1 Todo se trata de construir estructuras

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5 Toda edificación contiene algo de materiales como: Metal, cristal, concreto, plástico y madera.

6 Let’s make a cake from scratch (totally from scratch) Protón Neutrón Electrón

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8 E = mc 2 E = 1 kg x (300,000,000 m/s) 2 E = 9x10 16 joules 1 joule = 1 watt for 1 second E = 9x1016 watts x sec x kilo x 1 hr 1000 3600 sec E = 25,000,000,000 (25 billones) kilowatt-hrs Arizona produce y usa 58 billones KW-hrs en 1999 La mitad del año para producir la suficiente energía para crear la masa de un pastel (1kg). Costo = alrededor 3 billones de dollares

9 La eenergía Luminosa(fotones) son necesaerios para la creación de la materia ¿De que está hecha la luz? 1. Campo eléctrico 2. Campo magnético

10 La energía luminosa (fotones) es necesario para la creación de la materia De 2 a 3 volts pueden producir luz visible, pero no es considerada como gran energía. Necesitamos mayor frecuencia luminosa, la cual tiene mayor fotoenergía.

11 El cinescopio(tambien llamado TRC) que tiene la T.V. y el monitor de la computadora crea luz acelerando los electrones con 30,000 volts eléctricos para ser lanzados través del fosforo que se encuentra al frente del monitor. Esta luz es muy fuerte pero no es suficiente.

12 La maquina de Rayos-X usa 100,000 to 200,000 volts eléctricos para acelerar los electrones que golpean la placa metálica. Cuando los electrones llegan a su punto mas alto, entregan la energía como de alta luminosidad llamado rayos-x. Esta luz puede atravesar materia, pero aún no tiene la energía suficiente para crear materia.

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16 Para crear un electrón se necesita por lo menos un millone de volts. Este voltaje es igual al que contiene un relámpago. Este voltaje expulsa los electrones desde el cielo hasta el piso, los cuales son detenidos por el aire. Si esto no fuera asi, habría la posibilidad de que dos electrones acelerados por un millon de volts al golpear el suelo produciran luz con suficiente energía para crear un nuevo electrón.

17 El electrón y el anti-electrón (positrón) se crean cuando los rayos gamma colisionan con energía de 1 millon de volts. Electrón Positrón (anti-electrón)

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19 El electrón y el anti-electrón (positrón) se crean cuando los rayos gamma colisionan con energía de 938 millon de volts. Protón Anti-Protón

20 Se pueden ver Quarks de seis “sabores” o “colores” distintos, mientras que los Anti-quarks son creados cuando altos rayos de energía gamma coalicionan energía de unos 300 millones de Volts. Quarks Anti-quarks U D U U D Proton U D D Neutron +2/3 -1/3

21 El neutrón Protón Electrón

22 Protón Neutrón Electrón

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26 Helio-2 Carbon-6

27 Protón Neutrón Electrón

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36 ¿Pero qué hace conveniente los building blocks? El popular juguete “Tinkertoys” nos da una de idea del porque. Los bloques deben de colocarse de cierta forma para poder ser conectado con el siguiente. Tinkertoys tiene piezas circulares con orificios, para que los palillos actúen de conectores entre estas piezas. Con palillos de diferentes longitudes y distintos tipos de piezas circulares, se pueden crear muchas cosas distintas.

37 Cosntruyendo elementos Hidrógeno-1 Helio-2 Litio-3 Carbono-6 Boro-5 Berilio-4

38 Protón Neutrón Electrón

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41 Usando las bases estructurales de neutrones, protones y electrones construímos distinos elementos

42 Construyendo elementos Hidrógeno-1 Helium-2 Lithium-3 Carbon-6 Boron-5 Beryllium-4

43 Los elementos ahora son bases estructurales Hidrógeno Carbono-6 Oxígeno-8 Nitrogéno-7

44 Elementos que son las bases estructurales Hidrógeno Nitrógeno-7 Carbon-6 Oxígeno-8 Carbono-6

45 Diversidad extrema Aunque la construcción de elementos se trata de simplemente agregar un protón, un electrón y normalemente un solo neutrón por cada nuevo elemento, las propuedades de cada elemento pueden cambiar de una forma drampatica.

