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TEMA 1.

OIL SPILL

For the fictional character see Oil Slick.

An oil spill is the release of a liquid petroleum hydrocarbon into the environment due to human activity, and is a form of pollution. The term often refers to marine oil spills, where oil is released into the ocean or coastal waters. The oil may be a variety of materials, including crude oil, refined petroleum products (such as gasoline or diesel fuel) or by-products, ships' bunkers, oily refuse or oil mixed in waste. Spills take months or even years to clean up.

Oil is also released into the environment from natural geologic seeps on the sea floor. [1] Most man-made oil pollution comes from land-based activity, but public attention and regulation has tended to focus most sharply on seagoing oil tankers.

ENVIRONMENTAL EFFECTS

Studies of the Exxon Valdez oil spill have shown that the environmental damage caused by oil spills can be greater than was previously thought. Petroleum-based hydrocarbons can negatively impact marine life at concentrations as low as one part per billion.

The lighter fractions of oil, such as benzene and toluene, are highly toxic, but are also volatile and evaporate quickly.[citation needed] Heavier components of crude oil, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) appear to cause the most damage. While they are less toxic than the lighter volatiles, they persist in the environment much longer. A heavy oil spill can also blanket estuaries and shoreline ecosystems such as salt marshes and tidal pools, preventing gas exchange and blocking light. The oil can mix deeply into pebble, shingle or sandy beaches, where it may remain for months or years.

Seabirds are severely affected by spills. The oil penetrates and opens up the structure of their plumage, reducing its insulating ability, and so making the birds more vulnerable to temperature fluctuations and much less buoyant in the water. It also impairs birds' flight abilities, making it difficult or impossible to forage and escape from predators. As they attempt to preen, birds typically ingest oil that coats their feathers, causing kidney damage, altered liver function, and digestive tract irritation. This and the limited foraging ability quickly causes dehydration and metabolic imbalances. Most birds affected by an oil spill die unless there is human intervention.[4][5]

Marine mammals exposed to oil spills are affected in similar ways as seabirds. Oil coats the fur of Sea otters and seals, reducing its insulation abilities and leading to body temperature fluctuations and hypothermia. Ingestion of the oil causes dehydration and impaired.

METHODS OF CLEANING

A sheen is usually dispersed (but not cleaned up) with detergents which makes oil settle to the bottom. Oils that are denser than water, such as Polychlorinated biphenyls (PCBs), can be more difficult to clean as they make the seabed toxic.

Methods for cleaning up include:

Bioremediation : use of microorganisms [1] or biological agents [2] to break down or remove oil Controlled burning can effectively reduce the amount of oil in water, if done properly.[13] But it can only be

done in low wind[citation needed], and can cause air pollution.[14] Dispersants act as detergents, clustering around oil globules and allowing them to be carried away in the water.

[15] This improves the surface aesthetically, and mobilises the oil. Smaller oil droplets, scattered by currents, may cause less harm and may degrade more easily. But the dispersed oil droplets infiltrate into deeper water and can lethally contaminate coral. Recent research indicates that some dispersants too are toxic to corals.[16]

Watch and wait: in some cases, nautural attentuation of oil may be most appropriate, due to the invasive nature of facilitated methods of remediation, particularly in ecologically sensitive areas.[citation needed]

Dredging : for oils dispersed with detergents and other oils denser than water. Skimming : Requires calm waters Solidifying[citation needed]

Equipment used includes:

Booms: large floating barriers that round up oil and lift the oil off the water Skimmers : skim the oil Sorbents: large sponges that absorb oil Chemical and biological agents: helps to break down the oil Vacuums: remove oil from beaches and water surface Shovels and other road equipments: typically used to clean up oil on beaches

PREVENTION

Secondary containment - methods to prevent releases of oil or hydrocarbons into environment. Oil Spill Prevention Containment and Countermeasures (SPCC) program by the United States Environmental

Protection Agency. Double hulling - build double hulls into vessels, which reduces the risk and severity of a spill in case of a

collision or grounding. Existing single-hull vessels can also be rebuilt to have a double hull.

DERRAME DE PETRÓLEO

Un derrame de petróleo es la liberación de un líquido de petróleo de hidrocarburos en el medio ambiente debido a la actividad humana, y es una forma de contaminación. marineoceancoastal waters El término se refiere con frecuencia a los derrames de petróleo marino, en donde el petróleo es liberado en el océano o en las aguas costeras. El petróleo puede ser una variedad de materiales, incluyendo el petróleo crudo, productos petrolíferos refinados (como la gasolina o el gasóleo) o subproductos, los buques, aceitoso rechazar o mixtos en los residuos de petróleo. Derrames de llevar meses o incluso años para limpiar.

El petróleo es también liberados en el medio ambiente natural se filtra geológicas en el fondo del mar. [1] La mayoría causadas por el hombre, la contaminación por hidrocarburos proviene de la tierra basada en la actividad, pero la atención del público y la regulación ha tendido a centrarse más marcadamente en la navegación de petroleros.

EFECTOS AMBIENTALES

Estudios del derrame de petróleo del Exxon Valdez han demostrado que los daños ambientales ocasionados por los derrames de petróleo puede ser mayor de lo que previamente se pensaba. Hidrocarburos derivados del petróleo puede afectar negativamente la vida marina en concentraciones tan bajas como una parte por mil millones.

Las fracciones más ligeras del petróleo, como el benceno y el tolueno, son altamente tóxicos, pero también son volátiles y se evaporan rápidamente. [Editar] pesado componentes del petróleo crudo, tales como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) parece ser la causa de la mayoría de los daños. Si bien son menos tóxicos que el más leve volátiles, que persisten en el medio ambiente mucho más tiempo. Un gran derrame de petróleo también puede manta estuarios y ecosistemas del litoral, como las marismas de marea y piscinas, prevenir y bloquear el intercambio de los gases de luz. El petróleo se puede mezclar a fondo de cantos rodados, guijarros o las playas de arena, donde pueden permanecer durante meses o años.

Las aves marinas se ven gravemente afectados por los derrames. El aceite penetra y abre la estructura de su plumaje, la reducción de su capacidad de aislamiento, por lo que las aves más vulnerables a las fluctuaciones de temperatura y mucho menos boyante en el agua. También afecta las aves "habilidades de vuelo, lo que hace difícil o imposible de forraje y escapar de los depredadores. Como se tratan de preen, las aves ingieren típicamente petróleo que sus abrigos de plumas, causando daño a los riñones, función hepática alterada, y la irritación del tracto digestivo. Esto y la limitada capacidad de forrajeo rápidamente causas de deshidratación y los desequilibrios metabólicos. La mayoría de las aves afectadas por un derrame de petróleo a menos que se mueren intervención humana. [4] [5]

Mamíferos marinos expuestos a derrames de petróleo se ven afectados de manera similar como las aves marinas. El aceite de abrigos de pieles de focas y nutrias de mar, la reducción de su capacidad de aislamiento y conducen a las fluctuaciones de la temperatura corporal e hipotermia. La ingestión de aceite de las causas de deshidratación y alteraciones en la digestión.

MÉTODOS DE LIMPIEZA

Un brillo es generalmente dispersos (pero no limpiaron) con detergentes lo que hace que el aceite se asienten en los fondos. Aceites que son más denso que el agua, como los policlorobifenilos (PCB), puede ser más difícil de limpiar, ya que los fondos marinos tóxicos.

Métodos de limpieza incluyen:

Biorremediación: uso de microorganismos [1] o agentes biológicos [2] para romper o eliminar el petróleo Quema controlada puede reducir de forma efectiva la cantidad de petróleo en el agua, si se hace correctamente. [13] Pero

sólo se puede hacer en poco viento [editar], y pueden causar la contaminación del aire [14]. Dispersantes actuar como los detergentes, las agrupaciones de todo el petróleo glóbulos y que les permite llevar en el agua.

[15] Esto mejora la superficie estéticamente, y moviliza el petróleo. Gotas de aceite más pequeñas, dispersas por las corrientes, puede causar menos daño y puede degradar más fácilmente. Sin embargo, la dispersión de gotas de aceite de infiltrarse en aguas más profundas y pueden contaminar lethally coral. Estudios recientes indican que algunos dispersantes son demasiado tóxicos para los corales. [16]

Mirar y esperar: en algunos casos, nautural attentuation de petróleo puede ser más apropiado, debido a la naturaleza invasiva de facilitarse métodos de la rehabilitación, especialmente en zonas ecológicamente sensibles. [Editar]

Dragado: para los aceites dispersos con detergentes y otros aceites más denso que el agua. Descremado: Requiere aguas tranquilas Solidificación de [editar]

El equipo utilizado incluye:

Auges: grandes barreras flotantes que redondear al alza del petróleo y levantar el petróleo fuera del agua Bombas de succión: el aceite de leche descremada Sorbentes: grandes esponjas que absorben aceite Agentes químicos y biológicos: ayuda a romper el petróleo Vacíos de: extracción de petróleo de las playas y el agua de superficie Palas de carreteras y otros equipos: normalmente se utiliza para limpiar de petróleo en las playas

PREVENCIÓN

Contención secundaria - los métodos para prevenir las liberaciones de petróleo o hidrocarburos en el medio ambiente.

Prevención de Contención de Derrames de Petróleo y Contramedidas (SPCC) programa de los Estados Unidos por la Agencia de Protección Ambiental.

Doble pelar - construir buques de doble casco en los buques, que reduce el riesgo y la gravedad de un derrame en caso de una colisión o de tierra. Los actuales buques de casco único también puede ser reconstruida a tener un doble casco.

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TEMA 2.

PROTEIN

This article is about a class of biomolecules. For alternate uses, such as protein in nutrition, see Protein (disambiguation).

Proteins are large organic compounds made of amino acids arranged in a linear chain and joined together by peptide bonds between the carboxyl and amino groups of adjacent amino acid residues. The sequence of amino acids in a protein is defined by a gene and encoded in the genetic code. Although this genetic code specifies 20 "standard" amino acids plus selenocysteine and - in certain archaea - pyrrolysine, the residues in a protein are sometimes chemically altered in post-translational modification: either before the protein can function in the cell, or as part of control mechanisms. Proteins can also work together to achieve a particular function, and they often associate to form stable complexes.

Like other biological macromolecules such as polysaccharides and nucleic acids, proteins are essential parts of organisms and participate in every process within cells. Many proteins are enzymes that catalyze biochemical reactions and are vital to metabolism. Proteins also have structural or mechanical functions, such as actin and myosin in muscle and the proteins in the cytoskeleton, which form a system of scaffolding that maintains cell shape. Other proteins are important in cell signaling, immune responses, cell adhesion, and the cell cycle. Proteins are also necessary in animals' diets, since animals cannot synthesize all the amino acids they need and must obtain essential amino acids from food. Through the process of digestion, animals break down ingested protein into free amino acids that are then used in metabolism.

The word protein comes from the Greek word πρώτα ("prota"), meaning "of primary importance." Proteins were first described and named by the Swedish chemist Jöns Jakob Berzelius in 1838. However, central role of proteins in living organisms was not fully appreciated until 1926, when James B. Sumner showed that the enzyme urease was a protein.[1]

The first protein to be sequenced was insulin, by Frederick Sanger, who won the Nobel Prize for this achievement in 1958. The first protein structures to be solved included hemoglobin and myoglobin, by Max Perutz and Sir John Cowdery Kendrew, respectively, in 1958.[2][3] The three-dimensional structures of both proteins were first determined by x-ray diffraction analysis; the structures of myoglobin and hemoglobin won the 1962 Nobel Prize in Chemistry for their discoveries.

Biochemistry

Proteins are linear polymers built from 20 different L-α-amino acids. All amino acids possess common structural features, including an α carbon to which an amino group, a carboxyl group, and a variable side chain are bonded. Only proline differs from this basic structure as it contains an unusual ring to the N-end amine group, which forces the CO–NH amide moiety into a fixed conformation.[4] The side chains of the standard amino acids, detailed in the list of standard amino acids, have different chemical properties that produce three-dimensional protein structure and are therefore critical to protein function. The amino acids in a polypeptide chain are linked by peptide bonds formed in a dehydration reaction. Once linked in the protein chain, an individual amino acid is called a residue, and the linked series of carbon, nitrogen, and oxygen atoms are known as the main chain or protein backbone. The peptide bond has two resonance forms that contribute some double-bond character and inhibit rotation around its axis, so that the alpha carbons are roughly coplanar. The other two dihedral angles in the peptide bond determine the local shape assumed by the protein backbone.

Due to the chemical structure of the individual amino acids, the protein chain has directionality. The end of the protein with a free carboxyl group is known as the C-terminus or carboxy terminus, whereas the end with a free amino group is known as the N-terminus or amino terminus.

The words protein, polypeptide, and peptide are a little ambiguous and can overlap in meaning. Protein is generally used to refer to the complete biological molecule in a stable conformation, whereas peptide is generally reserved for a short amino acid oligomers often lacking a stable three-dimensional structure. However, the boundary between the two is not well defined and usually lies near 20–30 residues. [5] Polypeptide can refer to any single linear chain of amino acids, usually regardless of length, but often implies an absence of a defined conformation.

[edit] Synthesis

Proteins are assembled from amino acids using information encoded in genes. Each protein has its own unique amino acid sequence that is specified by the nucleotide sequence of the gene encoding this protein. The genetic code is a set of three-nucleotide sets called codons and each three-nucleotide combination stands for an amino acid, for example AUG stands for methionine. Because DNA contains four nucleotides, the total number of possible codons is 64; hence, there is some redundancy in the genetic code, with some amino acids specified by more than one codon. Genes encoded in DNA are first transcribed into pre-messenger RNA (mRNA) by proteins such as RNA polymerase. Most organisms then process the pre-mRNA (also known as a primary transcript) using various forms of post-transcriptional modification to form the mature mRNA, which is then used as a template for protein synthesis by the ribosome. In prokaryotes the mRNA may either be used as soon as it is produced, or be bound by a ribosome after having moved away from the nucleoid. In contrast, eukaryotes make mRNA in the cell nucleus and then translocate it across the nuclear membrane into the cytoplasm, where protein synthesis then takes place. The rate of protein synthesis is higher in prokaryotes than eukaryotes and can reach up to 20 amino acids per second.[6]

The process of synthesizing a protein from an mRNA template is known as translation. The mRNA is loaded onto the ribosome and is read three nucleotides at a time by matching each codon to its base pairing anticodon located on a transfer RNA molecule, which carries the amino acid corresponding to the codon it recognizes. The enzyme aminoacyl tRNA synthetase "charges" the tRNA molecules with the correct amino acids. The growing polypeptide is often termed the nascent chain. Proteins are always biosynthesized from N-terminus to C-terminus.

The size of a synthesized protein can be measured by the number of amino acids it contains and by its total molecular mass, which is normally reported in units of daltons (synonymous with atomic mass units), or the derivative unit kilodalton (kDa). Yeast proteins are on average 466 amino acids long and 53 kDa in mass.[5] The largest known proteins are the titins, a component of the muscle sarcomere, with a molecular mass of almost 3,000 kDa and a total length of almost 27,000 amino acids.[7]

[edit] Chemical synthesis

Short proteins can also be synthesized chemically by a family of methods known as peptide synthesis, which rely on organic synthesis techniques such as chemical ligation to produce peptides in high yield.[8] Chemical synthesis allows for the introduction of non-natural amino acids into polypeptide chains, such as attachment of fluorescent probes to amino acid side chains.[9] These methods are useful in laboratory biochemistry and cell biology, though generally not for commercial applications. Chemical synthesis is inefficient for polypeptides longer than about 300 amino acids, and the synthesized proteins may not readily assume their native tertiary structure. Most chemical synthesis methods proceed from C-terminus to N-terminus, opposite the biological reaction.

[edit] Structure of proteins

Most proteins fold into unique 3-dimensional structures. The shape into which a protein naturally folds is known as its native state. Although many proteins can fold unassisted, simply through the chemical properties of their amino acids, others require the aid of molecular chaperones to fold into their native states. Biochemists often refer to four distinct aspects of a protein's structure:

Primary structure : the amino acid sequence Secondary structure : regularly repeating local structures stabilized by hydrogen bonds. The most common

examples are the alpha helix and beta sheet.[10] Because secondary structures are local, many regions of different secondary structure can be present in the same protein molecule.

Tertiary structure : the overall shape of a single protein molecule; the spatial relationship of the secondary structures to one another. Tertiary structure is generally stabilized by nonlocal interactions, most commonly the formation of a hydrophobic core, but also through salt bridges, hydrogen bonds, disulfide bonds, and even post-translational modifications. The term "tertiary structure" is often used as synonymous with the term fold.

Quaternary structure : the shape or structure that results from the interaction of more than one protein molecule, usually called protein subunits in this context, which function as part of the larger assembly or protein complex.

