Posgrado
  1. Química Física  1.1. Termodinámica  1.1.1. Leyes de la Termodinámica  1.1.2. Entalpía y capacidad calorífica  1.1.3. Entropía y energía libre  1.1.4. Equilibrio de Fase  1.1.5. Termodinámica estadística  1.1.6. Ciclo termodinámico  1.1.7. Fugacidad y actividad  1.2. Química Cuántica  1.2.1. Principios de la mecánica cuántica  1.2.2. Ecuación de Schrödinger  1.2.3. Partícula en una caja  1.2.4. Operadores y valores propios  1.2.5. Orbitales atómicos  1.2.6. Teoría de orbitales moleculares  1.2.7. Teoría de perturbaciones  1.2.8. Teoría del enlace de valencia  1.2.9. Hibridación y enlace químico  1.3. Cinética química  1.3.1. Leyes de velocidad y mecanismos de reacción  1.3.2. Teoría de colisiones  1.3.3. Teoría del estado de transición  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reacciones en cadena y polimerización  1.3.6. Reacciones fotoquímicas  1.4. Mecánica estadística  1.4.1. Función de partición  1.4.2. Funciones de distribución molecular  1.4.3. Distribución de Boltzmann  1.4.4. Estadísticas de Bose–Einstein y Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopía  1.5.1. Espectroscopía Rotacional  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopía Electrónica  1.5.4. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear  1.5.5. Espectrometría de Masas  1.5.6. Espectroscopía Raman  1.5.7. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  1.6. Química de superficies y coloides  1.6.1. Isoterma de absorción  1.6.2. Tensión superficial y mojado  1.6.3. Estabilidad Coloidal  1.6.4. Catalisis  1.6.5. Emulsiones y micelas  1.7. Electroquímica  1.7.1. Ecuación de Nernst  1.7.2. Células electroquímicas  1.7.3. Conductividad y movilidad  1.7.4. Guerra  1.7.5. Celdas de combustible  1.7.6. Electrólisis
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones pericíclicas  2.2. Espectroscopia y determinación estructural  2.2.1. Espectroscopía UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopía de RMN  2.2.4. Espectrometría de Masa  2.2.5. Cristalografía de rayos X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidad y actividad óptica  2.3.2. Análisis estructural  2.3.3. Isomería geométrica  2.3.4. Estereoquímica Dinámica  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.4.2. Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio  2.4.3. Complejos de metales de transición  2.4.4. Enlace metal-carbono  2.5. Química de polímeros  2.5.1. Mecanismo de polimerización  2.5.2. Características de los Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradable  2.5.4. Polímero conductor  2.5.5. Polímeros supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Diseño y desarrollo de fármacos  2.6.2. Farmacocinética y farmacodinámica  2.6.3. Relaciones estructura-actividad  2.6.4. Acoplamiento molecular y selección de fármacos
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Teoría del campo cristalino  3.1.2. Teoría del campo de ligandos  3.1.3. Serie espectroquímica  3.1.4. Quelación y estabilidad  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalysis por complejos organometálicos  3.2.3. Metalocenos  3.3. Química bioinorgánica  3.3.1. Metaloproteínas y enzimas  3.3.2. El rol de los metales en los sistemas biológicos  3.3.3. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  3.4. Química del estado sólido  3.4.1. Estructuras Cristalinas  3.4.2. Teoría de bandas de los sólidos  3.4.3. Superconductors  3.4.4. Defectos en el cristal  3.5. Lantánidos y Actínidos  3.5.1. Configuración electrónica en lantánidos y actínidos  3.5.2. Química de coordinación de los lantánidos  3.5.3. Propiedades Magnéticas de los Lantánidos
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Resolución  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.2.2. Difracción de rayos X  4.2.3. Espectroscopía de plasma acoplado inductivamente  4.3. Métodos electroanalíticos  4.3.1. Potenciometría  4.3.2. Voltametría  4.3.3. Colometría  4.4. Espectrometría de masas  4.4.1. Técnica de Ionización  4.4.2. Patrón de Fragmentación  4.5. Chemometría  4.5.1. Análisis multidisciplinario  4.5.2. Aprendizaje Automático en Química
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.1.1. Force fields and energy minimization  5.1.2. Simulación de Monte Carlo en simulaciones de dinámica molecular  5.2. Métodos químicos cuánticos  5.2.1. Teoría de Hartree–Fock  5.2.2. Teoría del funcional de la densidad  5.2.3. Métodos semiempíricos  5.3. Diseño computacional de fármacos  5.3.1. Alineamiento Molecular  5.3.2. Modelado QSAR  5.3.3. Tamizaje Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inhibición  6.2. Metabolismo y Bioenergética  6.2.1. Glicólisis  6.2.2. Ciclo del ácido cítrico  6.2.3. Cadena de transporte de electrones  6.3. Biología Molecular  6.3.1. Replicación y reparación del ADN  6.3.2. La síntesis de proteínas  6.3.3. Regulación Génica  6.4. Bioquímica Estructural  6.4.1. Plegado de proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efecto invernadero  7.1.2. Agotamiento del ozono  7.1.3. Contaminantes del aire y humo  7.2. Química del Agua  7.2.1. pH y dureza del agua  7.2.2. Tratamiento de aguas residuales  7.2.3. Química Acuática  7.3. Química del Suelo  7.3.1. Contaminación por metales pesados  7.3.2. pH del Suelo y Amortiguación  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicología y Seguridad Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Evaluación de Riesgos en Toxicología y Seguridad Química en Química Ambiental  7.4.3. Efectos de los contaminantes en el medio ambiente

