Outros campos e Química / Química para não majores

objetivos de aprendizagem

descrever contribuições que a química fez para a medicina.
descreva como a química contribuiu para o sucesso da agricultura moderna.
Liste maneiras pelas quais a química contribuiu para o desenvolvimento de materiais.

Química em Medicina

como a química fez contribuições para a medicina?

Retrato de Frederick Sanger, o descobridor da insulina Diabetes mellitus é uma doença caracterizada pela incapacidade do corpo de usar glicose (um componente do açúcar de mesa). A glicose é necessária para fornecer energia bioquímica para todas as células do corpo. Quando o corpo não consegue produzir energia usando glicose, ele começa a quebrar gordura e proteína para fornecer a energia necessária, levando à morte.

o Diabetes é o resultado do pâncreas perder a capacidade de produzir insulina, uma proteína que ajuda a glicose a entrar nas células e ser usada para energia bioquímica. Uma peça-chave do quebra-cabeça em torno de nossa compreensão do diabetes veio quando Frederick Sanger, um bioquímico britânico, realizou experimentos que lhe deram a estrutura da molécula de insulina. Sanger usou técnicas e reações químicas básicas e levou doze anos para concluir sua pesquisa. Hoje, instrumentos automatizados baseados em sua abordagem podem realizar a mesma análise em questão de dias. Sanger recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1958 por sua pesquisa com insulina.

contribuições importantes para os cuidados de saúde foram feitas pela química. O desenvolvimento de novos medicamentos envolve análise química e síntese de novos compostos. Muitos programas de televisão recentes anunciam o grande número de novos medicamentos produzidos por químicos.

quadro de medicamentos utilizados no tratamento da doença

Figura 1. Droga para o tratamento da doença.

o desenvolvimento de uma nova droga é longo e complicado. A química da doença deve ser estudada, bem como a droga afeta o corpo humano. Uma droga pode funcionar bem em animais, mas não em humanos. De uma centena de medicamentos que parecem ajudar a tratar uma doença, apenas um pequeno punhado acaba sendo seguro e eficaz.

a química contribui para a preparação e uso de materiais para cirurgia (suturas, pele artificial e materiais estéreis). As suturas usadas em muitas cirurgias hoje não precisam ser removidas, porque simplesmente se dissolvem no corpo após um período de tempo. Vasos sanguíneos de substituição para o coração e outros tipos de cirurgia são muitas vezes feitos de produtos químicos que não reagem com os tecidos, então eles não serão rejeitados pelo corpo. A pele Artificial pode ser usada para substituir a pele humana para pacientes queimados.

Figura 2. Cirurgiao.

testes de laboratório clínico usa uma ampla variedade de técnicas químicas e instrumentação para análise. Os testes laboratoriais clínicos nos permitem responder a perguntas comuns, como ” seu colesterol está alto?”e” você tem diabetes?”Alguns dos testes laboratoriais usam técnicas simples. Outros processos envolvem equipamentos complexos e análise computacional dos dados, a fim de realizar medições em grande número de amostras de pacientes.

Figura 3. Amostras de sangue para testes laboratoriais.

testes de laboratório chegaram à farmácia local ou mercearia por causa da evolução da química. Você pode testar sua glicose no sangue usando um dispositivo portátil simples que executa um teste químico na amostra de sangue e informa quanta glicose está presente, permitindo que um paciente diabético regule quanta insulina administrar (a química também é usada para produzir a insulina e a seringa descartável que administra o medicamento).

dispositivos de teste de Glicose no sangue

Figura 4. Dispositivo de teste de Glicose no sangue.

Resumo

Química encontra muitas aplicações no campo da saúde.
o desenvolvimento de medicamentos envolve muitos processos químicos complicados.
a química é usada para criar materiais usados na cirurgia.
muitos testes laboratoriais são baseados em técnicas químicas.