Proteins are not entirely rigid molecules. In addition to these levels of structure, proteins may shift between several related structures while they perform their biological function. In the context of these functional rearrangements, these tertiary or quaternary structures are usually referred to as "conformations," and transitions between them are called conformational changes. Such changes are often induced by the binding of a substrate molecule to an enzyme's active site, or the physical region of the protein that participates in chemical catalysis. In solution all proteins also undergo variation in structure through thermal vibration and the collision with other molecules, see the animation on the right.

Proteins can be informally divided into three main classes, which correlate with typical tertiary structures: globular proteins, fibrous proteins, and membrane proteins. Almost all globular proteins are soluble and many are enzymes. Fibrous proteins are often structural; membrane proteins often serve as receptors or provide channels for polar or charged molecules to pass through the cell membrane.

A special case of intramolecular hydrogen bonds within proteins, poorly shielded from water attack and hence promoting their own dehydration, are called dehydrons.

[edit] Structure determination

Discovering the tertiary structure of a protein, or the quaternary structure of its complexes, can provide important clues about how the protein performs its function. Common experimental methods of structure determination include X-ray crystallography and NMR spectroscopy, both of which can produce information at atomic resolution. Cryoelectron microscopy is used to produce lower-resolution structural information about very large protein complexes, including assembled viruses;[10] a variant known as electron crystallography can also produce high-resolution information in some cases, especially for two-dimensional crystals of membrane proteins.[11] Solved structures are usually deposited in the Protein Data Bank (PDB), a freely available resource from which structural data about thousands of proteins can be obtained in the form of Cartesian coordinates for each atom in the protein.

Many more gene sequences are known than protein structures. Further, the set of solved structures is biased toward proteins that can be easily subjected to the conditions required in X-ray crystallography, one of the major structure determination methods. In particular, globular proteins are comparatively easy to crystallize in preparation for X-ray crystallography. Membrane proteins, by contrast, are difficult to crystallize and are underrepresented in the PDB. [12]

Structural genomics initiatives have attempted to remedy these deficiencies by systematically solving representative structures of major fold classes. Protein structure prediction methods attempt to provide a means of generating a plausible structure for proteins whose structures have not been experimentally determined.

[edit] Cellular functions

Proteins are the chief actors within the cell, said to be carrying out the duties specified by the information encoded in genes.[5] With the exception of certain types of RNA, most other biological molecules are relatively inert elements upon which proteins act. Proteins make up half the dry weight of an Escherichia coli cell, whereas other macromolecules such as DNA and RNA make up only 3% and 20%, respectively. [13] The set of proteins expressed in a particular cell or cell type is known as its proteome.

The chief characteristic of proteins that allows their diverse set of functions is their ability to bind other molecules specifically and tightly. The region of the protein responsible for binding another molecule is known as the binding site and is often a depression or "pocket" on the molecular surface. This binding ability is mediated by the tertiary structure of the protein, which defines the binding site pocket, and by the chemical properties of the surrounding amino acids' side chains. Protein binding can be extraordinarily tight and specific; for example, the ribonuclease inhibitor protein binds to human angiogenin with a sub-femtomolar dissociation constant (<10-15 M) but does not bind at all to its amphibian homolog onconase (>1 M). Extremely minor chemical changes such as the addition of a single methyl group to a binding partner can sometimes suffice to nearly eliminate binding; for example, the aminoacyl tRNA synthetase specific to the amino acid valine discriminates against the very similar side chain of the amino acid isoleucine.

Proteins can bind to other proteins as well as to small-molecule substrates. When proteins bind specifically to other copies of the same molecule, they can oligomerize to form fibrils; this process occurs often in structural proteins that consist of globular monomers that self-associate to form rigid fibers. Protein-protein interactions also regulate enzymatic activity, control progression through the cell cycle, and allow the assembly of large protein complexes that carry out many closely related reactions with a common biological function. Proteins can also bind to, or even be integrated into, cell membranes. The ability of binding partners to induce conformational changes in proteins allows the construction of enormously complex signaling networks.

[edit] EnzymesMain article: Enzyme

The best-known role of proteins in the cell is their duty as enzymes, which catalyze chemical reactions. Enzymes are usually highly specific catalysts that accelerate only one or a few chemical reactions. Enzymes carry out most of the reactions involved in metabolism and catabolism, as well as DNA replication, DNA repair, and RNA synthesis. Some enzymes act on other proteins to add or remove chemical groups in a process known as post-translational modification. About 4,000 reactions are known to be catalyzed by enzymes. [14] The rate acceleration conferred by enzymatic catalysis is often enormous - as much as 1017-fold increase in rate over the uncatalyzed reaction in the case of orotate decarboxylase (78 million years without the enzyme, 18 milliseconds with the enzyme).[15]

The molecules bound and acted upon by enzymes are known as substrates. Although enzymes can consist of hundreds of amino acids, it is usually only a small fraction of the residues that come in contact with the substrate, and an even smaller fraction - 3-4 residues on average - that are directly involved in catalysis. [16] The region of the enzyme that binds the substrate and contains the catalytic residues is known as the active site.

[edit] Cell signaling and ligand transport

Many proteins are involved in the process of cell signaling and signal transduction. Some proteins, such as insulin, are extracellular proteins that transmit a signal from the cell in which they were synthesized to other cells in distant tissues. Others are membrane proteins that act as receptors whose main function is to bind a signaling molecule and induce a biochemical response in the cell. Many receptors have a binding site exposed on the cell surface and an effector domain within the cell, which may have enzymatic activity or may undergo a conformational change detected by other proteins within the cell.

Antibodies are protein components of adaptive immune system whose main function is to bind antigens, or foreign substances in the body, and target them for destruction. Antibodies can be secreted into the extracellular environment or anchored in the membranes of specialized B cells known as plasma cells. Whereas enzymes are limited in their binding affinity for their substrates by the necessity of conducting their reaction, antibodies have no such constraints. An antibody's binding affinity to its target is extraordinarily high.

Many ligand transport proteins bind particular small biomolecules and transport them to other locations in the body of a multicellular organism. These proteins must have a high binding affinity when their ligand is present in high concentrations, but must also release the ligand when it is present at low concentrations in the target tissues. The canonical example of a ligand-binding protein is hemoglobin, which transports oxygen from the lungs to other organs and tissues in all vertebrates and has close homologs in every biological kingdom.

Transmembrane proteins can also serve as ligand transport proteins that alter the permeability of the cell membrane to small molecules and ions. The membrane alone has a hydrophobic core through which polar or charged molecules cannot diffuse. Membrane proteins contain internal channels that allow such molecules to enter and exit the cell. Many ion channel proteins are specialized to select for only a particular ion; for example, potassium and sodium channels often discriminate for only one of the two ions.

[edit] Structural proteins

Structural proteins confer stiffness and rigidity to otherwise-fluid biological components. Most structural proteins are fibrous proteins; for example, actin and tubulin are globular and soluble as monomers, but polymerize to form long, stiff fibers that comprise the cytoskeleton, which allows the cell to maintain its shape and size. Collagen and elastin are critical components of connective tissue such as cartilage, and keratin is found in hard or filamentous structures such as hair, nails, feathers, hooves, and some animal shells.

Other proteins that serve structural functions are motor proteins such as myosin, kinesin, and dynein, which are capable of generating mechanical forces. These proteins are crucial for cellular motility of single celled organisms and the sperm of many sexually reproducing multicellular organisms. They also generate the forces exerted by contracting muscles.

[edit] Methods of studyMain article: Protein methods

As some of the most commonly studied biological molecules, the activities and structures of proteins are examined both in vitro and in vivo. In vitro studies of purified proteins in controlled environments are useful for learning how a protein carries out its function: for example, enzyme kinetics studies explore the chemical mechanism of an enzyme's catalytic activity and its relative affinity for various possible substrate molecules. By contrast, in vivo experiments on proteins' activities within cells or even within whole organisms can provide complementary information about where a protein functions and how it is regulated.

[edit] Protein purificationMain article: Protein purification

In order to perform in vitro analysis, a protein must be purified away from other cellular components. This process usually begins with cell lysis, in which a cell's membrane is disrupted and its internal contents released into a solution known as a crude lysate. The resulting mixture can be purified using ultracentrifugation, which fractionates the various cellular components into fractions containing soluble proteins; membrane lipids and proteins; cellular organelles, and nucleic acids. Precipitation by a method known as salting out can concentrate the proteins from this lysate. Various types of chromatography are then used to isolate the protein or proteins of interest based on properties such as molecular weight, net charge and binding affinity. The level of purification can be monitored using various types of gel electrophoresis if the desired protein's molecular weight and isoelectric point are known, by spectroscopy if the protein has distinguishable spectroscopic features, or by enzyme assays if the protein has enzymatic activity. Additionally, proteins can be isolated according their charge[17] using electrofocusing.

For natural proteins, a series of purification steps may be necessary to obtain protein sufficiently pure for laboratory applications. To simplify this process, genetic engineering is often used to add chemical features to proteins that make them easier to purify without affecting their structure or activity. Here, a "tag" consisting of a specific amino acid sequence, often a series of histidine residues (a "His-tag"), is attached to one terminus of the protein. As a result, when the lysate is passed over a chromatography column containing nickel, the histidine residues ligate the nickel and attach to the column while the untagged components of the lysate pass unimpeded.

[edit] Cellular localization

The study of proteins in vivo is often concerned with the synthesis and localization of the protein within the cell. Although many intracellular proteins are synthesized in the cytoplasm and membrane-bound or secreted proteins in the endoplasmic reticulum, the specifics of how proteins are targeted to specific organelles or cellular structures is often unclear. A useful technique for assessing cellular localization uses genetic engineering to express in a cell a fusion protein or chimera consisting of the natural protein of interest linked to a "reporter" such as green fluorescent protein (GFP). The fused protein's position within the cell can be cleanly and efficiently visualized using microscopy, as shown in the figure opposite.

Through another genetic engineering application known as site-directed mutagenesis, researchers can alter the protein sequence and hence its structure, cellular localization, and susceptibility to regulation, which can be followed in vivo by GFP tagging or in vitro by enzyme kinetics and binding studies.

[edit] Proteomics and bioinformaticsMain articles: Proteomics and Bioinformatics

The total complement of proteins present at a time in a cell or cell type is known as its proteome, and the study of such large-scale data sets defines the field of proteomics, named by analogy to the related field of genomics. Key experimental techniques in proteomics include 2D electrophoresis, which allows the separation of a large number of proteins, mass spectrometry, which allows rapid high-throughput identification of proteins and sequencing of peptides (most often after in-gel digestion), protein microarrays, which allow the detection of the relative levels of a large number of proteins present in a cell, and two-hybrid screening, which allows the systematic exploration of protein-protein interactions. The total complement of biologically possible such interactions is known as the interactome. A systematic attempt to determine the structures of proteins representing every possible fold is known as structural genomics.

The large amount of genomic and proteomic data available for a variety of organisms, including the human genome, allows researchers to efficiently identify homologous proteins in distantly related organisms by sequence alignment. Sequence profiling tools can perform more specific sequence manipulations such as restriction enzyme maps, open

reading frame analyses for nucleotide sequences, and secondary structure prediction. From this data phylogenetic trees can be constructed and evolutionary hypotheses developed using special software like ClustalW regarding the ancestry of modern organisms and the genes they express. The field of bioinformatics seeks to assemble, annotate, and analyze genomic and proteomic data, applying computational techniques to biological problems such as gene finding and cladistics.

[edit] Structure prediction and simulation

Complementary to the field of structural genomics, protein structure prediction seeks to develop efficient ways to provide plausible models for proteins whose structures have not yet been determined experimentally. The most successful type of structure prediction, known as homology modeling, relies on the existence of a "template" structure with sequence similarity to the protein being modeled; structural genomics' goal is to provide sufficient representation in solved structures to model most of those that remain. Although producing accurate models remains a challenge when only distantly related template structures are available, it has been suggested that sequence alignment is the bottleneck in this process, as quite accurate models can be produced if a "perfect" sequence alignment is known. [18] Many structure prediction methods have served to inform the emerging field of protein engineering, in which novel protein folds have already been designed.[19] A more complex computational problem is the prediction of intermolecular interactions, such as in molecular docking and protein-protein interaction prediction.

The processes of protein folding and binding can be simulated using techniques derived from molecular dynamics, which increasingly take advantage of distributed computing as in the Folding@Home project. The folding of small alpha-helical protein domains such as the villin headpiece[20] and the HIV accessory protein[21] have been successfully simulated in silico, and hybrid methods that combine standard molecular dynamics with quantum mechanics calculations have allowed exploration of the electronic states of rhodopsins.[22]

[edit] NutritionFurther information: Protein in nutrition

Most microorganisms and plants can biosynthesize all 20 standard amino acids, while animals, (including humans) must obtain some of the amino acids from the diet.[13] Key enzymes in the biosynthetic pathways that synthesize certain amino acids - such as aspartokinase, which catalyzes the first step in the synthesis of lysine, methionine, and threonine from aspartate - are not present in animals. The amino acids that an organism cannot synthesize on its own are referred to as essential amino acids. If amino acids are present in the environment, microorganisms can conserve energy by taking up the amino acids from their surroundings and downregulating their biosynthetic pathways.

In animals, amino acids are obtained through the consumption of foods containing protein. Ingested proteins are broken down through digestion, which typically involves denaturation of the protein through exposure to acid and hydrolysis by enzymes called proteases. Some ingested amino acids are used for protein biosynthesis, while others are converted to glucose through gluconeogenesis, or fed into the citric acid cycle. This use of protein as a fuel is particularly important under starvation conditions as it allows the body's own proteins to be used to support life, particularly those found in muscle.[23] Amino acids are also an important dietary source of nitrogen.

[edit] HistoryFurther information: History of molecular biology

Proteins were recognized as a distinct class of biological molecules in the eighteenth century by Antoine Fourcroy and others, distinguished by the molecules' ability to coagulate or flocculate under treatments with heat or acid. Noted examples at the time included albumin from egg whites, blood, serum albumin, fibrin, and wheat gluten. Dutch chemist Gerhardus Johannes Mulder carried out elemental analysis of common proteins and found that nearly all proteins had the same empirical formula. The term "protein" to describe these molecules was proposed in 1838 by Mulder's associate Jöns Jakob Berzelius. Mulder went on to identify the products of protein degradation such as the amino acid leucine for which he found a (nearly correct) molecular weight of 131 Da.

The difficulty in purifying proteins in large quantities made them very difficult for early protein biochemists to study. Hence, early studies focused on proteins that could be purified in large quantities, e.g., those of blood, egg white, various toxins, and digestive/metabolic enzymes obtained from slaughterhouses. In the late 1950s, the Armour Hot Dog Co. purified 1 kg (= one million milligrams) of pure bovine pancreatic ribonuclease A and made it freely available to scientists around the world.

Linus Pauling is credited with the successful prediction of regular protein secondary structures based on hydrogen bonding, an idea first put forth by William Astbury in 1933. Later work by Walter Kauzmann on denaturation, based partly on previous studies by Kaj Linderstrøm-Lang, contributed an understanding of protein folding and structure mediated by hydrophobic interactions. In 1949 Fred Sanger correctly determined the amino acid sequence of insulin, thus conclusively demonstrating that proteins consisted of linear polymers of amino acids rather than branched chains, colloids, or cyclols. The first atomic-resolution structures of proteins were solved by X-ray crystallography in the 1960s and by NMR in the 1980s. As of 2006, the Protein Data Bank has nearly 40,000 atomic-resolution structures of proteins. In more recent times, cryo-electron microscopy of large macromolecular assemblies and computational protein structure prediction of small protein domains are two methods approaching atomic resolution.

PROTEÍNA

Este artículo es sobre una clase de biomoléculas. Para otros usos, tales como proteínas en la nutrición, véase Proteína (desambiguación).

Las proteínas son compuestos orgánicos grandes de aminoácidos dispuestos en una cadena lineal y unidas por los lazos entre el péptido carboxilo y grupos amino de aminoácidos adyacentes. La secuencia de aminoácidos de una proteína se define por un gen y codificada en el código genético. Aunque este código genético especifica 20 "estándar" aminoácidos más selenocysteine y - en algunas arqueas - pyrrolysine, los residuos en una proteína a veces son químicamente alterados de modificación después de la traducción: o bien antes de que la proteína puede funcionar en la célula, o como parte de Mecanismos de control. Las proteínas también pueden trabajar juntos para lograr una determinada función, y que a menudo asociados a los complejos de forma estable.

Al igual que otras macromoléculas biológicas, como los polisacáridos y ácidos nucleicos, proteínas son partes esenciales de los organismos y participar en cada proceso dentro de las células. Muchas proteínas son enzimas que catalizar reacciones bioquímicas y son vitales para el metabolismo. Las proteínas tienen también funciones estructurales o mecánicos, como la actina y la miosina en el músculo y en las proteínas del citoesqueleto, que forman un sistema de andamios que mantiene la forma celular. Otras proteínas son importantes en la señalización celular, la respuesta inmune, la adhesión celular, y el ciclo celular. Las proteínas son también necesarias en los animales' dietas, ya que los animales no pueden sintetizar todos los aminoácidos que necesita y debe obtener aminoácidos esenciales de los alimentos. A través del proceso de la digestión, los animales romper ingestión de proteínas en aminoácidos libres que se utilizan en el metabolismo.