46 Diversidad Extrema Nitrógeno-7 Carbono-6 Oxígeno-8 Fluor-9 Neón-10

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49 H21314151617He LiBeBCNOFNe NaMg3456789101112AlSiPSClAr KCaTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr RbZrAgIXe CsBaWPtAuHgPbRn Fr UPu 1 18 x y d p s z f

50 Diversidad dentro del mismo elemento

51 Diversidad en el mismo elemento

52 Carbono Amorfo. Lámpara Negra Usador en tintas negras para pinturas, copiadoras y para impresoras de inyeccion de tinta.

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56 Hidrógeno Carbono-6 Hidrógeno Los compuestos son dos o más elementos que comparten uno de sus electrónes o a perdido y/o ganado uno.

57 Hydrogen Carbon-6 Hydrogen Los compuestos son uno o más elementos que comparten electrones.

58 Oxígeno 8 protones Magnesio 12 protones 8 (+) 10 (-) -2 Carga 12 (+) 10 (-) +2 Carga

59 Los compuestos son dos o mas elementos que se unen por tener cargas opuestas. Oxígeno-8 p Magnesio-12 p 8 (+) 10 (-) -2 Carga 12 (+) 10 (-) +2 Carga

60 Enlace Iónico Nitrógeno Litio Oxígeno

61 H H H N C O Los elementos son entonces las bases estructurales O H H C H C H

62 Los compuestos se encuentran clasificados en Orgánicos e Inorganicos

63 Se necesitan 3 materiales de construcción para hacer un ladrillo El ladrillo se convierte en un elemento constructivo para hacer una hilera La hilera se convierte en otro elemento constructivo para hacer el muro.

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67 Si O O O O O O O O O O

68 O O O O O O O O O O Otros elementos, que son considerados como metales y ordenados de acuerdo a su abundancia, son aluminio, hierro, calcio, sodio y potasio.

69 H21314151617He LiBeBCNOFNe NaMg3456789101112AlSiPSClAr KCaTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr RbZrAgIXe CsBaWPtAuHgPbRn Fr UPu 1 18 Si un metal dona uno o más electrónes a un no-metal, el metal se convierte en positivo y el no-metal, en negativo, provocando que estos se atraigan. +1 +2 -2-3-4+3

70 Los compuestos orgánicos son aquellos que normalmente provienen de los organismos vivos. Siempre contendran carbono, y unos mas otro tipo de elementos como hidrógeno, oxígeno y notrógeno. Ejemplos; Alcohol, Azucar, Grasa, Proteina.

71 H H H H H H C C H H H H H H C C C C H H H H H H H H C C H H Hidrocarburos H H C C H H H H H H Metano C C H H H H H H C C H H H H C C C C H H H H H H Butano Propano H H C C H H H H C C H H H H H H Etano

72 Gasolina H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H H HH CC H H CC H H H CC H H H H CC H H H CC H H H H CC H H CC H H H H H H CC H H CC H H H CC H H H H CC H H H CC H H H H CC H H CC H H H H H CC H H H CC H H H H CC H H H CC H H H H CC H H CC H H H H H H H CC H H CC H H H H CC H H H H CC H H H H CC H H H H CC H H CC H H H H H H H H CC H H C H H H H CC H H H H C H H H H CC H H H H C HH CC H H H H H H H H CC H H C HH H H CC H H HH C H H H H CC H H H H C HH CC H H H H H H C HH H H CC HH HH C H H H H CC HH H H C HH CC HH H H HH H H C H H C HH H H C HH HH C H H C HH H C HH C HH H H Diesel Aceite de Motor Plástico C C H H Hidrocarburos

73 H H C C H H H H H H Metano O

74 H H C C H H H H H H O

75 H H H H C C H H H H

76 H H C C H H Metanol H H O O H H

77 H H H H H H H H H H H H H H H H H H C C H H Metanol (alcohol metílico) O O H H H H C C H H C C H H O O H H Etanol (alcohol etílico) C C H H C C H H O O H H Propanol (alochol propílico) H H C C H H C C H H H H C C H H O O H H H H C C H H Alcohol isopropílico