Prática

Use este recurso para responder às seguintes perguntas:

http://www.scribd.com/doc/2187/Chemistry-and-medicines

o Que é um antibiótico?
o que faz um analgésico?
como um anti-séptico é diferente de um antibiótico?

revisão

qual produto químico está faltando no paciente diabético?
quem descobriu a estrutura da insulina?
quais duas coisas precisam ser estudadas para desenvolver um novo medicamento?
Liste duas áreas onde a química ajudou pacientes cirúrgicos
que Exame de sangue pode ser executado usando material comprado em sua farmácia local?

Agricultura

Como a química ajuda o sucesso das colheitas?Na primavera, muitas pessoas começam a plantar seus jardins. Eles veem anúncios em catálogos ou compram a seção de jardinagem de uma loja local para obter ideias. O lugar certo no jardim é selecionado, sementes ou plantas são colocadas no solo e depois a espera. Seja uma pequena horta ou uma grande fazenda de mil acres, a química contribui muito para o sucesso da colheita.

as culturas precisam de três coisas para um bom crescimento: água, nutrientes do solo e proteção contra predadores como insetos. A química fez grandes contribuições em todas as três áreas. A purificação da água usa uma série de técnicas químicas e físicas para remover sais e contaminantes que poluiriam o solo. A análise química do solo permite que o produtor veja quais nutrientes estão faltando para que possam ser adicionados. Na primavera, mercearias, lojas de ferragens e centros de jardinagem têm grandes pilhas de sacos contendo fertilizantes e herbicidas que enriquecem o solo e mantêm as plantas indesejadas. Essas mesmas lojas também fornecem uma série de sprays ou tratamentos sólidos para insetos que, de outra forma, poderiam fazer um lanche nas plantas.

Figura 5. Campo de trigo de Idaho.

purificação de água

o equipamento de dessalinização cria água doce a partir de água salgada

Figura 6. Equipamento de dessalinização.

a água doce é essencial para boas culturas. Em algumas áreas do mundo, há chuva suficiente para realizar essa tarefa. Em outros locais, a água deve ser fornecida para que as culturas cresçam. Em todo o mundo, a irrigação cobre cerca de 18% das terras agrícolas e produz cerca de 40% das culturas. Uma importante fonte de água mais limpa em muitas partes do mundo é fornecida pelo processo de dessalinização .

a água do mar é tratada para remover sais e a água resultante pode então ser usada para irrigação sem contaminar o solo com materiais que prejudicam as plantas em crescimento.

nutrientes do solo

Figura 7. Homem espalhando produtos químicos no solo.

em muitas áreas do mundo, o solo é deficiente em nutrientes essenciais. Vários minerais, como fósforo, potássio, cálcio e magnésio, podem não estar presentes em quantidades grandes o suficiente para causar um bom crescimento das plantas. O nitrogênio é extremamente importante para boas culturas.

a análise do solo está disponível em uma variedade de laboratórios. Os serviços locais de extensão universitária podem fornecer informações valiosas sobre a composição de um solo e também fazer sugestões sobre os tipos e quantidades de nutrientes necessários. Os fertilizantes podem ser comprados e adicionados ao solo para enriquecê-lo e garantir um melhor rendimento das culturas.

Controle de insetos

mesmo que a cultura cresça bem, ainda existe a possibilidade de danos a insetos ou pragas. O inseto ou praga pode consumir a cultura ou danificá-la a ponto de não crescer bem. Infestações de vermes podem causar grandes danos às culturas de milho e grãos. Pulgões e gorgulhos boll são os principais predadores das culturas de algodão. O não controle dessas pragas resultará em danos generalizados às culturas e perdas financeiras para o agricultor.

uma grande variedade de pesticidas foi desenvolvida por químicos e outros cientistas para lidar com todas essas pragas. A abordagem básica é fazer com que o pesticida interfira em algum processo bioquímico na praga. Idealmente, o pesticida não afetará outros organismos vivos, mas nem sempre é o caso. É muito importante ler os rótulos e observar todas as precauções ao usar pesticidas.