La palabra proteína procede de la palabra griega πρώτα ( "prota"), que significa "de importancia primordial". Las proteínas fueron descritos y nombrados por el químico sueco Jöns Jakob Berzelius en 1838. Sin embargo, el papel central de las proteínas en los organismos vivos no se aprecia plenamente hasta 1926, cuando James B. Sumner mostró que la enzima ureasa es una proteína. [1] La primera proteína a ser secuenciado fue la insulina, por Frederick Sanger, que ganó el Nobel Premio por este logro en 1958. Las primeras estructuras de proteínas por resolver incluyen la hemoglobina y la mioglobina, por Max Perutz y Sir John Cowdery Kendrew, respectivamente, en 1958. [2] [3] Las estructuras tridimensionales de las dos proteínas fueron determinados por difracción de rayos X de análisis; Las estructuras de la hemoglobina y la mioglobina 1962 ganó el Premio Nobel de Química por sus descubrimientos.

Bioquímica

Las proteínas son polímeros lineales construidos de 20 L - α -aminoácidos. Todos los aminoácidos poseen características estructurales comunes, que incluye un α de carbono a los que poseen un grupo amino, un grupo carboxilo, y una parte variable de la cadena son en régimen de servidumbre. Sólo prolina difiere de esta estructura básica ya que contiene un inusual anillo a la N-amina grupo final, que las fuerzas de la CO-NH amida fracción en una conformación fija. [4] La parte de la norma de las cadenas de aminoácidos, que se detalla en la lista Estándar de aminoácidos, tienen diferentes propiedades químicas que producen tridimensional de la estructura de proteínas y son, por tanto, fundamental para la función de proteínas. Los aminoácidos en una cadena polipeptídica están vinculados por lazos péptido formado en una reacción de la deshidratación. Una vez vinculado en la cadena de proteínas, aminoácidos de una persona que se llama un residuo, y la vinculada serie de carbono, nitrógeno, oxígeno y átomos que se conoce como la principal cadena de proteínas o de columna vertebral. Péptido El bono tiene dos formas de resonancia que contribuyen algunos de doble Carácter de bonos e inhibir la rotación alrededor de su eje, de modo que la carbonos alfa son aproximadamente coplanares. Los otros dos ángulos dihedral en el péptido de bonos local determinar la forma asumida por la proteína espina dorsal.

Debido a la estructura química de cada uno de los aminoácidos, las proteínas cadena ha direccionalidad. El final de la proteína con un grupo carboxilo libre que se conoce como el C-terminal o carboxilo terminal, mientras que la final con un grupo amino libre que se conoce como el N-terminal o amino terminal.

Las palabras de proteínas, polipéptidos, péptidos y son un poco ambigua y puede, en el sentido de la superposición. Proteína se utiliza generalmente para referirse a la completa molécula biológica en una conformación estable, mientras que péptido es generalmente reservado para el corto oligómeros de aminoácidos a menudo carecen de un estable tres Dimensiones estructura. Sin embargo, la frontera entre los dos no está bien definida y por lo general se encuentra cerca de 20-30 residuos [5]. Polipéptido puede referirse a un solo lineal de la cadena de aminoácidos, por lo general, independientemente de la antigüedad, sino que a menudo implica una ausencia de una determinada conformación.

[Editar] Síntesis

Las proteínas son ensambladas a partir de aminoácidos usando la información codificada en los genes. Cada proteína tiene su propia secuencia de aminoácidos que se especifica en la secuencia de nucleótidos del gen que codifica esta proteína. El código genético es un conjunto de tres nucleótidos conjuntos llamados codones y cada tres nucleótidos está a favor de una combinación de aminoácidos, por ejemplo-AGO-está a favor de la metionina. Dado que el ADN contiene cuatro nucleótidos, el número total de posibles codones es de 64, por lo que existe cierta redundancia en el código genético, con algunos aminoácidos especificados por más de un codón. Los genes codificados en el ADN se transcribe en la primera pre-ARN mensajero (ARNm) de las proteínas como la RNA polimerasa. La mayoría de los organismos entonces el proceso de pre-mRNA (también conocido como una de las principales transcripción) utilizando diversas formas de modificación post-transcripcional para formar el ARNm maduro, que se utiliza a continuación como plantilla para la síntesis de proteínas por los ribosomas. En procariotas el ARNm puede emplearse tan pronto como se produce, o ser obligado por un ribosome después de haber renunciado a la nucleoid. En cambio, los eucariotas hacer mRNA en el núcleo de la célula y luego trasladar a través de la membrana nuclear en el citoplasma, donde la síntesis de proteínas tiene lugar entonces. La tasa de síntesis de proteínas es mayor en procariotas y eucariotas que pueden alcanzar hasta 20 aminoácidos por segundo. [6]

El proceso de síntesis de una proteína desde un mRNA plantilla que se conoce como traducción. El ARNm se pasa a los ribosomas y se lee tres nucleótidos a la vez por cada codón correspondiente a su base de sincronización anticodon situado en una molécula de ARN de transferencia, que transporta el aminoácido correspondiente al codón reconoce. La enzima aminoacil tRNA sintetasa "cargas" las moléculas de tRNA con la correcta aminoácidos. La creciente del polipéptido que suele denominarse la naciente cadena. Las proteínas son siempre biosynthesized de N-terminal a C-terminal.

El tamaño de una proteína sintetizada se puede medir por el número de aminoácidos que contiene y por su masa molecular total, que normalmente se informó en unidades de daltones (sinónimo de unidades de masa atómica), o la unidad de derivados kilodalton (kDa). Levadura Proteínas son, en promedio, 466 aminoácidos de largo y 53 kDa en masa. [5] El más grande de las proteínas conocidas son las titins, un componente del sarcómero muscular, con un peso molecular de casi 3000 kDa y una longitud total de casi 27000 aminoácidos. [7]

[Editar] síntesis química

Breve proteínas también pueden ser sintetizados químicamente por una familia de métodos conocidos como la síntesis de péptidos, que se basan en las técnicas de síntesis orgánica, como la ligadura de los productos químicos para producir péptidos en el alto rendimiento. [8] síntesis química permite la introducción de la no-aminoácidos naturales en Cadenas polipeptídicas, como archivo adjunto de sondas fluorescentes de las cadenas laterales de aminoácidos. [9] Estos métodos son útiles en el laboratorio de bioquímica y biología celular, que en general no para aplicaciones comerciales. Síntesis química es ineficiente para polipéptidos de más de alrededor de 300 aminoácidos, y las proteínas sintetizadas no podrá fácilmente asumir su estructura terciaria. La mayoría de los métodos de síntesis química de proceder a C-terminal N-terminal, frente a la reacción biológica.

[Editar] Estructura de las proteínas

La mayoría de las proteínas únicas veces en 3 dimensiones estructuras. La forma en que se pliega una proteína natural que se conoce como su estado nativo. Aunque muchas veces sin ayuda de proteínas puede, simplemente a través de las propiedades químicas de los aminoácidos, otros requieren la ayuda de los chaperones moleculares a veces en sus estados. Bioquímicos a menudo se refieren a cuatro aspectos distintos de la estructura de una proteína:

Estructura primaria: la secuencia de aminoácidos Estructura secundaria: repetir periódicamente las estructuras locales de hidrógeno estabilizado por los bonos. El ejemplo

más común es la hélice alfa y beta hoja. [10] Porque son estructuras secundarias locales, muchas regiones diferentes de estructura secundaria puede estar presente en la misma molécula de la proteína.

Estructura terciaria: la forma general de una única molécula de proteína, la relación espacial de las estructuras secundarias a una de la otra. Estructura terciaria está estabilizada por lo general nonlocal interacciones, en la mayoría de la formación de un núcleo hidrofóbico, la sal, sino también a través de los puentes, los bonos de hidrógeno, disulfuro de bonos, e incluso después de la traducción modificaciones. El término "estructura terciaria" se utiliza a menudo como sinónimo de la expresión veces.

Cuaternario estructura: la forma o estructura que resulta de la interacción de más de una molécula de proteína, normalmente llamado subunidades de proteínas, en este contexto, que funcionan como parte de la asamblea o de proteínas complejas.

Las proteínas son moléculas no del todo rígido. Además de estos niveles de la estructura, las proteínas pueden pasar entre varias estructuras relacionadas al tiempo que llevan a cabo sus funciones biológicas. En el contexto de estos reordenamientos funcionales, terciario o cuaternario estas estructuras se suelen calificar de "conformaciones", y las transiciones entre ellos están llamados cambios conformacionales. Dichos cambios son a menudo inducidas por la unión de una molécula de sustrato para una enzima activa del sitio, o Física de la región de la proteína que participa en la catálisis química. En la solución de todas las proteínas también se someten a la variación en la estructura térmica a través de la vibración y la colisión con otras moléculas, visualizar la animación de la derecha.

Las proteínas pueden ser informalmente dividida en tres clases principales, que se corresponden con los típicos terciario estructuras: las proteínas globulares, las proteínas fibrosas, y de proteínas de membrana. Casi todas las proteínas globulares son solubles y muchas son las enzimas. Proteínas fibrosas son a menudo estructurales; proteínas de membrana suelen servir como receptores o para proporcionar canales de moléculas polares o con cargo al pasar a través de la membrana celular.

Un caso especial de los bonos intramolecular de hidrógeno dentro de las proteínas, mal protegido de ataques de agua y, por tanto, la promoción de sus propios deshidratación, se llaman dehydrons.

[Editar] Estructura determinación

Descubriendo la estructura terciaria de una proteína, o de la estructura cuaternaria de sus complejos, pueden proporcionar importantes pistas sobre la forma en que la proteína realiza su función. Comunes de los métodos experimentales de determinación de estructura incluyen cristalografía de rayos X y espectroscopía de RMN, ambos de los cuales pueden producir información en la resolución atómica. Cryoelectron microscopio se utiliza para producir de menor información acerca de la resolución estructural muy grandes complejos de proteínas, incluidos los virus ensamblado; [10] un Variante conocida como cristalografía de electrones también puede producir información de alta resolución, en algunos casos, especialmente para las dos dimensiones de los cristales de proteínas de membrana. [11] Solucionado estructuras suelen ser depositados en el Banco de Datos de Proteínas (AP), una libre disposición de los recursos estructurales que Datos sobre miles de proteínas puede obtenerse en forma de coordenadas cartesianas para cada átomo de la proteína.

Muchos más secuencias de genes que se conocen las estructuras de las proteínas. Además, el conjunto de resolverse está sesgada hacia las estructuras de proteínas que pueden ser fácilmente sometida a las condiciones requeridas en cristalografía de rayos X, uno de los principales métodos de determinación de la estructura. En particular, las proteínas globulares son comparativamente fácil de cristalizar en la preparación de cristalografía de rayos X. Proteínas de membrana, en cambio, son difíciles de cristalizar y están subrepresentados en el AP. [12] Genómica estructural iniciativas han intentado poner remedio a estas deficiencias por resolver sistemáticamente estructuras representativas de las principales clases de veces. Métodos de predicción de estructura de proteínas intento de proporcionar un medio de generar Una posible estructura de las proteínas cuyas estructuras no se han determinado experimentalmente.

[Editar] funciones celulares

Las proteínas son los principales actores dentro de la célula, dice que el cumplimiento de las obligaciones especificadas por la información codificada en los genes. [5] Con la excepción de ciertos tipos de ARN, la mayoría de las otras moléculas biológicas son relativamente inerte elementos sobre los que actúan las proteínas. Las proteínas constituyen la mitad del peso seco de una célula de Escherichia coli, mientras que otras macromoléculas como ADN y ARN representan sólo el 3% y 20%, respectivamente. [13] El conjunto de proteínas expresadas en una célula o tipo de células que se conoce como Su proteoma.

La principal característica de las proteínas que permite su conjunto diverso de sus funciones es la capacidad de obligar a otras moléculas específicamente y perfectamente. La región de la proteína responsable de vinculante otra molécula que se conoce como el sitio de unión y es a menudo una depresión o "de bolsillo" sobre la superficie molecular. Esta unión está mediado por la capacidad de la estructura terciaria de la proteína, que define el sitio de unión de bolsillo, y por las propiedades químicas de los aminoácidos que rodean 'cadenas laterales. La unión a proteínas pueden ser extraordinariamente estrictos y específicos, por ejemplo, el inhibidor de ribonucleasas une a la proteína humana con una angiogenin sub-femtomolar disociación constante (<10 -15 M), pero no se une a todos los anfibios a su homólogo onconase (> 1 M) . Extremadamente menores cambios químicos, tales como la adición de un solo grupo metilo a un socio obligatorio puede a veces es suficiente para eliminar casi obligatorias, por ejemplo, la aminoacil tRNA sintetasa específica para el aminoácido valina discrimina a la muy similares cadena lateral del aminoácido isoleucina .

Proteínas puede unirse a otras proteínas, así como a la pequeña molécula de sustratos. Cuando las proteínas se unen específicamente a otras copias de la misma molécula, pueden oligomerize para formar fibrillas; este proceso se produce a menudo en proteínas estructurales que consisten en globulares monómeros que la libre asociado para formar fibras rígidas. Interacciones proteína-proteína también regular la actividad enzimática, el control A través de la progresión del ciclo celular, y permiten el montaje de grandes complejos de proteínas que llevan a cabo muchas reacciones estrechamente relacionada con una función biológica. Las proteínas también pueden obligar a, o incluso ser integradas en, las membranas celulares. La capacidad de obligar a los socios a inducir cambios conformacionales de las proteínas permite la construcción de las redes de señalización enormemente complejo.

[Editar] Enzimas Artículo principal: Enzima

El más conocido papel de las proteínas en la célula es su deber como enzimas, que catalizar las reacciones químicas. Las enzimas son catalizadores por lo general muy específicos que acelerar sólo una o algunas reacciones químicas. Enzimas realizan la mayoría de las reacciones involucradas en el metabolismo y catabolismo, así como la replicación del ADN, la reparación del ADN, ARN y síntesis. Algunas enzimas actúan sobre otras proteínas para añadir o eliminar grupos químicos en un proceso conocido como modificación después de la traducción. Acerca de 4000 reacciones se sabe son catalizadas por enzimas. [14] La tasa de aceleración conferida por catálisis enzimática es a menudo enorme - tanto como 10 17 veces más de aumento en la tasa de uncatalyzed reacción en el caso de orotate descarboxilasa (78 millones de años sin La enzima, 18 milisegundos con la enzima). [15]

Las moléculas y obligado a la adopción de medidas por las enzimas que se conoce como sustratos. Aunque las enzimas puede consistir en cientos de aminoácidos, por lo general es sólo una pequeña fracción de los residuos que entran en contacto con el sustrato, y una fracción aún menor - 3-4 residuos, en promedio - que intervienen directamente en la catálisis. [16 ] La región de la enzima que se une el sustrato y contiene los residuos catalíticos que se conoce como el sitio activo.

[Editar] Cell señalización y ligando transporte

Muchas proteínas están involucradas en el proceso de señalización celular y de transducción de señales. Algunas proteínas, como la insulina, que son las proteínas extracelulares transmitir una señal de la celda en que fueron sintetizados a otras células en tejidos distantes. Otras son proteínas de membrana que actúan como receptores cuya función principal es vincular una molécula de señalización y de inducir una respuesta bioquímica en la célula. Muchos receptores tienen un sitio de unión expuestos en la superficie celular y un efector de dominio dentro de la célula, lo que puede tener la actividad enzimática o pueden someterse a un cambio conformacional detectado por otras proteínas dentro de la célula.

Los anticuerpos son proteínas componentes del sistema inmune adaptativo, cuya principal función es la de obligar a los antígenos, o sustancias extrañas en el cuerpo, y la meta para su destrucción. Los anticuerpos pueden ser secreta en el medio extracelular o ancladas en las membranas de las células B especializados conocidos como células plasmáticas. Considerando que las enzimas son limitados en su afinidad por sus sustratos por la necesidad de la realización de su reacción, los anticuerpos no tienen tales limitaciones. Un anticuerpo de la afinidad a su destino es extraordinariamente alto.

Muchas proteínas ligando de transporte particular, obligará a las pequeñas biomoléculas y transportarlos a otros lugares en el cuerpo de un organismo pluricelular. Estas proteínas deben tener una alta afinidad cuando su ligando está presente en altas concentraciones, sino que también debe liberar el ligando cuando está presente en bajas concentraciones en los tejidos diana. El ejemplo canónico de un ligando de la proteína de unión es la hemoglobina, que transporta el oxígeno desde los pulmones a otros órganos y tejidos en todos los vertebrados y tiene estrecha homólogos biológicos en cada reino.

