La-Quimica-Computacional-y-Su-Aplicacion-en-Alimentos

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Mexico 
 
 
 
CLASE “ QUIMICA” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:24 
 
 
 
NOMBRE DEL PROFESOR: JUAN GERMAN RIOS ESTRADA 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LA QUIMICA COMPUTACIONAL Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA 
ALIMENTOS 
 
¿Que la química computacional? Inicial mente no existía química 
computacional como tal sino que se desarrollo la mecánica cuántica a 
partir de los estudios realizados por Planck, en los que observo que las 
partículas se comportaban distinto a las leyes de la mecánica 
cuántica(Levine,2001,p5), La química computacional es el aplicar los 
procesos de la mecánica cuántica a sistemas químicos por metodos de 
calculo computacional, La mecánica cuántica es la conjunto de leyes que 
estudia el movimiento y comportamiento de partículas como electrones, 
núcleos, átomos, y coleculas, La química computacional nace con la 
necesidad de comprender aspectos importantes que no se pueden resolver de 
forma práctica, como lo es conocer estados intermediarios en reacciones que se 
efectúan rápidamente, conocer el comportamiento de un material a temperaturas 
muy altas que son muy difíciles de alcanzar en un laboratorio, o simplemente 
calcular propiedades en sistemas de alto costo. Tomando en cuenta estos 
aspectos, la química computacional es una aplicación de las nuevas tecnologías 
electrónicas y las matemáticas para comprender un sistema y es utilizada, por 
estudiantes y profesionistas en áreas afines, como método de estudio y 
aprendizaje debido a que es parte de los materiales educativos computacionales 
en donde se aprovechan los recursos tecnológicos para la comprensión de la 
química (Cataldi y col. 2009,p1). 
consiste en tratar de responder a preguntas o interrogantes en el área de la 
química mediante estrategias de simulación computacional. Lo que busca es 
tratar de predecir si una reacción química es viable o no, a que velocidad va a 
ocurrir una reacción química, condiciones en las que ocurrirá la reacción, en 
muchos casos uno puede dar respuesta una pregunta a un costo mas bajo que 
si quisieran responder a la misma pregunta haciendo experimentos 
convencionales, trata de entender como funcionan las biomoléculas, como es la 
reactividad, como esta relacionada la estructura con esa reactividad. 
El objetivo principal de la química computacional es predecir todo tipo de 
propiedades moleculares de sistemas químicos utilizando la fisicoquímica, la 
física molecular y la física cuántica, y emplea una gran variedad de técnicas 
teóricas en constante desarrollo. Muchas herramientas de la química 
computacional pueden ser aplicadas por todo tipo de científicos, no solo por 
especialistas en el área. Para poder aplicarla es necesario contar con 
conocimientos básicos de los fundamentos de los métodos teórico, capacidad de 
análisis crítico de los resultados, habilidad en manejo de software y acceso a 
recursos de hardware optimizados para el cálculo (Sax,2008,p1). 
No se puede dejar a un lado o pensar sacar el área experimental ya que se 
complementa y van de la mano, una vez se realiza la respectiva investigación en 
la parte experimental se procederá a hacer un respectivo estudio y hacer 
observaciones, por otra parte el problema puede con ello empezaran a 
proporcionar cierta información microscópica que se utilizara a la hora de 
empezar a crear algoritmos o programas, lo interesante de ello es que utiliza 
métodos computacionales para predecir explicar o modelar estructuras 
tridimensionales y propiedades termodinámicas. 
Usos de la química computacional Como ya se mencionó, el principal uso de la 
química computacional es poder comprender la química en sistemas de difícil 
estudio. Su desarrollo ha logrado que numerosas investigaciones tengan el 
respaldo matemático o modelado del sistema lo que lleva a poder explicarlo de 
una forma más precisa. El uso de la química computacional no hace que se 
desligue la parte práctica de la química, debido a que la forma de comprobar que 
los modelos son los adecuados o que las propiedades calculadas son cercanas 
o correctas a las propiedades reales es el trabajo experimental. Esto quiere decir 
que sin el trabajo de laboratorio la química computacional no existiría. (Sánchez 
Alv, Marines Lu, Serrato Li, Cepeda-Li, 2014, p18) 
¿Que aplicaciones tendría en la industria de alimentos? Así como se pueden 
medir procesos químicos a nivel molecular, podemos hacer diversidad de cosas 
en la aplicación en la industria de alimentos, en los alimentos nos abriría las 
puertas para entender un poco más el metabolismos y procesos atómicos, ya 
sea a la hora de ingerirlos o de cultivarlos, su almacenamiento hasta su 
comportamiento de reproducción, sin contar que cada estudio va a aportar datos 
que después se relacionan, y poder realizar todo más lo anteriormente 
mencionado. 
Un claro ejemplo muy interesante son los avances en la nutrición molecular La 
aplicación de las técnicas de la biología molecular y el éxito del Proyecto 
Genoma Humano ha abierto una nueva era tanto en Medicina como en Nutrición. 
Esta nueva era de la nutrición molecular "interacciones genes-nutrientes" puede 
crecer en diversas direcciones, aunque hay dos esenciales. De una parte, el 
estudio de la influencia de los nutrientes sobre la expresión de genes 
(nutrigenómica) y de otra conocer la influencia de las variaciones genéticas en la 
respuesta del organismo a los nutrientes (nutrigenética). (A. Marti, M.ª J. Moreno-
Aliaga, M.ª A. Zulet y J. A. Martínez, 2005,p1) 
Un gran número de genes del genoma humano codifican las proteínas que 
median y/o controlan los procesos nutricionales. Aunque parte de la información 
sobre los genes, su localización cromosómica, la estructura y función ha sido 
recopilada, estamos lejos de comprender la forma orquestada en que tiene lugar 
el metabolismo. Los adelantos tecnológicos recientes han permitido analizar 
simultáneamente una amplia serie de mRNA y/o proteínas expresadas en una 
muestra biológica o de definir la heterogeneidad genética en la respuesta 
individual del organismo a los nutrientes1. El uso de las nuevas técnicas del 
análisis del genoma será crucial para el desarrollo de las ciencias de la 
alimentación y nutrición en las próximas décadas y su integración en la era de 
los genomas funcionales. 
La nutrigenómica pretende proporcionar un conocimiento molecular (genético) 
sobre los componentes de la dieta que contribuyen a la salud mediante la 
alteración de la expresión y/o estructuras según la constitución genética 
individual. Un concepto básico es que la progresión desde un fenotipo sano a un 
fenotipo de disfunción crónica puede explicarse por cambios en la expresión 
genética o por diferencias en las actividades de proteínas y enzimas, y que los 
componentes de la dieta directa o indirectamente regulan la expresión de la 
información genética, El término genómica nutricional o nutrigenómica procede 
de la biología vegetal, nace en referencia a la bioquímica o metabolismo vegetal. 
Más recientemente, este término se utiliza en el contexto de la biología humana, 
sobre todo en relación con la integración entre la genómica funcional, la nutrición 
y la salud. Otro término relacionado con el de nutrigenómica es el de 
nutrigenómica. Por analogía con la farmacogenómica, la nutrigenómica hace 
referencia al análisis prospectivo de las diferencias entre los nutrientes con 
respecto a la regulación de la expresión de genes. Es una ciencia enraizada en 
la biología molecular, cuyas herramientas son la tecnología microarray y la 
ingeniería informática. 
La intervención dietética directa para la prevención o el tratamiento de alguna 
enfermedad crónica es inherentemente más difícil, ya que múltiples genes 
interactúan entre sí- y con las variables ambientalescontribuyendo a la etiología 
de la enfermedad. Identificar los genes que contribuyen mayoritariamente al 
inicio o progresión de las enfermedades crónicas y entender su regulación a 
través de los componentes de la dieta es un paso necesario. Un número de 
estudios de asociación de la dieta con genes candidatos de enfermedad parece 
mostrar la idoneidad de este acercamiento con respecto a diversas 
enfermedades. (A. Marti, M.ª J. Moreno-Aliaga, M.ª A. Zulet y J. A. Martínez, 
2005,p2) 
Los resientes avances en el campo de la química computacional y sus avances 
en el campo de los alimentos y fármacos, muestran una relación directa con lo 
que consumimos y las enfermedades en nuestro cuerpo, así como se pudo 
observar esta relación, millones de uso se le pueden y justo se adelantan 
investigaciones para ello las compañías farmacéuticas están incorporando el 
genotipo como parte de su ruta clínica para diseñar fármacos seguros (toxicidad) 
y eficaces. Este concepto de la medicina "personalizada" se está ahora 
extendiendo al campo de la nutrición. 
 
