UREA - urea ensayo PDF

Preview

Summary

urea ensayo...

Description

La urea es un compuesto químico cristalino e incoloro, de fórmula CO(NH2)2. Se encuentra abundantemente en la orina y en la materia fecal. Es el principal producto terminal del metabolismo de proteínas en el hombre y en los demás mamíferos. La orina humana contiene unos 20g por litro, y un adulto elimina de 25 a 39g diariamente. En cantidades menores, está presente en la sangre, en el hígado, en la linfa y en los fluidos serosos, y también en los excrementos de los peces y muchos otros animales. También se encuentra en el corazón, en los pulmones, en los huesos y en los órganos reproductivos así como el semen. La urea se forma principalmente en el hígado como un producto final del metabolismo. El nitrógeno de la urea, que constituye el 80% del nitrógeno en la orina, procede de la degradación de los diversos compuestos con nitrógeno, sobre todo de los aminoácidos de las proteínas en los alimentos. En los mamíferos la urea se forma en un ciclo metabólico denominado ciclo de la urea. La urea está presente también en los hongos así como en las hojas y semillas de numerosas legumbres y cereales.

Debido a su momento dipolar, la urea es soluble en agua y en alcohol, y ligeramente soluble en éter. Se obtiene mediante la síntesis de Wöhler, que fue diseñada en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, y fue la segunda sustancia orgánica obtenida artificialmente, luego del oxalato de amonio. Propiedades físicas Densidad 1340 kg/m3 ; 1,34 g/cm3 Masa molar 60,06 g/mol Punto de fusión 405,8 K (133 °C) Propiedades químicas Acidez 0.18 pKa Solubilidad en agua: 108 g/100 ml (20 °C) 167 g/100 ml (40 °C) 251 g/100 ml (60 °C) 400 g/100 ml (80 °C) 733 g/100 ml (100 °C)

FUNCIONES



Fertilizante‫ ׃‬El 91% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret (menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos. La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, quienes absorben la luz para la fotosíntesis. Además el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales. La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos. Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno. El grano se aplica al suelo, el cuál debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone. Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicación de la urea al suelo. Si ésta es aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta aplicación, lluvia o riego, el amoníaco se vaporiza y las pérdidas son muy importantes. La carencia de nitrógeno en la planta se manifiesta en una disminución del área foliar y una caída de la actividad fotosintética.



Fertilización foliar‫ ׃‬La fertilización foliar es una antigua práctica, pero en general se aplican cantidades relativamente exiguas con relación a las de suelo, en particular de macronutrientes. Sin embargo varios antecedentes internacionales demuestran que el empleo de urea bajo de biuret permite reducir las dosis de fertilizantes aplicados al suelo, sin pérdida de rendimiento, tamaño y calidad de fruta[cita requerida]. Estudios realizados en Tucumán demuestran que las aplicaciones foliares de urea en bajas cantidades resultan tan efectivas como las aplicaciones al suelo[cita requerida]. Esto convalida la práctica de aplicar fertilizantes junto con las aplicaciones de otros agroquímicos como complemento de un programa de fertilización eficiente.



Industria química y de los plásticos‫ ׃‬Se encuentra presente en adhesivos, plásticos, resinas, tintas, productos farmacéuticos y acabados para productos textiles, papel y metales.



Como suplemento alimenticio para ganado: Se mezcla en el alimento del ganado y aporta nitrógeno, vital en la formación de las proteínas.



Producción de resinas‫ ׃‬Como por ejemplo la resina urea-formaldehído . Estas resinas tienen varias aplicaciones en la industria, como por ejemplo la producción de madera aglomerada. También se usa en la producción de cosméticos y pinturas. Producción de drogas‫׃‬Se usa para la fabricacion de drogas como la mentanfetamina



Si no se reutilizan para la síntesis de nuevos aminoácidos u otros productos nitrogenados, los grupos amino se canalizan a un único producto final de excreción. La mayoría de especies acuáticas, como por ejemplo los peces óseos, excretan el nitrógeno amínico en forma de amoníaco por lo que se les llama animales amonotélicos; la mayoría de animales terrestres son ureotélicos, excretan el nitrógeno amínico en forma de urea La producción de urea tiene lugar casi exclusivamente en el hígado y representa el destino de la mayor parte del amoníaco allí canalizado. La urea pasa al torrente sanguíneo y de ahí a los riñones y se excreta en la orina.