Transmembrana de las proteínas también puede servir como transporte ligando proteínas que alteran la permeabilidad de la membrana celular de los iones y moléculas pequeñas. La membrana por sí sola tiene un núcleo hidrofóbico a través de la cual las moléculas polares o acusado no puede difusa. Contienen proteínas de la membrana interna de los canales que permiten que esas moléculas para entrar y salir de la celda. Muchos canales de iones son proteínas especializadas para seleccionar sólo una de iones, por ejemplo, los canales de potasio y de sodio para discriminar a menudo sólo uno de los dos iones.

[Editar] proteínas estructurales

Proteínas estructurales confiere rigidez y la rigidez de otra manera-a los componentes de fluidos biológicos. La mayoría de las proteínas estructurales de las proteínas fibrosas son, por ejemplo, actina y tubulina y globulares son solubles como monómeros, pero polimerizará para formar largo, rigidez de las fibras que componen el citoesqueleto, que permite a la célula para mantener su forma y tamaño. Colágeno y la elastina son componentes críticos Del tejido conectivo como el cartílago, y se encuentra en la queratina dura o estructuras filamentosas tales como pelo, uñas, plumas, pezuñas, y algunos animales de conchas.

Otras proteínas que sirven de motor son funciones estructurales, como las proteínas miosina, kinesin, y dynein, que son capaces de generar fuerzas mecánicas. Estas proteínas son esenciales para la motilidad celular única de los organismos unicelulares y el esperma de reproducción en muchos organismos multicelulares. También generar las fuerzas ejercidas por los músculos de contratación.

[Editar] Métodos de estudio Artículo principal: Proteína métodos

Como algunos de los más comúnmente estudiados moléculas biológicas, las actividades y las estructuras de las proteínas son examinados tanto in vitro como in vivo. Los estudios in vitro de las proteínas purificadas en ambientes controlados son útiles para el aprendizaje de cómo una proteína realiza su función: por ejemplo, la enzima Estudios de estudiar la cinética química mecanismo de una enzima catalítica de la actividad y su relativa afinidad por diversas moléculas de sustrato posible. Por el contrario, los

experimentos in vivo sobre las proteínas de las actividades dentro de las células o incluso dentro de los organismos en su conjunto puede proporcionar información complementaria sobre dónde una proteína funciones y la forma en que está regulado.

[Editar] purificación de proteínas Artículo principal: la purificación de proteínas

Con el fin de realizar análisis in vitro, una proteína debe ser purificado de otros componentes celulares. Este proceso por lo general comienza con la lisis celular, en el que una membrana de la célula se rompe y su contenido interno liberadas en una solución conocida como un lisado crudo. La mezcla resultante puede ser purificado mediante ultracentrifugación, que fractionates los diversos componentes celulares en las fracciones que contengan proteínas solubles, proteínas y lípidos de membrana, orgánulos celulares, y los ácidos nucleicos. Precipitación por un método conocido como la salazón se puede concentrar en las proteínas de este lisado. Varios tipos de cromatografía se utilizan para aislar a la proteína o proteínas de interés sobre la base de las propiedades tales como peso molecular, netas de carga y afinidad. El nivel de depuración pueden ser controlados utilizando varios tipos de electroforesis en gel de si la proteína deseada del peso molecular y punto isoeléctrico se sabe, por espectroscopia si la proteína se ha de distinguir características espectroscópicas, o por ensayos de la enzima si la proteína tiene actividad enzimática. Además, las proteínas pueden ser aisladas de acuerdo a su cargo [17] utilizando electrofocusing.

Para las proteínas naturales, de depuración de una serie de medidas sean necesarias para obtener la proteína suficientemente puro para aplicaciones de laboratorio. Para simplificar este proceso, la ingeniería genética se utiliza a menudo para añadir características químicas de las proteínas que las hacen más fáciles de purificar sin afectar a su estructura o actividad. En este caso, una "etiqueta" que consiste en una secuencia de aminoácidos específicos, a menudo de una serie de residuos de histidina ( "Su-tag"), se adjunta a una terminal de la proteína. Como resultado de ello, cuando el lisado se pasa más de una cromatografía en columna que contiene níquel, la histidina ligate residuos de níquel y la atribuyen a la columna mientras que el untagged componentes del lisado pasar sin obstáculos.

[Editar] localización celular

El estudio de las proteínas in vivo a menudo se ocupan de la síntesis y la localización de la proteína dentro de la célula. Aunque muchos intracelular de las proteínas se sintetizan en el citoplasma y membrana o proteínas secretadas en el retículo endoplasmático, los detalles de cómo las proteínas específicas se orientan a los orgánulos celulares o estructuras es a menudo poco clara. Una técnica útil para evaluar la localización celular utiliza la ingeniería genética para expresar en una celda o una proteína de fusión compuesta quimera de la proteína natural de interés vinculados a un "reportero" como la proteína verde fluorescente (GFP). El fundido de proteínas dentro de la posición de la célula puede ser visualizado de manera eficiente y limpia mediante microscopía, como se muestra en el gráfico contiguo.

A través de otra aplicación de la ingeniería genética conocida como sitio de mutagénesis dirigida, los investigadores pueden alterar la secuencia de la proteína y, por tanto, su estructura, localización celular, y la susceptibilidad a la reglamentación, que puede ser seguida en vivo por GFP etiquetado o in vitro por la cinética de enzimas y estudios de unión.

[Editar] proteómica y la bioinformática Artículo principal: Proteómica y Bioinformática

El complemento total de las proteínas presentes a la vez en una celda o el tipo de células que se conoce como su proteoma, y el estudio de esos grandes conjuntos de datos se define el campo de la proteómica, de nombre por analogía a los relacionados con el campo de la genómica. Principales técnicas experimentales en la proteómica incluyen electroforesis 2D, que permite la separación de un gran número de proteínas, espectrometría de masas, que permite la rápida identificación de alto rendimiento de la secuencia de las proteínas y péptidos (en la mayoría de las veces después de la digestión-gel), microarrays de proteínas, que Permitir la detección de los niveles relativos de un gran número de proteínas presentes en una célula, y dos híbridos de selección, que permite la exploración sistemática de las interacciones proteína-proteína. El complemento total de tales interacciones biológicamente posible que se conoce como el interactome. Un intento sistemático para determinar las estructuras de las proteínas en representación de todos los aspectos que se conoce como la genómica estructural.

La gran cantidad de datos genómicos y proteómicos disponibles para una variedad de organismos, incluido el genoma humano, permite a los investigadores identificar de manera eficiente las proteínas homólogas en organismos alejadas de la alineación de secuencias. Secuencia de perfiles de las herramientas más específicas pueden realizar manipulaciones como la secuencia de enzimas de restricción de mapas, Marco de lectura abierta análisis de las secuencias de nucleótidos, y la predicción de estructura secundaria. A partir de esos datos árboles filogenéticos puede ser construido y evolutivo hipótesis utilizando software especial desarrollado como ClustalW acerca de la ascendencia de los organismos modernos y los genes que expresan. El campo de la bioinformática trata de reunir, describir y analizar datos genómicos y proteómicos, la aplicación de técnicas computacionales a problemas biológicos como la genética y la búsqueda de cladistics.

[Editar] Estructura de predicción y simulación

Complementarias en el ámbito de la genómica estructural, predicción de estructura de proteínas trata de desarrollar una forma eficaz de proporcionar modelos plausibles para proteínas cuyas estructuras aún no han sido determinados experimentalmente. El tipo de mayor éxito de la estructura de predicción, conocida como homología de modelado, se basa en la existencia de una "plantilla" con estructura similar a la secuencia de la proteína está modelada; genómica estructural 'objetivo es proporcionar suficiente representación en el modelo para resolver las estructuras de la mayoría de los que Permanecen. Aunque la producción de modelos exacta sigue siendo un desafío alejadas cuando sólo se dispone de las estructuras de plantilla, se ha sugerido que la secuencia de la alineación es el cuello de botella en este proceso, ya bastante precisa modelos se pueden producir si un "perfecto" que se conoce la secuencia de alineación. [18] Muchos métodos de predicción de estructura han servido para informar al emergente campo de la ingeniería de proteínas, en la que la proteína se pliega novela ya han sido diseñados. [19] Un problema más complejo computacional es la predicción de la interacción intermolecular, como en el acoplamiento molecular y la interacción proteína-proteína Predicción.

Los procesos de plegado de proteínas y vinculante pueden ser simulados utilizando técnicas derivadas de la dinámica molecular, que cada vez más se aprovechan de la informática distribuida como en el proyecto Folding @ Home. El plegado de los pequeños alfa-helicoidal dominios de la proteína, como la vellosidad headpiece [20] y el accesorio de la proteína del VIH [21] se han simulado con éxito en silico, y los híbridos que combinan los métodos estándar de dinámica molecular con cálculos de la mecánica cuántica han permitido la exploración de la electrónica Estados de rhodopsins. [22]

[Editar] Nutrición Más información: proteínas en la nutrición

La mayoría de los microorganismos y las plantas pueden biosynthesize estándar de los 20 aminoácidos, mientras que los animales (incluida la humana) obtener algunos de los aminoácidos de la dieta [13]. Enzimas clave en la biosíntesis de las vías que sintetizar ciertos aminoácidos - como aspartokinase, que Cataliza el primer paso en la síntesis de lisina, metionina, y threonine de aspartato - no están presentes en los animales. Los aminoácidos que un organismo no puede sintetizar por sí solo se denominan aminoácidos esenciales. Si los aminoácidos están presentes en el medio ambiente, los microorganismos pueden conservar la energía mediante la adopción de los aminoácidos de su entorno y downregulating la biosíntesis de las vías.

En los animales, los aminoácidos se obtienen a través del consumo de alimentos que contienen proteínas. Proteínas ingeridas se desglosan a través de la digestión, que normalmente implica la desnaturalización de la proteína a través de la exposición a la hidrólisis por ácido clorhídrico y enzimas llamadas proteasas. Algunos aminoácidos ingeridos se utilizan para la biosíntesis de proteínas, mientras que otros se convierten a la glucosa a través de la gluconeogénesis, o se introducen en el ciclo del ácido cítrico. Esta utilización de la proteína como combustible es especialmente importante en virtud de las condiciones de hambre, ya que permite que el cuerpo del propio proteínas que se utilizarán para sustentar la vida, en particular las que se encuentran en el músculo. [23] Los aminoácidos son también una importante fuente dietética de nitrógeno.

[Editar] Historia Más información: Historia de la biología molecular

Las proteínas fueron reconocidos como una clase de moléculas biológicas en el siglo XVIII por Antoine Fourcroy y otros, distinguidos por moléculas de la capacidad de coagular o flocculate bajo tratamientos con calor o ácido. Tomó nota de los ejemplos incluidos en el momento de albúmina de las claras de huevo, sangre, la albúmina sérica, la fibrina, y el gluten de trigo. GERHARDUS químico holandés Johannes Mulder lleva a cabo análisis elemental común de las proteínas y encontró que casi todas las proteínas tienen la misma fórmula empírica. El término "proteína" para describir estas moléculas fue propuesta en 1838 por Mulder asociada Jöns Jakob Berzelius. Mulder fue a identificar los productos de la degradación de proteínas, como el aminoácido leucina de que se encontraba a (casi correcta) de peso molecular de 131 Da.

La dificultad en la purificación de proteínas en grandes cantidades les hizo muy difícil a principios de la proteína bioquímicos para estudiar. Los primeros estudios se centraron en las proteínas que pueden ser purificada en grandes cantidades, por ejemplo, los de la sangre, clara de huevo, varias toxinas, y digestivo / enzimas metabólicos obtenidos de los mataderos. A finales del decenio de 1950, el Armour Hot Dog Co purificada 1 kg (= un millón de miligramos), de páncreas bovino puro ribonucleasas Ay dejó a la libre disposición de los científicos de todo el mundo.

Linus Pauling se acredita con el éxito en la predicción de estructuras secundarias regulares de proteínas basado en la vinculación del hidrógeno, una idea presentada por primera vez por William Astbury en 1933. Más tarde, el trabajo de Walter Kauzmann de desnaturalización, basado en parte en estudios anteriores por Kaj Linderstrøm-Lang, contribuyeron a un entendimiento de la estructura y plegamiento de proteínas mediada por interacciones hidrofóbicas. En 1949, Fred Sanger determinado correctamente la secuencia de aminoácidos de la insulina, con lo que demuestra concluyentemente que las proteínas consistió en polímeros lineales de aminoácidos ramificados en lugar de las cadenas, los coloides, o cyclols. La primera resolución de las estructuras atómicas de las proteínas se resolvieron mediante cristalografía de rayos X en los decenios de 1960 y por la RMN en la década de 1980. A partir de 2006, el Banco de Datos de Proteínas tiene cerca de 40000 estructuras atómicas de la resolución de las proteínas. En tiempos más recientes, crio-microscopía electrónica de las grandes asambleas y macromolecular computacional de predicción de estructura de proteínas pequeñas proteínas dominios son dos métodos de acercarse a la resolución atómica.

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TEMA 3.

GREENHOUSE EFFECT

The greenhouse effect is the process in which the emission of infrared radiation by the atmosphere warms a planet's surface. The name comes from an incorrect analogy with the warming of air inside a greenhouse compared to the air outside the greenhouse. The greenhouse effect was discovered by Joseph Fourier in 1824 and first investigated quantitatively by Svante Arrhenius in 1896.

The Earth's average surface temperature of 14 °C (57 °F) would otherwise be about -19 °C (-2.2 °F) in the absence of the greenhouse effect.[2] Global warming, a recent warming of the Earth's lower atmosphere, is believed to be the result of an enhanced greenhouse effect due to increased concentrations of greenhouse gases in the atmosphere. In addition to the Earth, Mars and Venus have greenhouse effects.

[edit] Basic mechanism

The Earth receives energy from the Sun in the form of radiation. Most of the energy is in visible wavelengths and in infrared wavelengths that are near the visible range (often called "near infrared"). The Earth reflects about 30% of the incoming solar radiation. The remaining 70% is absorbed, warming the land, atmosphere and oceans.

For the Earth's temperature to be in steady state so that the Earth does not rapidly heat or cool, this absorbed solar radiation must be very closely balanced by energy radiated back to space in the infrared wavelengths. Since the intensity of infrared radiation increases with increasing temperature, one can think of the Earth's temperature as being determined by the infrared flux needed to balance the absorbed solar flux. The visible solar radiation mostly heats the surface, not the atmosphere, whereas most of the infrared radiation escaping to space is emitted from the upper atmosphere, not the surface. The infrared photons emitted by the surface are mostly absorbed in the atmosphere by greenhouse gases and clouds and do not escape directly to space.

The reason this warms the surface is most easily understood by starting with a simplified model of a purely radiative greenhouse effect that ignores energy transfer in the atmosphere by convection (sensible heat transport) and by the evaporation and condensation of water vapor (latent heat transport). In this purely radiative case, one can think of the atmosphere as emitting infrared radiation both upwards and downwards. The upward infrared flux emitted by the surface must balance not only the absorbed solar flux but also this downward infrared flux emitted by the atmosphere. The surface temperature will rise until it generates thermal radiation equivalent to the sum of the incoming solar and infrared radiation.

A more realistic picture taking into account the convective and latent heat fluxes is somewhat more complex. But the following simple model captures the essence. The starting point is to note that the opacity of the atmosphere to infrared radiation determines the height in the atmosphere from which most of the photons are emitted into space. If the atmosphere is more opaque, the typical photon escaping to space will be emitted from higher in the atmosphere, because one then has to go to higher altitudes to see out to space in the infrared. Since the emission of infrared radiation is a function of temperature, it is the temperature of the atmosphere at this emission level that is effectively determined by the requirement that the emitted flux balance the absorbed solar flux.

But the temperature of the atmosphere generally decreases with height above the surface, at a rate of roughly 6.5 °C per kilometer on average, until one reaches the stratosphere 10-15 km above the surface. (Most infrared photons escaping to space are emitted by the troposphere, the region bounded by the surface and the stratosphere, so we can ignore the stratosphere in this simple picture.) A very simple model, but one that proves to be remarkably useful, involves the assumption that this temperature profile is simply fixed, by the non-radiative energy fluxes. Given the temperature at the emission level of the infrared flux escaping to space, one then computes the surface temperature by increasing temperature at the rate of 6.5 °C per kilometer, the environmental lapse rate, until one reaches the surface. The more opaque the atmosphere, and the higher the emission level of the escaping infrared radiation, the warmer the surface, since one then needs to follow this lapse rate over a larger distance in the vertical. While less intuitive than the purely radiative greenhouse effect, this less familiar radiative-convective picture is the starting point for most discussions of the greenhouse effect in the climate modeling literature.

The term "greenhouse effect" is a source of confusion in that actual greenhouses do not warm by this mechanism (see section Real greenhouses). Popular discussions often imply incorrectly that they do; this error is sometimes made even in materials from scientific or governmental agencies (e.g., the U.S. Environmental Protection Agency[3]).

[edit] Greenhouse gasesMain article: Greenhouse gas

Quantum mechanics provides the basis for computing the interactions between molecules and radiation. Most of this interaction occurs when the frequency of the radiation closely matches that of the spectral lines of the molecule, determined by the quantization of the modes of vibration and rotation of the molecule. (The electronic excitations are generally not relevant for infrared radiation, as they require energy larger than that in an infrared photon.)