78 O O O O O O H H H H H H C C H H Ácido Fórmico(antídoto para mordeduras venenosas) H H H H C C H H C C O O H H Ácido acético(vinegre) C C H H C C H H H H Ácido butírico H H C C O O H H C C H H O O

79 H H H H H H C C H H C C H H O O H H H H C C H H O O H H H H C C H H C C O O H H H H H H H H C C H H C C H H O O H H C C H H O O H H H H C C H H C C Ácido Acético(vinagre)Propanol (Alochol propílico) Pérdida de agua Acetato de Propil> Sabor a pera

80 H H H H C C H H O O H H H H C C H H O O H H H H C C H H C C O O H H H H H H C C H H O O H H C C H H O O H H H H C C H H C C Ácido ButíricoEtanol (Alcohol Etílico) Pérdida de Agua Butrato Etílico> Sabor a piña H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H

81 O O O H H C H C H H C H H C H C H H H O H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H H C H C H H C H H C H O H H C H H C H H C H C H C H H H C H H C H H H C H C H C H O H C H H C H H C H H C H C H C H H H H C H C H Los ácidos grasos son ácidos orgánicos con largas cadenas de carbono

82 Lípidos: aceites y grasas(mantequilla) O O O H H C H C H H C H H C H C H H H O H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H H C H C H H C H H C H O H H C H H C H H C H C H C H H H C H H C H H H C H C H C H O H C H H C H H C H H C H C H C H H H H C H C H O H H H H H H O C O C C H H Los ácidos grasos son ácidos organicos con cadenas largas de carbono. Glicerina

83 Lípidos: aceites y grasas O H C H C H H C H H C H C H H H H C H H C H H C H H C H H C H H C H O H C H C H H C H H C H H C H H C H H C H C H C H H H C H H C H O H C H C H C H C H H C H H C H H C H C H C H H H H C H C H O H H H O C O C C H H

84 O C H Hidrocarburos Gasolina H H H C H C H H C H H C H H C H H C H C H H H Diesel-12 Aceite-20 Plástico 1000s H H H C H C H H C H H C H H C H H C H C H H H H H H C H C H H C H H C H H C H H C H C H H H O O C O O C C O O

85 O C Glicerina H H H H H H O C O C C O H H H H O H H O C O C C H H O H H O C C H H Ribosa H H Carbohidratos O H H O C O C C H H O H H H O C C H H Glucosa H O C H H O O

86 O C Glicerina H H H H H H O C O C C O H H H H O H H O C O C C H H O H H O C C H H Ribosa H H Carbohidrato O H H O C O C C H H O H H H O C C H H Glucosa H O C H H O O

87 O H H O C O C C H H O H H H O C C H H Glucosa Fórmula estructural. Cadena de glucosa H O C H H-C=O | H-C-OH | HO-C-H | H-C-OH | H-C-OH | CH 2 OH H Glucosa Módelo específico. Cadena de glucosa Glucosa glucose bending Glucosa Two ring shape versions alpha-glucose beta-glucosa

88 La glucosa se transforma en 4 formas distintas millones de veces en un solo segundo.

89 H2OH2O OO H2OH2O O H2OH2O

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92 H2OH2O O O CH 2 OH H2OH2O O H2OH2O

93 H2OH2O O H2OH2O O H2OH2O

94 O H2OH2O H2OH2O O Usada por las bacterias que conforman la placa dental. También usada por doctores para incrementar el flujo sanguíneo y prevenir la coagulación.