Reacciones del ciclo de la urea Pasos 1 2 3 4 5

Reactantes 2ATP + HCO3− + NH4+

Productos

Catalizado por

carbamoil fosfato + 2ADP + CPS1 Pi

carbamoil fosfato + citrulina + Pi ornitina citrulina + aspartato + argininosuccinato + AMP + ATP PPi argininosuccinato Arg + fumarato Arg + H2O ornitina + urea Las reacciones del ciclo de la urea

Localizacion mitocondria

OTC

mitocondria

ASS

citosol

ASL ARG1

citosol citosol

CICLO DE LA UREA ALTERACIONES METABOLICAS POR LA UREA ALTA O BAJA EL CICLO DE LA UREA: La función elemental del ciclo de la urea consiste en la eliminación del excedente de amonio procedente del metabolismo de los productos orgánicos nitrogenados; los aminoácidos son oxidados, se separa el grupo amino, se convierte el amoniaco en urea y se utiliza el esqueleto carbonado como combustible metabólico. Además tiene otras funciones metabólicas importantes como la síntesis de citrulina y arginina (aminoácidos que se convierten en esenciales en caso de alteración del ciclo de la urea para el funcionamiento parcial del ciclo y la síntesis proteica respectivamente). Las proteinas en el organismo tienen un mecanismo degradación permanente conocido como recambio proteico. El hígado es el único órgano en donde la ureagénesis es completa, y cuantitativamente importante, la molécula de urea en el organismo se forma con dos átomos de nitrógeno, uno procedente del carbamilfosfato, y otro del aspartato y además un carbono del bicarbonato. La deficiencia de alguna de las enzimas que interviene en el metabolismo de la urea provoca, por tanto, una acumulación anormalmente elevada de amoniaco en la sangre (hiperamonemia) y en los tejidos. El amoniaco es tóxico para todas las células y, en particular, para el tejido cerebral. Existen otros trastornos hepáticos de origen no determinado (síndrome de Reye, hiperamoniemia transitoria del prematuro o recién nacido), que pueden causar hiperamoniemia grave, incluso de carácter letal. Las enfermedades que se originan se clasifican dependiendo de la fase del ciclo afectada por el enzima deficitario: ? Fase alta del ciclo imprescindible en la síntesis de citrulina y que serán por consiguiente formas hipocitrulinémicas y, ? Fase baja del ciclo que evolucionarán con diferentes grados de hipercitrulinemia, arginosuccinuria y argininemia. Además, los síntomas de las enfermedades del ciclo de la urea varían según la edad de inicio: 1. Los recién nacidos pueden presentar los primeros signos de hiperamoniemia en las primeras 24/48 horas de vida, y los síntomas típicos son deficiente alimentación, vómitos, respiración anormal, letargia, convulsiones y coma. 2. Inicio tardío Se pueden presentar como ataques agudos recurrentes o de forma crónica progresiva. El cuadro clínico es, con frecuencia, menos dramático, y se caracteriza por una mala alimentación, vómitos episódicos, falta de un buen desarrollo, retraso del crecimiento y síntomas neuropsiquiátricos. 3. Algunos pacientes, de inicio muy tardío, se mantienen sanos hasta que presentan un cuadro agudo. Coinciden con personas muy maniáticas

a la hora de comer y, sin saber porqué, espontáneamente, restringen la ingesta de proteínas.

Métodos de cuantificación en el laboratorio y su importancia La determinación de urea reviste gran importancia para el diagnóstico clínico de diversas afecciones generalmente de origen renal; por lo que contar con un juego de reactivos que permita obtener valores confiables en esta determinación es un objetivo básico en la producción de reactivos para química clínica. Por la estructura de la molécula de urea, diversos autores han encaminado los métodos para su determinación en 2 grandes grupos: métodos directos y métodos indirectos. En los métodos directos la reacción transcurre con la molécula sin previa transformación, especialmente por los grupos amino de ésta, según la ecuación de la figura 1.

FIGURA 1. Así ocurre la reacción de Fearon con la diacetil monoxima-tiosemicarbazida (DAM-TSC) en un medio ácido fuerte y con un agente oxidante,1 y es en la década de los 70 que se introduce el empleo de la antipiridina.

En los métodos indirectos la reacción consta de 2 etapas, que comienzan con una ruptura de los enlaces amino en la molécula de la urea mediante la ureasa; posteriormente se emplean diversos métodos para cuantificar el amonio liberado por la acción de la enzima. La cuantificación colorimétrica en los métodos indirectos es utilizada por Cam, Barrier y Lawny,2 quienes estudiaron una selección de derivados fenólicos capaces de formar un reactivo estable con la ureasa y su aplicación en química clínica, como son: timol, m-cresol, ácido salicílico y sus derivados. Hanadas y Yamanishi,3 por una parte, y Tabacco, Meiattini y Moda4 estudiaron la reacción colorimétrica para cuantificar urea con un reactivo que contiene fenol o sus derivados como cromógenos y agentes oxidantes. Un estudio de la espectrofotometría y la cinética de la reacción en estos métodos se plantea por Patton y Crouch;5 la reacción transcurre según la ecuación general de la figura 2. La coloración del producto final (indofenol) de la reacción depende del derivado fenólico utilizado.

FIGURA 2....