The width of a spectral line is an important element in understanding its importance for the absorption of radiation. In the Earth’s atmosphere these spectral widths are primarily determined by “pressure broadening”, which is the distortion of the spectrum due to the collision with another molecule. Most of the infrared absorption in the atmosphere can be thought of as occurring while two molecules are colliding. The absorption due to a photon interacting with a lone molecule is relatively small. This three-body aspect of the problem, one photon and two molecules, makes direct quantum mechanical computation for molecules of interest more challenging. Careful laboratory spectroscopic measurements, rather than ab initio quantum mechanical computations, provide the basis for most of the radiative transfer calculations used in studies of the atmosphere.

The molecules/atoms that constitute the bulk of the atmosphere: oxygen (O2), nitrogen (N2) and argon (Ar); do not interact with infrared radiation significantly. While the oxygen and nitrogen molecules can vibrate, because of their symmetry these vibrations do not create any transient charge separation. Without such a transient dipole moment, they can neither absorb nor emit infrared

radiation. In the Earth’s atmosphere, the dominant infrared absorbing gases are water vapor, carbon dioxide, and ozone (O3). The same molecules are also the dominant infrared emitting molecules. CO2 and O3 have "floppy" vibration motions whose quantum states can be excited by collisions at energies encountered in the atmosphere. For example, carbon dioxide is a linear molecule, but it has an important vibrational mode in which the molecule bends with the carbon in the middle moving one way and the oxygens on the ends moving the other way, creating some charge separation, a dipole moment, thus carbon dioxide molecules can absorb IR radiation. Collisions will immediately transfer this energy to heating the surrounding gas. On the other hand, other CO 2 molecules will be vibrationally excited by collisions. Roughly 5% of CO2 molecules are vibrationally excited at room temperature and it is this 5% that radiates. A substantial part of the greenhouse effect due to carbon dioxide exists because this vibration is easily excited by infrared radiation. CO2 has two other vibrational modes. The symmetric stretch does not radiate, and the asymmetric stretch is at too high a frequency to be effectively excited by atmospheric temperature collisions, although it does contribute to absorption of IR radiation. The vibrational modes of water are at too high energies to effectively radiate, but do absorb higher frequency IR radiation. Water vapor has a bent shape. It has a permanent dipole moment (the O atom end is electron rich, and the H atoms electron poor) which means that IR light can be emitted and absorbed during rotational transitions, and these transitions can also be produced by collisional energy transfer. Clouds are also very important infrared absorbers. Therefore, water has multiple effects on infrared radiation, through its vapor phase and through its condensed phases. Other absorbers of significance include methane, nitrous oxide and the chlorofluorocarbons.

Discussion of the relative importance of different infrared absorbers is confused by the overlap between the spectral lines due to different gases, widened by pressure broadening. As a result, the absorption due to one gas cannot be thought of as independent of the presence of other gases. One convenient approach is to remove the chosen constituent, leaving all other absorbers, and the temperatures, untouched, and monitoring the infrared radiation escaping to space. The reduction in infrared absorption is then a measure of the importance of that constituent. More precisely, define the greenhouse effect (GE) to be the difference between the infrared radiation that the surface would radiate to space if there were no atmosphere and the actual infrared radiation escaping to space. Then compute the percentage reduction in GE when a constituent is removed. The table below is computed by this method, using a particular 1-dimensional model of the atmosphere. More recent 3D computations lead to similar results.

Gas removed percent reduction in GE

H2O 36%

CO2 9%

O3 3%

(Source: GISS-GCM ModelE simulation) [4]

By this particular measure, water vapor can be thought of as providing 36% of the greenhouse effect, and carbon dioxide 9%, but the effect of removal of both of these constituents will be greater than the total that each reduces the effect, in this case more than 45%. An additional proviso is that these numbers are computed holding the cloud distribution fixed. But removing water vapor from the atmosphere while holding clouds fixed is not likely to be physically relevant. In addition, the effects of a given gas are typically nonlinear in the amount of that gas, since the absorption by the gas at one level in the atmosphere can remove photons that would otherwise interact with the gas at another altitude. The kinds of estimates presented in the table, while often encountered in the controversies surrounding global warming, must be treated with caution. Different estimates found in different sources typically result from different definitions and do not reflect uncertainties in the underlying radiative transfer.

[edit] Positive feedback and runaway greenhouse effect

When there is a loop of effects such as the concentration of a greenhouse gas itself being a function of temperature, there is a feedback. If the effect is to act in the same direction on temperature it is a positive feedback; and if in the opposite direction it is a negative feedback. Sometimes feedback effects can be on the same cause as the forcing but it can also be via another greenhouse gas or on other effects such as change in ice cover affecting the planet's albedo.

Positive feedbacks do not have to lead to a runaway effect. With radiation from the Earth increasing in proportion to the fourth power of temperature, the feedback effect has to be very strong to cause a runaway effect. An increase in temperature from greenhouse gases leading to increased water vapour which is a greenhouse gas causing further warming is a positive feedback. This cannot be a runaway effect or the runaway effect would have occurred long ago. Positive feedback effects are common and can always exist while runaway effects are much rarer and cannot be operating at all times.

If the effects from the second iteration of the loop of effects is larger than the effects of the first iteration of the loop this will lead to a self perpetuating effect. If this occurs and the feedback only ends after producing a major temperature increase, it is called a runaway greenhouse effect. A runaway feedback could also occur in the opposite direction leading to an ice age. Runaway feedbacks are bound to stop, since infinite temperatures are not observed. They are allowed to stop due to things like a reducing supply of a greenhouse gas or a phase change of the gas or ice cover reducing towards zero or increasing toward a large size that is difficult to increase.

According to the clathrate gun hypothesis a runaway greenhouse effect could be caused by liberation of methane gas from hydrates by global warming if there are sufficient hydrates close to unstable conditions. It has been speculated that the Permian-Triassic extinction event was caused by such a runaway effect. It is also thought that large quantities of methane could be released from the Siberian tundra as it begins to thaw, methane being 21-times more potent a greenhouse gas than carbon dioxide. [5]

A runaway greenhouse effect involving CO2 and water vapor may have occurred on Venus. On Venus today there is little water vapor in the atmosphere. If water vapor did contribute to the warmth of Venus at one time, this water is thought to have escaped to space. Venus is sufficiently strongly heated by the Sun that water vapor can rise much higher in the atmosphere and is split into hydrogen and oxygen by ultraviolet light. The hydrogen can then escape from the atmosphere and the oxygen recombines. Carbon dioxide, the dominant greenhouse gas in the current Venusian atmosphere, likely owes its larger concentration to the weakness of carbon recycling as compared to Earth, where the carbon dioxide emitted from volcanoes is efficiently subducted into the Earth by plate tectonics on geologic time scales.[6][7]

[edit] Anthropogenic greenhouse effectMain article: Global warming

CO2 production from increased industrial activity (fossil fuel burning) and other human activities such as cement production and tropical deforestation[8] has increased the CO2 concentrations in the atmosphere. Measurements of carbon dioxide amounts from Mauna Loa observatory show that CO2 has increased from about 313 ppm (parts per million) in 1960 to about 375 ppm in 2005. The current observed amount of CO2 exceeds the geological record of CO2 maxima (~300 ppm) from ice core data.[9]

Because it is a greenhouse gas, elevated CO2 levels will increase global mean temperature; based on an extensive review of the scientific literature, the Intergovernmental Panel on Climate Change concludes that "most of the observed increase in globally averaged temperatures since the mid-20th century is very likely due to the observed increase in anthropogenic greenhouse gas concentrations".[10]

Over the past 800,000 years,[11] ice core data shows unambiguously that carbon dioxide has varied from values as low as 180 parts per million (ppm) to the pre-industrial level of 270ppm. [12] Certain paleoclimatologists consider variations in carbon dioxide to be a fundamental factor in controlling climate variations over this time scale.[13]

[edit] Real greenhouses

The term 'greenhouse effect' originally came from the greenhouses used for gardening, but it is a misnomer since greenhouses operate differently.[14][15] A greenhouse is built of glass. It heats up mainly because the sun warms the ground inside it and this warms the air in the greenhouse. The air continues to heat because it is confined within the greenhouse, unlike the environment outside the greenhouse where warm air near the surface rises and mixes with cooler air aloft. This can be demonstrated by opening a small window near the roof of a greenhouse: the temperature will drop considerably. It has also been demonstrated experimentally (Wood, 1909): a "greenhouse" built of rock salt (which is transparent to infrared radiation) heats up just as one built of glass does. Greenhouses thus work primarily by preventing convection; the atmospheric greenhouse effect however reduces radiation loss, not convection. It is quite common, however, to find sources that make the erroneous "greenhouse" analogy.[16] [17] Although the primary mechanism for warming greenhouses is the prevention of mixing with the free atmosphere, the radiative properties of the glazing can still be important to commercial growers. With the modern development of new plastic surfaces and glazings for greenhouses, this has permitted construction of greenhouses which selectively control radiation transmittance in order to better control the growing environment.

Efecto invernadero

El efecto invernadero es el proceso en el que la emisión de radiación infrarroja de la atmósfera calienta la superficie de un planeta. El nombre proviene de una errónea analogía con el calentamiento del aire dentro de un invernadero en comparación con el aire fuera del invernadero. El efecto invernadero fue descubierto por Joseph Fourier en 1824 y el primer investigado cuantitativamente por Svante Arrhenius en 1896 [1].

De la Tierra la temperatura de la superficie promedio de 14 ° C (57 ° F) sería de otro modo acerca de -19 ° C (-2,2 ° F) en ausencia del efecto de invernadero. [2] El calentamiento de la Tierra, una reciente calentamiento de la Tierra inferiores de la atmósfera , Que se cree que es el resultado de un aumento del efecto invernadero debido al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Además de la Tierra, Marte y Venus tiene el efecto invernadero.

[Editar] mecanismo básico

La Tierra recibe energía del Sol en forma de radiación. La mayor parte de la energía se encuentra en las longitudes de onda visible e infrarroja en longitudes de onda que están cerca de la gama visible (a menudo llamados "infrarrojo cercano"). La Tierra refleja alrededor del 30% de la radiación solar entrante. El restante 70% se absorbe, el calentamiento de la tierra, la atmósfera y los océanos.

Para la temperatura de la Tierra a estar en estado de equilibrio a fin de que la Tierra no rápidamente calor o frío, este absorbe la radiación solar debe ser muy equilibrado de cerca por la energía radiada de nuevo al espacio en longitudes de onda del infrarrojo. Desde la intensidad de la radiación infrarroja aumenta al aumentar la temperatura, se puede pensar en la temperatura de la Tierra como está determinado por el flujo de infrarrojos necesaria para equilibrar el flujo de energía solar absorbida. La visible la radiación solar calienta la superficie de la mayoría, no a la atmósfera, mientras que la mayor parte de la radiación infrarroja escape al espacio se emite a partir de la atmósfera superior, y no la superficie. Los fotones de infrarrojos emitidos por la mayoría de la superficie se absorbe en la atmósfera de gases de efecto invernadero y las nubes y no escapan directamente al espacio.

La razón de que esto calienta la superficie es más fácil de entender por comenzando con un modelo simplificado de un punto de vista puramente radiativo efecto invernadero que hace caso omiso de la transferencia de energía en la atmósfera por convección (calor sensible de transporte) y por la evaporación y la condensación del vapor de agua (calor latente de transporte) . En este caso puramente radiativo, se puede pensar en la atmósfera en forma de radiación infrarroja que emiten tanto hacia arriba y hacia abajo. El flujo ascendente infrarroja emitida por la superficie no sólo debe lograr un equilibrio entre el flujo solar absorbida, sino también la baja de este flujo de infrarrojos emitidos por la atmósfera. La temperatura de la superficie del lugar hasta que se genera la radiación térmica equivalente a la suma de la energía solar entrante y la radiación infrarroja.

Un cuadro más realista teniendo en cuenta la convección y los flujos de calor latente es algo más complejo. Pero el siguiente modelo simple captura la esencia. El punto de partida es tomar nota de que la opacidad de la atmósfera a la radiación infrarroja determina la altura en la atmósfera a partir de la cual la mayoría de los fotones son emitidos al espacio. Si la atmósfera es más opaca, la típica de fotones escapan al espacio será emitido por mayor en la atmósfera, porque uno tiene que ir a las zonas altas de salir al espacio en el infrarrojo. Dado que la emisión de radiación infrarroja es una función de la temperatura, que es la temperatura de la atmósfera a este nivel de emisión que viene determinado por la exigencia de que el equilibrio de flujo emitido el flujo solar absorbida.

Pero la temperatura de la atmósfera en general, disminuye con la altura sobre la superficie, a un ritmo de aproximadamente 6,5 ° C por kilómetro, en promedio, hasta que uno llega a la estratosfera 10-15 km por encima de la superficie. (La mayoría de los fotones de infrarrojos escapen al espacio son emitidos por la troposfera, la región delimitada por la superficie y la estratosfera, de modo que podemos hacer caso omiso de la estratosfera en esta situación sencilla.) Este es un modelo sencillo, pero que resulta ser muy útil, implica El supuesto de que este perfil no es más que la temperatura fija, por la falta de los flujos de energía de radiación. Dada la temperatura en el nivel de emisión de los infrarrojos flujo de escape al espacio, entonces uno calcula la temperatura de la superficie mediante el aumento de la temperatura a razón de 6,5 ° C por kilómetro, la tasa de caducidad del medio ambiente, hasta que uno llega a la superficie. La más opaca la atmósfera, y el más alto es el nivel de emisiones de escape de la radiación infrarroja, los más cálidos de la superficie, ya que uno se tiene que seguir este ritmo durante un lapso mayor distancia en la vertical. Aunque menos intuitivo que el puramente radiativo efecto invernadero, este menos familiarizados radiativo-convectivos imagen es el punto de partida para la mayoría de los debates del efecto invernadero en el clima modelado de la literatura.

El término "efecto de invernadero" es una fuente de confusión en invernaderos reales que no se caliente por este mecanismo (véase la sección Real invernaderos). Popular debates a menudo de forma incorrecta en que lo están, y este error es a veces incluso en los materiales de los científicos o de los organismos gubernamentales (por ejemplo, los EE.UU. la Agencia de Protección Ambiental [3]).

[Editar] Gases de efecto invernadero Artículo principal: Inventarios de gases de efecto

La mecánica cuántica proporciona la base para el cálculo de las interacciones entre las moléculas y radiación. La mayor parte de esta interacción se produce cuando la frecuencia de la radiación coincide exactamente con la de las líneas espectrales de la molécula, determinado por la cuantificación de los modos de vibración y rotación de la molécula. (El excitations electrónico por lo general no son pertinentes para la radiación infrarroja, ya que requieren de más energía que en un fotón infrarrojo.)

El ancho de una línea espectral es un elemento importante en la comprensión de su importancia para la absorción de la radiación. En la atmósfera de la Tierra espectral estos anchos son principalmente determinada por "presión de la ampliación", que es la distorsión del espectro debido a la colisión con otra molécula. La mayor parte de la absorción infrarroja en la atmósfera pueden ser considerados como dos moléculas que ocurren mientras están chocando. La absorción de fotones debido a la interacción con un solitario molécula es relativamente pequeño. Este cuerpo de tres aspectos del problema, uno de fotones y dos moléculas, la mecánica cuántica hace directa cómputo de las moléculas de interés más difícil. Cuidado de las mediciones espectroscópicas de laboratorio, en lugar de mecánica cuántica ab initio cálculos, la base para la mayor parte de la transferencia radiativa cálculos utilizados en los estudios de la atmósfera.