 
Presentado por: Mauricio Mendez. 
 
 
 
 
 
REFERENCIAS 
Clarck,T. (1985) A Handbook of compu 
Levin. I. N. (2001) Química cuántica. 5ta ed. España: Prentice Hall. 
 
Sánchez Alv, Marines Lu, Serrato Li, Cepeda-Li (2014) Métodos y Usos de la Química 
Computacional, Volumen 6, No 11. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila, 
http://www.posgradoeinvestigacion.uadec.mx/AQM/No.%2011/3.pdf 
Sánchez Alv, Marines Lu, Serrato Li, Cepeda-Li (2014) Métodos y Usos de la Química 
Computacional, Volumen 6, No 11. Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila, 
http://www.posgradoeinvestigacion.uadec.mx/AQM/No.%2011/3.pdf 
A.Marti, M.ª J. Moreno-Aliaga, M.ª A. Zulet y J. A. Martínez, (2005) Avances en 
nutrición molecular: nutrigenómica y/o nutrigenética, Nutr. 
Hosp. vol.20 no.3 Madrid, 
http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112005000400001 
 
 
http://www.posgradoeinvestigacion.uadec.mx/AQM/No.%2011/3.pdf
http://www.posgradoeinvestigacion.uadec.mx/AQM/No.%2011/3.pdf
http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112005000400001