifique su estructura. En este estado de deshidratación, y dada la gran superficie interna creada (300-800 m2/g), las zeolitas presentan una gran capacidad para la adsorción selectiva de cualquier molécula que pueda penetrar en sus cavidades.

b) Intercambio iónico: La capacidad de las zeolitas para intercambiar sus cationes hace de estas un medio excelente para estudiar los fenómenos de intercambio iónico, pero su importancia radica en que pueden modificar sus propiedades de adsorción (variando el tamaño de poro o la fuerza de interacción con los adsorbatos) y sus propiedades catalíticas.

c) Actividad catalítica: Las zeolitas son los catalizadores más utilizados a nivel mundial, por esa razón son, probablemente, el grupo de catalizadores heterogéneos que ha sido mejor caracterizado. Han recibido una atención especial debido a sus propiedades (estructura microporosa, composición química muy variada y facilidad de intercambio de los cationes compensadores de carga) lo que hace de ellas un grupo de materiales muy extensamente usados en procesos catalíticos como la conversión de hidrocarburos (alquilación, craqueo, hidrocraqueo, isomerización, hidrodeshidrogenación, reformado selectivo, deshidratación, conversión de metanol a gasolina).

REFERENCIA
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CC. QUÍMICAS
Departamento de Ingeniería Química

Cristalografía

Cuando escuchamos hablar acerca de "Cristal" pensamos en un juego de vasos o en un elegante diseño de animal puesto en una vitrina. En términos de minerales un cristal es una porción homogénea de materia con una estructura atómica ordenada y definida y con forma externa limitada por superficies planas y uniformes simétricamente dispuestas. Los cristales se producen cuando un líquido forma lentamente un sólido; esta formación puede resultar de la congelación de un líquido, el depósito de materia disuelta o la condensación directa de un gas en un sólido. Los ángulos entre las caras correspondientes de dos cristales de la misma sustancia son siempre idénticos, con independencia del tamaño o de la diferencia de forma superficial.

La mayor parte de la materia sólida muestra una disposición ordenada de átomos y tiene estructura cristalina. Los sólidos sin estructura cristalina, como el vidrio, se denominan amorfos. Debido a su estructura, son más parecidos a un líquido que a un sólido. Se conocen como líquidos superenfriados.

Para comprender la formación de cristales, podemos establecer una secuencia siguiendo un átomo que al unirse con otros dará paso a una molécula, a su vez, un conjunto de moléculas dará paso a la conformación de una celda y un conjunto ordenado de celdas dará lugar a la constitución de un cristal.

Se describen como materiales cristalinos aquellos materiales sólidos cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada y paralela y cuya distribución en el espacio muestra ciertas relaciones de simetría. Así, la propiedad característica y definidora del medio cristalino es ser periódico, es decir, que a lo largo de cualquier dirección, y dependiendo de la dirección elegida, la materia que lo forma se halla a distancias específicas y paralelamente orientada. Además de ésta, otras propiedades características son la homogeneidad y la anisotropía.

Por tanto, el cristal está formado por la repetición monótona de agrupaciones atómicas paralelas entre sí y a distancias repetitivas específicas (traslación). La red cristalina es una abstracción del contenido material de este medio cristalino, y el tratarlo únicamente en función de las traslaciones presentes constituye la esencia de la teoría de las redes cristalinas.

Para una apropiada asimilación de lo que significa el orden interno cristalino, se ha de comenzar por la visualización y definición, a través de vectores traslación, del orden interno monodimensional , constituido por las diferentes direcciones de la red que definen, por su periodicidad, filas reticulares donde los nudos están alineados y equidistantes entre sí.

Fila reticular

Se trata de una fila de nudos obtenida por aplicación sucesiva de una traslación definida.

El símbolo de las filas reticulares se denomina como los índices [uvw] que son los componentes del vector traslación que une dos nudos adyacentes de la fila considerada expresados en función de un par primitivo cuyo origen se sitúa sobre uno de estos dos nudos.

Índices de Miller

Se obtienen calculando las intersecciones (H, K, L), o número de traslaciones, con los tres ejes fundamentales del cristal. Posteriormente se invierten y se eliminan denominadores, o bien, se calculan los cocientes entre el producto de las tres intersecciones dividido entre cada una de las intersecciones: (H*K*L= N, N/H= h, N/K=k, N/L=l)

Morfología cristal

Clases cristalinas

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