Las moléculas y los átomos que constituyen la mayor parte de la atmósfera: el oxígeno (O 2), nitrógeno (N 2) y Argón (Ar); no interactuar con la radiación infrarroja significativamente. Si bien el oxígeno y el nitrógeno puede vibrar las moléculas, debido a su simetría estas vibraciones no crean ninguna transitoria separación de cargas. Sin ese momento dipolo transitorio, que no puede ni absorber ni emitir radiación infrarroja. En la atmósfera terrestre, la absorción de gases infrarrojos dominantes son el vapor de agua, dióxido de carbono y el ozono (O 3). Las mismas moléculas son también las moléculas que emiten rayos infrarrojos dominante. CO 2

y el O 3 han "floppy" vibración mociones cuyos estados cuánticos puede ser excitado por las colisiones en las energías encontradas en la atmósfera. Por ejemplo, el dióxido de carbono es una molécula lineal, sino que tiene un importante modo vibracional en la molécula que se dobla con el carbono en el medio una de las formas en movimiento y el oxygens sobre los extremos en movimiento a la inversa, la creación de algunos de separación de cargas, un dipolo momento , Con lo que las moléculas de dióxido de carbono puede absorber la radiación IR. Colisiones de inmediato la transferencia de esta energía a la calefacción de gas circundante. Por otra parte, otras moléculas de CO 2 se vibrationally emocionados por las colisiones. Aproximadamente el 5% de las moléculas de CO 2

están entusiasmados vibrationally a temperatura ambiente y es este 5% que irradia. Una parte sustancial del efecto invernadero debido al dióxido de carbono existe porque esta es la vibración fácilmente excitados por radiación infrarroja. CO 2 tiene dos modos vibracionales otros. El tramo simétrico no irradian, y el tramo asimétrica es demasiado alta en la frecuencia que efectivamente emocionados por las colisiones de la temperatura atmosférica, a pesar de que contribuye a la absorción de la radiación IR. Los modos vibracionales de agua se encuentran en muy altas energías que irradian de manera eficaz, pero absorben la radiación IR mayor frecuencia. El vapor de agua tiene una forma doblada. Tiene un momento dipolo permanente (el átomo O final es de electrones ricos, y los pobres electrónica de los átomos H), que significa que la luz de infrarrojos puede ser emitida y absorbida durante la rotación de las transiciones, y estas transiciones también pueden ser producidos por colisiones en la transferencia de energía. Las nubes son también muy importante de absorción de infrarrojos. Por lo tanto, el agua tiene múltiples efectos en la radiación infrarroja, a través de su fase de vapor y condensados a través de sus fases. Otros absorbedores de importancia incluyen el metano, el óxido nitroso y los clorofluorocarbonos.

Discusión de la importancia relativa de diferentes absorbedores de infrarrojos se confunde por la superposición entre las líneas espectrales debido a los diferentes gases, ampliado por la ampliación de presión. Como resultado de ello, debido a la absorción de un gas no puede ser pensado como independiente de la presencia de otros gases. Un enfoque es conveniente para eliminar el elegido constituyente, dejando a todos los demás absorbentes, y las temperaturas, sin tocar, y la vigilancia de la radiación infrarroja escape al espacio. La reducción en la absorción de infrarrojos es entonces una medida de la importancia de que los constituyentes. Más precisamente, definir el efecto invernadero (GE) a ser la diferencia entre la radiación infrarroja que la superficie que irradian al espacio, si no hay atmósfera y la radiación infrarroja escape al espacio. Luego de calcular el porcentaje de reducción de GE cuando se elimina uno de los elementos constitutivos. En el cuadro siguiente se calcula por este método, utilizando un modelo de dimensión 1 de la atmósfera. Más recientes cálculos 3D conducir a resultados similares.

Gas eliminado Por ciento de reducción en GE

H 2 O 36%

CO 2 9%

O 3 3%

(Fuente: GISS-GCM ModelE simulación) [4]

Mediante esta medida, el vapor de agua puede ser pensado como proporcionar el 36% del efecto invernadero, dióxido de carbono y el 9%, pero el efecto de la eliminación de estos dos componentes será mayor que el total que cada reduce el efecto, en este Caso más del 45%. Otra condición es que estas cifras se calculan celebración de la nube de distribución fijo. Pero la eliminación de vapor de agua de la atmósfera nubes mientras mantiene fijo no es probable que sea físicamente pertinentes. Además, los efectos de un determinado gas son típicamente no lineal en la cantidad de gas que, desde la absorción por el gas a un nivel en la atmósfera pueden eliminar los fotones que, de otra forma interactúan con el gas a otra altura. El tipo de estimaciones que se presentan en la tabla, mientras que a menudo se producen en las controversias en torno a calentamiento de la Tierra, deben ser tratados con precaución. Diferentes estimaciones se encuentran en diferentes fuentes típicamente el resultado de las diferentes definiciones y no reflejan la incertidumbre que subyace en la transferencia radiativa.

[Editar] Comentarios positivos y desbocado efecto invernadero

Cuando hay un bucle de efectos tales como la concentración de un gas de efecto invernadero en sí es una función de la temperatura, hay una retroalimentación. Si el efecto es actuar en la misma dirección de la temperatura se trata de una respuesta positiva, y si en sentido contrario se trata de una retroalimentación negativa. A veces pueden ser efectos de retroalimentación en la misma causa como el forzamiento pero también puede ser a través de otro de gases de efecto invernadero o en otros efectos como el cambio de cubierta de hielo que afectan a la albedo del planeta.

Opiniones positivas no tienen que dar lugar a un gran efecto. Con la radiación de la Tierra aumenta en proporción a la cuarta potencia de la temperatura, el efecto de retroalimentación tiene que ser muy fuerte para causar un gran efecto. Un aumento de la temperatura de los gases de efecto invernadero que representan un aumento de vapor de agua que es un gas de efecto invernadero que causan el calentamiento es aún más retroalimentación positiva. Esto no puede ser un gran efecto o la galopante efecto que habría ocurrido hace mucho tiempo. Comentarios positivos efectos son comunes y siempre puede existir galopante mientras que los efectos son mucho más raros y no pueden ser operativo en todo momento.

Si los efectos de la segunda iteración del bucle de efectos es mayor que los efectos de la primera iteración del bucle esto lleve a efecto la perpetuación de una autoevaluación. Si esto ocurre y la información sólo termina después de producir un importante aumento de la temperatura, se llama un gran efecto invernadero. Una galopante comentarios podrían ocurrir también en la dirección opuesta que se llegue a una edad de hielo. Runaway retroalimentación están obligados a detener, ya que las temperaturas son infinitas no observados. Que se les permite dejar las cosas, debido a una reducción del suministro de un gas de efecto invernadero o de un cambio de fase de la cubierta de hielo de gas o de la reducción a cero o hacia un aumento de tamaño grande que es difícil de aumentar.

Según la hipótesis clathrate arma un gran efecto invernadero podría ser causada por la liberación de gas metano procedente de hidratos por el calentamiento global si hay suficientes hidratos de cerca a condiciones inestables. Se ha especulado que la extinción Pérmico-Triásico evento fue causado por una galopante efecto. También es el pensamiento de que las grandes cantidades de metano podrían ser liberados de la tundra de Siberia, ya que empieza a descongelar, siendo el metano de 21 veces más potente que un gas de efecto invernadero dióxido de carbono. [5]

Una galopante de efecto invernadero CO 2 y vapor de agua se puedan haber producido en Venus. En Venus, hoy en día es muy poco vapor de agua en la atmósfera. Si el vapor de agua no contribuyen a la calidez de Venus a la vez, esta agua se cree que han escapado al espacio. Venus es lo suficientemente fuertemente calentado por el Sol que el vapor de agua puede elevarse mucho más alto en la atmósfera y se divide en hidrógeno y oxígeno por la luz ultravioleta. El hidrógeno puede escapar de la atmósfera y el oxígeno recombina. El dióxido de carbono, el principal gas de invernadero en la atmósfera venusiana actual, que debe su mayor concentración a la debilidad de reciclaje de carbono en comparación a la Tierra, donde el dióxido de carbono emitido por los volcanes es eficiente en la subducción de la placa tectónica de la Tierra en escalas de tiempo geológicas. [6] [7]

[Editar] antropógenas de efecto invernadero Artículo principal: El calentamiento de la Tierra

La producción de CO 2 por el aumento de la actividad industrial (consumo de combustibles fósiles) y de otras actividades humanas, como la producción de cemento y la deforestación tropical [8], ha aumentado la concentración de CO 2 en la atmósfera. Las mediciones de las cantidades de dióxido de carbono observatorio de Mauna Loa muestran que el CO 2 ha aumentado de alrededor de 313 ppm (partes por millón) en 1960 a 375 ppm en 2005. El actual observado cantidad de CO 2 supera el registro geológico de CO 2

maxima (~ 300 ppm) de núcleo de hielo de los datos. [9]

Debido a que es un gas de efecto invernadero, elevación de los niveles de CO 2 aumentará la temperatura media mundial, sobre la base de una amplia revisión de la literatura científica, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático llega a la conclusión de que "la mayor parte del aumento observado en la temperatura media mundial desde mediados de los 20o Siglo es muy probable debido al aumento observado en las concentraciones de gases de efecto invernadero antropogénicos ". [10]

En los últimos 800000 años, [11] el núcleo de hielo de los datos muestra claramente que el dióxido de carbono ha variado de valores tan bajos como 180 partes por millón (ppm) para el nivel pre-industrial de 270ppm. [12] Algunos paleoclimatólogos considerar las variaciones en el dióxido de carbono A ser un factor fundamental en el control de las variaciones climáticas de esta escala de tiempo [13].

[Editar] Real invernaderos

El término "efecto invernadero" y procedente de los invernaderos utilizados para la jardinería, pero es un nombre inapropiado ya que los invernaderos funcionan de otra manera. [14] [15] se construye un invernadero de cristal. Se calienta todo porque el sol calienta la tierra en su interior y esto calienta el aire en el invernadero. El aire sigue el calor, ya que se limita en el invernadero, a diferencia del medio ambiente fuera del invernadero, donde el aire caliente se eleva cerca de la superficie y se mezcla con el aire frío del arboladura. Esto puede demostrarse mediante la apertura de una pequeña ventana cerca del techo de un invernadero: la temperatura bajará considerablemente. También se ha demostrado experimentalmente (Wood, 1909): un "invernadero", construido de la sal de roca (que es transparente a la radiación infrarroja) se calienta sólo como uno de cristal construido hace. Los invernaderos, por lo tanto, el trabajo principalmente mediante la prevención de la convección; el efecto invernadero atmosférico sin embargo reduce la pérdida de radiación, la convección no. Es bastante común, sin embargo, para encontrar las fuentes que hacen que la errónea "de invernadero" analogía. [16] [17] A pesar de que el mecanismo principal de calentamiento de los invernaderos es la prevención de la mezcla con el ambiente de libertad, las propiedades radiativas de los cristales pueden todavía Ser importante para los cultivadores comerciales. Con el moderno desarrollo de nuevas superficies de plástico y cristal de los invernaderos, lo que ha permitido la construcción de invernaderos que selectivamente el control de la radiación de transmisión con el fin de controlar mejor el crecimiento de la población.

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TEMA 4.

ing the Tasmania Tiger - turning science fiction into fact14-August-2002

The man behind the attempt to bring the Tasmania Tiger back from extinction through cloning will be in Wollongong tonight (Wednesday 14 August) to explain the revolutionary project.

Australian Museum director Professor Mike Archer will speak about the project that would turn science fiction into fact at a public meeting at the Wollongong Science Centre and Planetarium in Squires Way, Fairy Meadow at 5.30pm.

The last known Tasmanian Tiger, or Thylacine, died in captivity in 1936, but Professor Archer is leading a team of biologists who believe the animal's extinction may simply be a 70-year hiccup.

After more than two years of ongoing cloning research, the Australian Museum has overcome a crucial obstacle in its continuing efforts to bring the Tasmania Tiger back to life. In May the Evolutionary Biology Unit at the museum successfully replicated individual Tasmanian Tiger genes using a process known as PCR (Polymerase Chain Reaction).

In 1999 DNA was successfully extracted from an ethanol preserved Tasmanian Tiger pup sample. Additional DNA has been extracted from two other individual pups in 2001. These other tissue sources included bone, tooth, bone marrow and dried muscle.

The most significant breakthrough to date has been the replication of individual Tasmanian Tiger genes using the PCR process. These PCRs show that short fragments of the DNA are undamaged and undoubtedly Tasmanian Tiger DNA, and that there is no reason why these should not work in a living cell.

Hosted by university's Faculty of Science and the Wollongong Science Centre and Planetarium, the session will be open to the public at a cost of $8 for adults and $5 for students and children. Refreshments will be served. Bookings are necessary as places are limited Ph: 4286 5000.

For further information, or to arrange interviews, contact Tim Cartwright at the University's Faculty of Science on 4221 3512.

Tasmanian tiger cloning attempt abandoned

12:00AM Thursday February 17, 2005By NICK SQUIRES Australian scientists have abandoned hopes of resurrecting the extinct Tasmanian tiger through cloning technology.

The project made headlines worldwide when it was announced six years ago, igniting hopes that other long-dead animals such as the woolly mammoth might be brought back to life.

Scientists at the Australian Museum in Sydney hoped to recreate the Tasmanian tiger, also known as a thylacine, by extracting DNA from a number of specimens, including a 139-year-old tiger pup preserved in pure alcohol.

But the museum has been forced to abandon the ambitious project after finding the supply of tiger DNA too poor.

"The thylacine DNA is far too degraded to even construct a DNA library," said museum director Frank Howarth. "The project cannot proceed to the next stage."

The Tasmanian tiger, a wolf-like marsupial with stripes across its back, was driven to extinction by sheepfarmers who blamed it for killing their stock.

The last of the species died at Hobart Zoo in 1936.

The museum's previous director, Professor Mike Archer, who had championed the cloning bid, said he was disappointed with the decision.

"Many of us still hope that it might be possible to bring back this magnificent animal to life," Archer said. "The technology to make it happen is improving all the time.

"It was Australia's top marsupial predator and it was wiped out within living memory by people ignorant or careless of its unique place in the animal world."

The Tasmanian tiger once ranged across the whole of Australia but is believed to have been pushed out of its former territory by the dingo about 2000 years ago.

Tasmania's rolling uplands and dense forests were its last stronghold before extinction.

Clonación el Tigre de Tasmania - convertir la ciencia ficción en realidad 14-agosto-2002

El hombre detrás de la tentativa de traer el Tigre de Tasmania vuelta de la extinción a través de la clonación será en Wollongong esta noche (miércoles 14 de agosto) para explicar el proyecto revolucionario.

Director del Museo de Australia profesor Mike Archer hablará sobre el proyecto que se convertiría en la ciencia ficción hecho en una sesión pública en el Centro de Ciencia y Wollongong Planetario en Squires Camino, en Fairy Meadow 5.30pm.

El último tigre de Tasmania conocido, o Thylacine, murió en cautiverio en 1936, pero el profesor Archer está liderando un equipo de biólogos que creen que la extinción del animal pueden ser simplemente de 70 años hipo.

Después de más de dos años de la clonación con fines de investigación en curso, el Museo de Australia ha superado un obstáculo decisivo en la continuación de sus esfuerzos por llevar a los Tasmania Tiger volver a la vida. En mayo de la Unidad de Biología Evolutiva en el museo con éxito genes individuales Tigre de Tasmania usando un proceso conocido como PCR (polymerase chain reaction).

En 1999 se ha extraído el ADN de un Tigre de Tasmania conservado etanol cachorro muestra. Adicionales de ADN ha sido extraído de los otros dos cachorros en el año 2001. Estas otras fuentes de tejido óseo, dientes, la médula ósea y muscular seca.

El avance más significativo hasta la fecha ha sido la reproducción de cada uno de los Tigre de Tasmania genes utilizando el proceso de PCR. Estos muestran que a corto PCR fragmentos de ADN son dañadas y, sin duda, Tigre de Tasmania ADN, y que no hay ninguna razón por la que estas no debe trabajar en una célula viva.

Conducido por la universidad de la Facultad de Ciencias y el Centro de Ciencia y Wollongong Planetario, la sesión será abierta al público a un costo de $ 8 para adultos y $ 5 para estudiantes y niños. Se servirán refrescos. Reservas son necesarias como los lugares son limitados Ph: 4286 5000.

Para más información, o para concertar entrevistas, póngase en contacto con Tim Cartwright en la Universidad de la Facultad de Ciencias en 4221 3512.

LA CLONACIÓN DEL TIGRE DE TASMANIA INTENTO ABANDONADOS

Científicos australianos han abandonado la esperanza de resucitar el extinto tigre de Tasmania a través de la tecnología de clonación.

El proyecto en los titulares de todo el mundo cuando se anunció hace seis años, encendiendo las esperanzas de que otros animales muertos desde hace mucho tiempo, como el mamut lanudo pudiera ser traído de nuevo a la vida.

Los científicos del Museo Australiano de Sydney espera a recrear el tigre de Tasmania, también conocido como thylacine, mediante la extracción de ADN de una serie de especímenes, incluyendo una de 139 años de edad, las crías de tigre conservado en alcohol puro.

Sin embargo, el museo se ha visto obligado a abandonar el ambicioso proyecto después de encontrar la oferta de ADN del tigre demasiado pobres.

"El thylacine ADN es demasiado degradados incluso a construir una biblioteca de ADN", dijo el director Frank Howarth museo. "El proyecto no puede proceder a la siguiente etapa." El tigre de Tasmania, un lobo-marsupial como con rayas en toda su espalda, fue conducido a la extinción por la que sheepfarmers que acusó de matar a sus existencias.

La última de la especie murieron en el zoológico de Hobart en 1936. El anterior director del museo, el profesor Mike Archer, que había defendido la clonación con fines de la oferta, dijo que estaba decepcionado con la decisión.

"Muchos de nosotros todavía la esperanza de que sería posible traer de vuelta a este magnífico animal a la vida", dice Archer. "La tecnología para hacerlo posible está mejorando todo el tiempo.

"Fue de Australia marsupial depredador superior y se acabó con la vida dentro de la memoria de las personas ignorantes o descuidados de su lugar único en el mundo animal."