95 C O H H O O

96 ¿Cómo producir una proteína? Nitrégeno-7 Carbono-6 Oxígeno-8 Hidrégeno-1

97 4 3 2 1 Carbono Nitrógeno Oxígeno Hidrógeno Número de conexiones disponibles(enlaces)

98 O O || HO O O || H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H H H C C H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H H H C C H H C C H H H H H H Aceite para Motor H H C C H H H H H H

99 ¿Como se producen las proteínas? Nitrógeno-7 Carbono-6 Oxígeno-8 Hidrógeno-1

100 H H H N C O O C C N O H HH Amonia Ácido acético Vinagre C H H H Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

101 H H H N C O O C C N O HH C H H H Amonia Ácido acético Vinagre Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

102 H H H N C O O C C N O H C H Amino acid Glycine C H H Alanine S Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

103 H H H N C O O C C N O H C H Amino ácido Glicerina C Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

104 S H N O C H O C N O H C H Haciendo varias combinaciones con los 5 átomos antes mencionados, los seres vivos pueden producir un total de 20 aminoácidos, que después conformaran todas las proteínas necesarias. Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

105 H O C N O H C H S H O C N

106 H N C O C Glicina S H O H C N O H C H H H H H O C N O C H H Glycine

107 H N C O C Glicina S H O H C N O H C H H H H H O C N O C H H Alanina C H H Pérdida de agua Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

108 H N C O C S H H C N O H C H H H O C N O C H H C H H

109 Ácido aspártico H N C O C S O H Fenilanina H C N O H C H O C O H C H H H H H O C N O C H H H H C C C C C C C H H H H Aspartame Nutrasweet (Equal) Los aminoácidos son la base estructural de las proteínas

110 Los amino-ácidos forman dos tipos de proteínas. Estructural: Este tipo es usado para conformar estructuras en un organismo. Química: Este tipo es el que encuentra en las reacciones químicas. Son anticuerpos y encimas que participan en chemical chores.

111 Structural Proteins Cabello (keratina) Uñas (keratina) Piek (colágeno) Músculos (miosin, etc.) Cartílago (glicoproteina: proteinas ligadas a carbohídratos) Ligamentos (colágeno más glicoproteinas) Cornea del ojo(colágeno/keratina)

112 Proteínas Químicas En los glóbulos rojos (RBC), la proteína, hemoglobina, lleva el oxígeno. Los glóbulos blancos (WBC) crean proteínas especializadas llamadas anticuerpos que neutralizan substancias tóxicas en ek cuerpo. Los glóbulos blancos también producen peróxido de hidrógeno para matar bacterias.

113 Peróxido de Hidrogeno H OO H

114 Enzimas: proteínas para controlar las reacciones. Las enzimas son proteínas que aceleran o producen reacciones que normalmente no suceden. Por ejemplo, cuando el cuerpo “quema” grasas, se produce el peróxido de hidrógeno. Como se sabe el peróxido de hidrógeno se usa para matar gérmenes y para decolorar el cabello. Pero al mismo tiempo es peligroso para la vida ya que se descompone en agua y oxígeno, siendo este último demasiado reactivo y llega a atacar partes críticas de las celulas como el ADN y ciertas enzimas. Por suerte hay una enzima que logra descomponer el peróxido de hidrógeno sin problema alguno.

115 Enzimas: Proteínas especiales Abajo hay dos representaciones de una enzima, “catalizada”. La de la izquierda muestra todos los átomos que conforman la cadena de amino-ácidos que forman la proteína. La imagen de la derecha, muestra la forma causada por los amino-ácidos. Es una forma específica de las protéinas que le da la habilidad de atacar otros químicos y causar reacciones. Por ejemplo, los catalizadores pueden controlar 200,000 moléculas de pereóxido de hidrógeno por segundo y convertirlas en agua y oxígeno sin riesgo alguno. H O H O H O H O H O H O O H O H

116 Organic Building Blocks H N C O S Hidrocarburos Carbohidratos y Lípidos Amino-ácidos y proteínas Más amino-ácidos y proteinas P Ácidos Nicléicos ARN y ADBN Átomos únicos de hierro, cobre y magnesio para algunas proteínas

117 Making a cake totally from scratch Protón Neutrón Electrón

118 3 billones de dolares eléctricos y un billón de volts

119 Protón Neutrón Electrón H N C O S Carbohidratos=azucares & starch Lípidos=aceites, grasas, mantequilla, margarina Amino-ácidos y proteínas Huevos y leche

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125 Todo se trata de construir estructuras