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Toxicocinética


Introducción a la toxicocinética

La toxicocinética se refiere al estudio de cómo una sustancia entra en el cuerpo y qué le sucede en el cuerpo a lo largo del tiempo. Es similar a la farmacocinética, que describe la dinámica de los medicamentos en el cuerpo, pero se centra más en los efectos tóxicos de los productos químicos y su comportamiento dentro de los organismos vivos. Los principales componentes de la toxicocinética incluyen absorción, distribución, metabolismo y excreción (a menudo abreviados como ADME). Estos procesos ayudan a comprender cómo las sustancias tóxicas afectan los sistemas biológicos.

Absorción

La absorción es el proceso por el cual una sustancia entra en el torrente sanguíneo. Esto puede ocurrir por varias vías, como inhalación, ingestión, contacto con la piel o inyección. La velocidad y extensión de la absorción dependen de las propiedades químicas de la sustancia, su concentración y la vía específica de contacto.

Por ejemplo, las sustancias gaseosas se absorben rápidamente a través de los pulmones, mientras que los productos químicos ingeridos se absorben en el tracto gastrointestinal. La absorción dérmica, por otro lado, requiere que la sustancia penetre la barrera de la piel.

C + O 2 → CO 2
pielAbsorción química

Distribución

Después de la absorción, el químico se distribuye por todo el cuerpo. El proceso de distribución determina cómo y dónde se desplaza una sustancia en el cuerpo. Los factores que afectan la distribución incluyen solubilidad, flujo sanguíneo a los tejidos objetivo y unión a proteínas plasmáticas. Los productos químicos solubles en agua a menudo permanecen en la sangre y en el fluido intersticial, mientras que los solubles en lípidos pueden acumularse en el tejido adiposo.

CH 3 CH 2 CH 2 OH (Etanol)
Sangretejido

Metabolismo

El metabolismo implica la transformación bioquímica de sustancias dentro de organismos vivos, ocurriendo principalmente en el hígado. Este proceso transforma compuestos lipofílicos en metabolitos más solubles en agua para que puedan excretarse fácilmente. El metabolismo usualmente involucra dos fases. El metabolismo de la Fase I introduce grupos reactivos o polares en la sustancia, a menudo a través de oxidación, reducción o hidrólisis.

Luego, el metabolismo de Fase II involucra conjugación, donde la sustancia se combina con otro compuesto para aumentar su solubilidad. Un ejemplo común de metabolismo de Fase I es la conversión de etanol a acetaldehído usando la enzima alcohol deshidrogenasa.

CH 3 CH 2 OH + NAD + → CH 3 CHO + NADH + H +
hígadoMetabolitos

Excreción

El proceso final en la toxicocinética es la excreción, donde los metabolitos y los productos químicos no transformados se eliminan del cuerpo. La excreción ocurre principalmente a través de los riñones mediante la orina, pero también puede ocurrir a través de la bilis, el sudor, las heces, el aliento e incluso la leche materna. La eficiencia de la excreción depende en gran medida de la solubilidad de la sustancia. Las sustancias polares o solubles en agua generalmente se excretan más fácilmente que las sustancias no polares.

CO(NH 2 ) 2 + H 2 O → NH 4 OH + CO 2
riñónOrina

Factores que afectan la toxicocinética

Muchos factores pueden influir en los procesos toxicocinéticos. Estos factores incluyen edad, sexo, constitución genética, estado de salud y condiciones ambientales. Por ejemplo, los niños son más sensibles a las toxinas porque sus sistemas de desintoxicación no están completamente desarrollados. De manera similar, los polimorfismos genéticos pueden causar diferencias significativas en las tasas metabólicas entre individuos.

Las condiciones de salud como enfermedades hepáticas o renales también pueden alterar los procesos tóxicos cinéticos al afectar el metabolismo y la excreción. Los factores ambientales, como la temperatura y la exposición a otros productos químicos, pueden afectar la absorción y distribución.

Aplicación de la toxicocinética en la evaluación de riesgos

La toxicocinética desempeña un papel importante en la evaluación del riesgo químico, proporcionando información sobre el nivel de exposición y los posibles efectos biológicos. Al comprender los procesos ADME, los científicos pueden estimar las concentraciones de productos químicos en diferentes partes del cuerpo a lo largo del tiempo. Esta información es esencial para determinar los niveles de exposición seguros y establecer límites regulatorios.

Por ejemplo, un químico con absorción rápida y excreción lenta tendrá un mayor potencial de toxicidad que un químico con excreción rápida. La toxicocinética también ayuda a diseñar mejores intervenciones terapéuticas y antídotos al enfocarse en etapas específicas de la exposición química.

Conclusión

La toxicocinética es un aspecto importante de la toxicología que ayuda a comprender cómo los productos químicos interactúan con los organismos vivos. Al estudiar los procesos ADME, los científicos pueden predecir el comportamiento de las sustancias tóxicas en el cuerpo, evaluar riesgos potenciales y desarrollar medidas de protección. Los avances en este campo continúan mejorando nuestra capacidad para evaluar la seguridad química y el impacto ambiental.


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