El tigre de Tasmania, una vez iban en el conjunto de Australia, pero se cree que han sido expulsados de su territorio por el ex dingo cerca de 2000 años atrás.

Tasmania renovable del densos bosques de las tierras altas y fueron su último bastión antes de la extinción.

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TEMA 5.

LONGEVITY

History

There are many organizations dedicated to exploring the causes behind aging, ways to prevent aging, and ways to reverse aging. Despite the fact that it is human nature not to wish to surrender to old age and death, a few organizations are against antiaging, because they believe it sacrifices the best interests of the new generation, that it is unnatural, or unethical. Others are dedicated towards it, seeing it as a form of transhumanism and the pursuit of immortality. Even among those who do not wish for eternal life, longevity may be desired to experience more of life, or to provide a greater contribution to humanity.

A remarkable statement mentioned by Diogenes Laertius (c. 250) is the earliest (or at least one of the earliest) references about plausible centenarian longevity given by a scientist. The astronomer Hipparchus of Nicea (c.185—c.120 B.C.), who, according to the doxographer, assured that the philosopher Democritus of Abdera (c.470/460—c.370/360 B.C.) lived 109 years. All other account given by the ancients about the age of Democritus, appears to, without giving any specific age, agree in the fact that the philosopher lived over 100 years. This is a possibility that turns out to be likely given, not only by the fact that many ancient Greek philosophers are thought to have lived over the age of 90 (e.g.: Xenophanes of Colophon, c.570/565—c.475/470 B.C., Pyrrho of Ellis, c.360—c.270 B.C., Eratosthenes of Cirene c.285—c.190 B.C., etc.), but also because of the difference that the case of Democritus evidences from the case of, for example, Epimenides of Crete (VII, VI centuries B.C.) of whom it is said to have lived 154, 157 or 290 years, like it has been said about countless elders even during the last centuries, as well as in present time. These cases are most likely (or at least in most cases) exaggerations, if not deliberate frauds.

[edit] Present life expectancies around the world

Various factors contribute to an individual's longevity. Significant factors in life expectancy include gender, genetics, access to health care, hygiene, diet and nutrition, exercise, lifestyle, and crime rates. Below is a list of life expectancies in different types of countries:[2]

First World : . . . 77-83 years (eg. Canada: 80.1 years, 2005 est) Third World :. . . 35-60 years (eg. Mozambique: 40.3 years, 2005 est)

Population longevities can be seen as increasing due to increases in life expectancies around the world:[3][2][citation needed]

Spain :. . . . . 81.02 years in 2002, 82.31 years in 2005[citation needed] Australia : . . 80 years in 2002, 80.39 years in 2005[citation needed] Italy :. . . . . . 79.25 years in 2002, 79.68 years in 2005[citation needed] France : . . . .79.05 years in 2002, 79.60 years in 2005[citation needed] Germany : . . 77.78 years in 2002, 78.65 years in 2005[citation needed] UK : . . . . . . 77.99 years in 2002, 78.4 years in 2005[citation needed] USA : . . . . . 77.4 years in 2002, 77.7 years in 2005[citation needed]

The current validated longevity records can be found in the list of supercentenarians. Notable individuals include:

Jeanne Calment (1875-1997, 122 years and 164 days) — the oldest person in history whose age has been verified by modern documentation. This defines the human lifespan, which is set by the oldest documented individual who ever lived.

Shigechiyo Izumi (1865-1986, 120 years 237 days, disputed) — the oldest male ever recognized by the Guinness Book of World Records; this is widely questioned by scholars, who believe that conflation of dates has occurred and this has compromised the authenticity of Izumi's age.

Christian Mortensen (1882-1998, 115 years 252 days) — the oldest male widely accepted by scholars.

[edit] Exceptions: Populations from developing world with high life expectancy

In the Anti-Aging Plan, it is reported that besides the Okinawans, people from the mountains of India (the Hunzas, the inhabitants from the high mountain valley of Villcabamba in South America and inhabitants in South Georgia have achieved extremely great life spans.

Religion

The Bible contains many accounts of long-lived humans, the oldest being Methuselah living to be 969 years old (Genesis 5:27). Today some maintain that the unusually high longevity of Biblical patriarchs are the result of an error in translation: lunar cycles were mistaken for the solar ones, and that the actual ages being described would have been 12.4 times less (a lunar cycle being 29.5 days). This makes Methuselah's age only 78. This rationalization, however, seems doubtful too since patriarchs such as Mahalalel (Genesis 5:15) and Enoch (Genesis 5:21) were said to have become fathers after 65 "years". If the lunar cycle claim were accepted this would translate to an age of about 5 years and 3 months.

One claim of Christian scholars[attribution needed] is that the life span of humans has changed; that originally man was to have everlasting life, but due to man's sin, God progressively shortened man's life in the "four falls of mankind" — first to less than 1000 years, then to under 500, 200, and eventually 120 years. After those long living people died around the time of the Biblical Flood, God decided that humans would not be permitted to live more than 120 years (Genesis 6:3) However, since later biblical figures (and more recent people) such as Sarah lived for longer than that, 120 years should be considered the "usual" upper limit to man's lifespan. Some individuals can live slightly longer than that.

Another theory proposed by a self-described “rational faith apologist” [attribution needed] is based on the fact that some longevity specialists propose that aging occurs primarily due to telomere shortening during cell replication. Each time a cell replicates itself telomeres lose length until finally, replication cannot occur and the cells die. The theory postulates that prior to the flood there existed a thick cloud cover as described in Genesis. This cover protected DNA from UV and other radiation and their subsequent destructive mutation. Post flood with the cloud cover removed, UV rays and radiation could have caused both DNA and cellular destruction; specifically the type that cause telomere shortening or accelerated telomere shortening. As this mutation was passed on, shorter life spans would result for presumably both human and animals.

It has been hypothesized[attribution needed] that there is a trade-off between cancerous tumor suppression and tissue repair capacity, and that by lengthening telomeres we might slow aging and in exchange increase vulnerability to cancer (Weinstein and Ciszek, 2002). Experimentation with telomeres on worms has yielded increased worm life spans by about 20% (Joeng et al., 2004). Even if further study shows that telomeres specifically are not tied to aging, the concept that some sort of DNA damage can cause genetically accelerated aging cannot be abandoned, thus providing a rational explanation for longevity and a subsequent reduction of longevity post-flood.

Many cultures like the Sumerians and Indus Valley also document groups of people who have lived for hundreds of years.

Furthermore, starting with reformers John Calvin and Martin Luther, an alternative explanation has arisen: 120 years would not refer to man's lifespan but to the amount of time left before the flood.

A more commonly accepted explanation[attribution needed] is that such stories are longevity myths; age exaggeration tends to be greater in "mythical" periods in many cultures; the early emperors of Japan or China often ruled for more than a century, according to tradition. With the advent of modern accountable record-keeping, age claims fell to realistic levels. Even later in the Bible King David died at 70 years; other kings in their 30s, 40s, and 50s.

[edit] Future

The mainstream view on the future of longevity, such as the US Census Bureau, is that life expectancy in the United States will be in the mid 80s by 2050 (up from 77.85 in 2006) and will top out eventually in the low 90s, barring major scientific advances that can change the rate of human aging itself, as opposed to merely treating the effects of aging as is done today. The Census Bureau also predicted that the United States would have 5.3 million people aged over 100 in 2100.[citation needed]

Recent increases in the rates of lifestyle diseases, such as obesity, diabetes, hypertension, and heart disease, may however drastically slow or reverse this trend toward increasing life expectancy in the developed world.

Oeppen and Vaupel (see Science:1029, 2002) have observed that since 1840 record life expectancy has risen linearly for men and women, albeit more slowly for men. For women the increase has been almost three months per year. In light of steady increase, without any sign of limitation, the suggestion that life expectancy will top out must be treated with caution. Oeppen and Vaupel observe that experts who assert that "life expectancy is approaching a ceiling ... have repeatedly been proven wrong." It is thought that life expectancy for women has increased more dramatically due to the considerable advances in medicine related to childbirth.

Some argue that molecular nanotechnology will greatly extend human lifespans. If the rate of increase of lifespan can be raised with these technologies to a level of not three months per year, but twelve months per year, we will have achieved effective immortality. This is the goal of radical life extension.

Non-human biological longevityMain article: List of long-living organisms

Living:

Methuselah — 4,800-year-old bristlecone pine in the White Mountains of California, the oldest currently living organism known.

Cheeta — a 75-year-old chimpanzee, the oldest chimpanzee known.

Dead:

A bristlecone pine nicknamed "Prometheus", felled in the Great Basin National Park in Nevada in 1964, found to be about 4900 years old, is the longest-lived single organism known.[7]

A quahog clam (Arctica islandica), dredged from off the coast of Iceland in 2007, was found to be from 400 to 410 years old, the oldest animal documented. Other clams of the species have been recorded as living up to 374 years. [8]

Tu'i Malila , a radiated tortoise presented to the Tongan royal family by Captain Cook, lived for over 185 years. It is the oldest documented reptile. Adwaitya, an Aldabra Giant Tortoise, may have lived for up to 250 years.

A Bowhead Whale killed in a hunt was found to be approximately 211 years old (possibly up to 245 years old), the longest lived mammal known.[9]

Lamellibrachia luymesi, a deep-sea cold-seep tubeworm, is estimated to reach ages of over 250 years based on a model of its growth rates.[citation needed]

Longevidad

Reflexiones sobre la longevidad por lo general han ido más allá de reconocer la dificultad básica de la vida humana y han incluido pensar en métodos para extender la vida. Longevidad ha sido un tema no sólo para la comunidad científica, sino también para los escritores de viajes, la ciencia ficción y las novelas utópicas. Hay muchas dificultades en la autenticación de la vida de cada vez más larga, debido al nacimiento de estadísticas inexactas; pesar de la ficción, la leyenda, la mitología y han propuesto o reivindicado ampliamente la longevidad en el pasado o el futuro y la longevidad mitos frecuentemente alegan que existen en el presente.

La palabra "longevidad" a veces se utiliza como sinónimo de "esperanza de vida" en la demografía. Sin embargo, esta no es la más popular o la definición aceptada. [1] Para el público en general, así como escritores, en general, la palabra connota "larga vida", especialmente cuando se trata de alguien o algo que duren más de lo previsto (un 'antiguo árbol' , Por ejemplo).

Historia

Hay muchas organizaciones dedicadas a la exploración de las causas detrás de envejecimiento, la forma de prevenir el envejecimiento, y las formas de revertir el envejecimiento. A pesar del hecho de que es la naturaleza humana que no desea entregar a la vejez y la muerte, algunas organizaciones están en contra de antienvejecimiento, porque creen que sacrifica el interés superior de la nueva generación, que es antinatural, o no éticas. Otros están dedicados a él, viéndolo como una forma de transhumanism y la búsqueda de la inmortalidad. Incluso entre los que no quieren para la vida eterna, la longevidad puede ser más deseado a la experiencia de la vida, o para ofrecer una mayor contribución a la humanidad.

Una declaración mencionada por Diógenes Laertius (c. 250) es la primera (o por lo menos una de las primeras) las referencias acerca de la longevidad centenaria plausible dada por un científico. El astrónomo Hipparchus de Nicea (c.185-c.120 aC), que, según la doxographer, aseguró que el filósofo Demócrito de Abdera (c.470/460-c.370/360 aC) vivió 109 años. Todos los demás dado cuenta de los antiguos acerca de la edad de Demócrito, parece, sin dar ninguna edad específica, de acuerdo en el hecho de que el filósofo vivió más de 100 años. Esta es una posibilidad que resulta ser probable dada, no sólo por el hecho de que muchos filósofos de la antigua Grecia, donde se cree que han vivido más de la edad de 90 (por ejemplo: Xenophanes de Colofón, c.570/565-c.475/470 BC, Pyrrho de Ellis, c.360-c.270 aC, Eratosthenes de Cirene c.285-c.190 aC, etc), sino también a causa de la diferencia de que el caso de Demócrito evidencias en el caso de, por ejemplo , Epimenides de Creta (VII, VI aC), de quien se dice que ha vivido 154, 157 o 290 años, como se ha dicho acerca de innumerables ancianos, incluso durante los últimos siglos, así como en la actualidad. Estos casos son más probables (o por lo menos en la mayoría de los casos) exageraciones, cuando no fraudes deliberados.

[Editar] actual esperanza de vida en todo el mundo

Diversos factores contribuyen a la longevidad de una persona. Factores importantes en la esperanza de vida entre los géneros, la genética, el acceso a la atención de la salud, la higiene, la dieta y la nutrición, ejercicio, estilo de vida, y los índices de delincuencia. A continuación se muestra una lista de la esperanza de vida en los distintos tipos de países: [2]

Primer Mundo:. . . 77-83 años (por ejemplo, Canadá: 80,1 años, estimaciones de 2005) Tercer Mundo:. . . 35-60 años (por ejemplo, Mozambique: 40,3 años, estimaciones de 2005)

Población longevities puede verse como aumentar debido al aumento de la esperanza de vida en el mundo: [3] [2] [editar]

España:. . . . . 81,02 años en 2002, 82,31 años en 2005 [editar] Australia:. . 80 años en 2002, 80,39 años en 2005 [editar] Italia:. . . . . . 79,25 años en 2002, 79,68 años en 2005 [editar] Francia:. . . .79.05 Años en 2002, 79,60 años en 2005 [editar] Alemania:. . 77,78 años en 2002, 78,65 años en 2005 [editar] Reino Unido:. . . . . . 77,99 años en 2002, 78,4 años en 2005 [editar] EE.UU.:. . . . . 77,4 años en 2002, 77,7 años en 2005 [editar]

El actual validado longevidad registros se pueden encontrar en la lista de supercentenarians. A notables incluyen:

Jeanne Calment (1875-1997, 122 años y 164 días) - la persona más antigua de la historia, cuya edad ha sido verificada por modernas de la documentación. Esto define la vida humana, que es fijado por el más antiguo documentado persona que haya vivido.

Shigechiyo Izumi (1865-1986, 120 años 237 días, en disputa) - varón de más edad nunca reconocido por el Libro Guinness de los récords, lo que es ampliamente cuestionada por académicos, que creen que la combinación de fechas se ha producido y ello ha comprometido la autenticidad de Izumi de la edad.

Christian Mortensen (1882-1998, 115 años 252 días) - varón de más edad ampliamente aceptado por los estudiosos.

[Editar] Excepciones: Poblaciones de mundo en desarrollo con una alta esperanza de vida

En el Anti-Aging Plan, se informa de que además de la de Okinawa, la gente de las montañas de la India (los Hunzas, los habitantes de la alta montaña del valle de Villcabamba en América del Sur y habitantes en Georgia del Sur han logrado muy gran vida. [ 4] [5] [6]

[Editar] Religión

La Biblia contiene muchas cuentas de larga vida de los seres humanos, siendo la más antigua que se viven Matusalén 969 años (Génesis 5:27). Hoy algunos sostienen que la inusualmente alta longevidad de los patriarcas bíblicos son el resultado de un error de traducción: se equivocan los ciclos lunares para la solar, y que la edad real que se está describiendo habría sido 12,4 veces menos (un ciclo lunar está 29,5 días) . Esto hace que la edad de Matusalén sólo 78. Esta racionalización, sin embargo, parece muy dudoso desde patriarcas como Mahalalel (Génesis 5:15) y Enoch (Génesis 5:21) se dice que se han convertido en los padres después de los 65 "años". Si el ciclo lunar se aceptó esta reclamación se traduciría a una edad de alrededor de 5 años y 3 meses.

Una de las reclamaciones de estudiosos cristianos [atribución necesaria] es que el período de vida de los seres humanos ha cambiado, el hombre que originalmente iba a tener la vida eterna, pero debido al pecado del hombre, Dios progresivamente acortarse la vida del hombre en las "cuatro caídas de la humanidad" - primero en Menos de 1000 años, luego bajo a 500, 200, y, finalmente, 120 años. Después de esos largos de vida de personas murieron en todo el tiempo del Diluvio Bíblico, Dios decidió que los humanos no se permitiría a vivir más de 120 años (Génesis 6:3) Sin embargo, desde figuras bíblicas, más tarde (y más reciente personas) como Sarah vive Por más que, 120 años debería considerarse la "habitual" límite superior para el hombre la vida de ésta. Algunas personas pueden vivir un poco más que eso.

Otra teoría propuesta por un auto-describe "apologista racional de la fe" [atribución necesaria] se basa en el hecho de que la longevidad algunos especialistas proponen que el envejecimiento se produce debido principalmente a la reducción de telómero durante la replicación celular. Cada vez que una célula replica propia longitud de los telómeros pierden hasta que finalmente, la replicación no puede ocurrir y las células mueren. La teoría postula que antes de la inundación había una gruesa cubierta de nubes, tal como se describe en el Génesis. Esta cubierta protege el ADN de los rayos UV y otras radiaciones, y de su posterior mutación destructivas. Post inundaciones con la cubierta de nubes, los rayos UV y la radiación podría haber causado tanto ADN celular y la destrucción; específicamente el tipo que causa telómero o acortamiento acelerado acortamiento telómero. Como esta mutación se transmite, de vida más corta que se extiende resultado presumiblemente para humanos y animales.

Se ha planteado la hipótesis de [la atribución necesaria] de que hay un equilibrio entre la represión del tumor canceroso y de la reparación tisular capacidad, y que el alargamiento de los telómeros que podría frenar el envejecimiento y en cambio aumentan la vulnerabilidad al cáncer (Ciszek y Weinstein, 2002). La experimentación con los telómeros de los gusanos ha supuesto una mayor vida del gusano se extiende por cerca de 20% (Joeng et al., 2004). Incluso si un estudio más a fondo muestra que los telómeros no son específicamente vinculados al envejecimiento, la idea de que algún tipo de daño en el DNA genéticamente pueden causar envejecimiento acelerado no puede ser abandonada, dando así una explicación racional de la longevidad y una posterior reducción de la longevidad después de las inundaciones.

Muchas culturas, como los sumerios y el valle de Indus documento también grupos de personas que han vivido durante cientos de años.

Además, a partir de los reformadores Juan Calvino y Martín Lutero, una explicación alternativa se ha planteado: 120 años no se refieren a la vida del hombre, sino a la cantidad de tiempo que quedaba antes de la inundación.

Una explicación más comúnmente aceptada [atribución necesaria] es que esas historias son mitos longevidad; exageración edad tiende a ser mayor en el "mítico" períodos en muchas culturas; los primeros emperadores de Japón o de China se pronunció a menudo durante más de un siglo, de acuerdo con la tradición . Con el advenimiento de los modernos responsables de mantenimiento de registros, las reclamaciones de edad cayó a niveles realistas. Incluso más adelante en la Biblia el rey David murió a los 70 años; otros reyes en sus 30s, 40s, y 50s.

[Editar] Futuro

La opinión de la corriente principal en el futuro de la longevidad, como la Oficina de Censos de los EE.UU., es que la esperanza de vida en los Estados Unidos será a mediados de los años 80 en el 2050 (frente a 77,85 en 2006) y finalmente se arriba a la baja en los años 90, salvo Grandes avances científicos que pueden cambiar la tasa de envejecimiento humano en sí, en lugar de simplemente tratar a los efectos del envejecimiento como se hace hoy. La Oficina del Censo también predijo que los Estados Unidos 5,3 millones de personas tienen más de 100 años de edad en 2100. [Editar]

Los recientes aumentos en las tasas de las enfermedades de estilo de vida, como la obesidad, diabetes, hipertensión y enfermedades del corazón, pueden, no obstante, radicalmente detener o invertir esta tendencia hacia el aumento de la esperanza de vida en el mundo desarrollado.

Oeppen y Vaupel (véase la Ciencia: 1029, 2002) han observado que desde 1840 récord de la esperanza de vida ha aumentado linealmente para hombres y mujeres, aunque más lentamente para los hombres. Para las mujeres el incremento ha sido de casi tres meses por año. A la luz del aumento constante, sin ninguna señal de limitación, la sugerencia de que la esperanza de vida no superior a cabo deben ser tratados con precaución. Oeppen y Vaupel observar que los expertos que afirman que "la esperanza de vida se acerca a un límite ... han sido repetidamente demostrado equivocado." Se cree que la esperanza de vida para las mujeres ha aumentado más drásticamente debido a los considerables avances de la medicina relacionadas con el parto.

Algunos sostienen que la nanotecnología molecular en gran extender la vida útil humanos. Si la tasa de aumento de la vida útil se pueden plantear con estas tecnologías a un nivel de no tres meses por año, pero doce meses por año, habremos alcanzado la inmortalidad eficaz. Este es el objetivo de la extensión de la vida radical.

[Editar] no biológico humano longevidad Artículo principal: Lista de largo de los organismos vivos

Vida:

Matusalén - 4.800 años de antigüedad bristlecone pino en las Montañas Blancas de California, el organismo vivo más antiguo conocido actualmente.

Cheeta - un paciente de 75 años chimpancé, el chimpancé más antigua conocida.

Muertos:

Un pino bristlecone apodado "Prometeo", talados en el Parque Nacional Gran Cuenca en Nevada en 1964, que se encuentra a unos 4900 años, es la de más larga vida único organismo conocido [7].

Un quahog almeja (Arctica islandica), el dragado de cerca de la costa de Islandia en 2007, se encontró que era de 400 a 410 años, el más antiguo documentado de animales. Otros almejas de la especie se han registrado como viven hasta 374 años. [8]

Tu'i Malila, una tortuga radiada presentado a la familia real de Tonga por el capitán Cook, vivió durante más de 185 años. Es el más antiguo documentado de reptiles. Adwaitya, una Tortuga Gigante de Aldabra, pueden haber vivido hasta 250 años.

Una ballena Bowhead muerto en una cacería es de aproximadamente 211 años (posiblemente hasta 245 años), el más largo vivido de mamíferos conocidos. [9]

Lamellibrachia luymesi, una de aguas profundas en frío filtran tubeworm, se prevé que alcancen las edades de más de 250 años sobre la base de un modelo de sus tasas de crecimiento.

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TEMA 6.

Mexico's leader praises vote on illegalsSome Republicans boycott his speech to state Assembly

05-26) 04:00 PDT Sacramento -- Mexican President Vicente Fox called the passage of a sweeping immigration reform bill in the

U.S. Senate Thursday a "monumental step forward" in the immigration debate during an address to the California Legislature in

which he acknowledged the need for economic growth in Mexico to stem the tide of illegal immigrants into the United States.

Declaring the current political focus on immigration a crucial moment in history for both countries, Fox stressed the importance of

strong relations between Mexico and the United States, reiterated his concern for an enforcement-only approach by the U.S.

government in revamping immigration policy, and said his country should do more.

"Mexico wants to be part of the solution, not part of the problem,'' Fox said, speaking in English to lawmakers in the Assembly

chambers, with both his wife, Marta Sahagún, and California first lady Maria Shriver sitting together in the balcony. "Comprehensive

reform will help both countries to concentrate our efforts and resources on addressing our shared security and prosperity concerns.

We are your partners in security against terrorism. We are your allies in the war on drugs and crime. We are your partners in the

drive for economic prosperity. Let us work together, as neighbors and friends.''

Fox's visit to California came on the same day the U.S. Senate approved its version of immigration reform, which calls for new

border security and a way for millions of illegal immigrants to obtain legal status. The vote sets up a fight later this year with the

House, which already approved legislation focused mostly on security and law enforcement.

Fox hailed the Senate's action.

"It is a moment that millions of families have been hoping for; this is the moment that millions of people have been working for,'' he

said.

The Mexican president, in his last year on the job, was greeted at the Sacramento airport by Gov. Arnold Schwarzenegger and

Shriver, and he entered the state Capitol by walking under giant American and Mexican flags. Fox later met with Schwarzenegger in

private, where the governor suggested to Fox that Mexico pass a law outlawing tunnels under the border and also explained his

position on President Bush's proposal to send National Guard troops to the border, according to administration aides.

The governor has said he is leaning toward sending some troops but is fearful of militarizing the border and wants the National

Guard presence to be temporary.

Fox also met with Assembly Speaker Fabian Núñez and other Latino lawmakers.

Lawmakers responded to Fox's appearance in starkly different ways, exposing a party-line riff over the immigration issue.

Senate President Pro Tem Don Perata, D-Oakland, called the 20-minute speech "impressive" in its focus on improving the Mexican

economy. But at least six GOP lawmakers boycotted the speech and many other Republicans wore yellow lapel pins with the words

"No Mas!" -- Spanish for "No More!"

"B.S. -- that's what I heard tonight,'' said Assemblyman Jay La Suer, R-La Mesa (San Diego County), who said he had "zero respect

for Vicente Fox'' for doing nothing to stop illegal immigration.

State Sen. Tom McClintock of Thousand Oaks (Ventura County), the leading Republican candidate in the campaign for lieutenant

governor this year, was one of the lawmakers who did not attend the speech.

"I think it is highly inappropriate for a foreign head of state to meddle in a discussion about American policy,'' McClintock said. "I

won't dignify it with my presence.''

McClintock, the longtime lawmaker and darling of California conservatives, said Fox had "crossed a very clear diplomatic line" by

offering suggestions on how the president and Congress should handle U.S. immigration policy.

The Republican response upset Núñez.

"Democracy demands that we offer a head of state the respect he deserves,'' he said. "I find it disrespectful that some folks did what

they did.''

The Mexican president's four-day trip through the West -- he also visited Utah and Washington -- comes as illegal immigration has

risen to become the all-consuming political topic of the moment. The competing proposals in the House and Senate have divided

Washington, D.C.; the largest mass gatherings since the Vietnam War have sprung up in cities across the country; and the issue may

play a role in crucial mid-term congressional elections in November.

In California, Schwarzenegger has so far been skillful at maintaining a presence in the debate but offering relatively safe and vague

positions. Facing his own re-election challenge, where he must balance appeasing conservatives while also wooing the state's

increasingly important Latino voting bloc, Schwarzenegger has scolded Bush numerous times for the federal government's inaction

at the border and decried the cost of illegal immigration to California, but also praised the positive aspects of immigration and

objected to building a wall separating the United States and Mexico.

The governor noted in a wide-ranging discussion with reporters on Tuesday that Mexico is an important business partner of the state

-- it is California's top trading partner, and Mexican tourists spent more than $1.5 billion in the state last year.

The governor declared "Mexico is our friend" and said it would be presumptuous of him to complain to Fox about the state of the

Mexican economy and its role in the immigration issue, noting he wanted to talk about expanding trade opportunities and how the

two countries can work together to reduce greenhouse gas emissions in addition to immigration.

In his 20-minute speech to the Legislature Thursday, Fox, who is working to boost the election chances this year of candidate Felipe

Calderon of Fox's National Action Party, recounted improvements made in Mexico during his tenure -- portions sounded like a stump

speech as he tried to assure lawmakers the country was doing what it could to improve conditions.

Fox also outlined commitments the Mexican government would make to improve immigration problems, including respecting the

United States' sovereign right to enforce its laws and protect its borders, and "to continue to expand jobs, economic growth and social

opportunities so migration is no longer a necessity.''

Mexico alaba el líder de votación de ilegales Algunos republicanos boicotear su discurso a la Asamblea del Estado

(05-26) 04:00 PDT Sacramento - El Presidente de México Vicente Fox pidió la aprobación de una amplia ley de reforma de inmigración en el Senado de los EE.UU. Jueves un "enorme paso adelante" en el debate de inmigración durante un discurso a la Legislatura de California en la que se Reconoció la necesidad de que el crecimiento económico de Mexico para detener la marea de inmigrantes ilegales en los Estados Unidos.

Declarar la política actual de inmigración se centran en un momento crucial en la historia de ambos países, Fox hizo hincapié en la importancia de que a nivel de relaciones entre Mexico y los Estados Unidos, reiteró su preocupación por un sólo enfoque de la ejecución por el gobierno de los EE.UU. en la renovación política de inmigración, y dijo Su país debe hacer más.

"Mexico quiere ser parte de la solución, no parte del problema,''dijo Fox, haciendo uso de la palabra en Inglés a los legisladores en la Asamblea cámaras, tanto con su esposa, Marta Sahagún, y la primera dama de California María Shriver sentados juntos en el balcón ". Completa de la reforma ayudará a ambos países a concentrar nuestros esfuerzos y recursos en atender nuestras preocupaciones de seguridad y prosperidad. Somos sus socios en la seguridad contra el terrorismo. Somos sus aliados en la guerra contra las drogas y la delincuencia. Somos sus socios en el impulso de la prosperidad económica. Vamos a trabajar juntos, como vecinos y amigos.''

De la visita de Fox a California, llegó el mismo día Senado de los EE.UU. aprobó su versión de la reforma de inmigración, lo que exige una nueva seguridad de las fronteras y una forma de que millones de inmigrantes ilegales obtener un estatus legal. La votación establece una lucha a finales de este año con la Cámara, que ya aprobó la legislación se centró principalmente en la seguridad y el cumplimiento de la ley.

Fox saludó la acción del Senado.

"Es un momento en que millones de familias han estado esperando, este es el momento en el que millones de personas han estado trabajando para,''dijo.

El presidente mexicano, en su último año de trabajo, fue recibido en el aeropuerto de Sacramento por el gobernador Arnold Schwarzenegger y Shriver, y entró en el Capitolio del Estado por caminar bajo gigante de América y banderas de México. Fox se reunió luego en privado con Schwarzenegger, cuando el gobernador sugirió a Fox que Mexico aprobar una ley la prohibición de túneles bajo la frontera y también explicó su posición sobre la propuesta del Presidente Bush de enviar tropas de la Guardia Nacional a la frontera, de acuerdo con asistentes de administración.

El gobernador ha dicho que tiende hacia el envío de tropas, pero algunos se temerosos de militarizar la frontera y quiere que la presencia de la Guardia Nacional de ser temporales.

Fox también se reunió con la Asamblea Speaker Fabian Núñez y otros legisladores latinos.

El legislador respondió a Fox en la apariencia de muy distinta manera, exponiendo una de las partes-line riff más de la cuestión de la inmigración.

Senado Presidente Pro Tem Don Perata, D-Oakland, llamado el discurso de 20 minutos "impresionante" en su enfoque en la mejora de la economía mexicana. Pero por lo menos seis legisladores GOP boicotearon el discurso y muchos otros republicanos llevaban la solapa pins amarillo con las palabras "No Mas!" -- Español de "No Más!"

"BS - eso es lo que he oído esta noche,''dijo el asambleísta Jay La Suer, R-La Mesa (San Diego), quien dijo que había tenido" nulo respeto de Vicente Fox''para no hacer nada para detener la inmigración ilegal.

Senador Tom McClintock Estado de Thousand Oaks (Ventura), el principal candidato republicano en la campaña de teniente gobernador de este año, fue uno de los legisladores que no asistieron a la intervención.

"Creo que es muy inapropiado para un jefe de estado extranjero a meterse en un debate sobre la política norteamericana,''dijo McClintock." No voy a dignificar con mi presencia.''

McClintock, el legislador desde hace mucho tiempo y cariño de los conservadores de California, dijo Fox había "cruzado una línea muy clara diplomática" al ofrecer sugerencias sobre la forma en que el presidente y el Congreso de EE.UU. debería ocuparse de la política de inmigración.

La respuesta republicana disgustado Núñez.

"La democracia exige que se ofrecen a un jefe de estado el respeto que él se merece,''dijo." Me parece irrespetuoso que algunas personas hicieron lo que hicieron.''

El presidente de México de cuatro días de viaje por Occidente - que también visitó Utah y Washington - viene como la inmigración ilegal ha crecido para convertirse en consumidores de todos los temas políticos del momento. Las propuestas que compiten en la Cámara y el Senado han dividido a Washington, DC, el más grande en masa desde la guerra de Vietnam han surgido en ciudades de todo el país, y el tema puede desempeñar un papel crucial en el mediano plazo en las elecciones congresionales de noviembre.

En California, Schwarzenegger ha sido hasta el momento hábil en el mantenimiento de una presencia en el debate, sino que ofrece seguro y relativamente vagas posiciones. Enfrentando su propia reelección desafío, en la que debe lograr un equilibrio entre apaciguar a los conservadores mientras que también wooing del estado cada vez más importante bloque de votantes latinos, Schwarzenegger Bush ha regañado varias veces por la falta de acción del gobierno federal en la frontera y denunció el costo de la inmigración ilegal a California, pero También alabó los aspectos positivos de la inmigración y se opone a la construcción de un muro que separa a los Estados Unidos y Mexico.

El gobernador señaló en un amplio debate con los reporteros el martes que Mexico es un importante socio comercial del estado - es California principal socio comercial, y los turistas mexicanos gastan más de $ 1,5 mil millones en el estado el año pasado.

El gobernador declaró "Mexico es nuestro amigo", y dice que sería presuntuoso de él para quejarse de Fox sobre el estado de la economía mexicana y su papel en la cuestión de la inmigración, señalando que quería hablar de la ampliación de las oportunidades comerciales y la manera en los dos países Pueden trabajar juntos para reducir las emisiones de gases de invernadero, además de la inmigración.

En su discurso de 20 minutos a la Legislatura Jueves, Fox, que está trabajando para impulsar la elección de este año posibilidades de Felipe Calderón candidato de Fox del Partido Acción Nacional, hizo una reseña de las mejoras realizadas en Mexico durante su mandato - porciones sonaba como un muñón como discurso Trató de asegurar a los legisladores del país está haciendo todo lo posible para mejorar las condiciones.

Fox esbozó también los compromisos que el gobierno mexicano hará para mejorar los problemas de inmigración, incluyendo el respeto de los Estados Unidos "derecho soberano para hacer cumplir sus leyes y proteger sus fronteras, y" a que continúen aumentando los empleos, el crecimiento económico y las oportunidades sociales a fin de la migración ya no es un Necesidad.''