Base de datos química para niños

Una base de datos química es como una gran biblioteca digital, pero en lugar de libros, guarda muchísima información sobre sustancias químicas. Imagina que es un lugar donde se almacenan las fórmulas, las formas de las moléculas, cómo reaccionan entre sí, y otros datos importantes sobre ellas.

¿Qué es una Base de Datos Química?

Una base de datos química está diseñada especialmente para guardar todo tipo de datos relacionados con la química. Esto incluye desde cómo se ven las moléculas hasta cómo se comportan bajo diferentes condiciones. Es muy útil para los científicos que necesitan encontrar y usar esta información rápidamente.

Tipos de Información Química

Las bases de datos químicas pueden guardar diferentes tipos de información. Cada tipo ayuda a los científicos a entender mejor las sustancias.

Estructuras de Moléculas

Las estructuras químicas son como los planos de las moléculas. Tradicionalmente, se dibujaban en papel con líneas que muestran los enlaces entre los átomos. Para las computadoras, estas estructuras se guardan como listas de átomos y sus conexiones. Las moléculas pequeñas se representan de una manera, y las grandes, como las proteínas, de otra, usando sus bloques de construcción. Estas bases de datos pueden manejar millones de moléculas.

Datos de Reacciones Químicas

Algunas bases de datos se especializan en guardar información sobre reacciones químicas. Esto significa que registran cómo las sustancias se transforman en otras. Incluyen los materiales iniciales (reactivos), los nuevos materiales que se forman (productos) y los pasos de la reacción.

Información de Espectros

Los espectros son como huellas dactilares de las sustancias. Las bases de datos de espectros guardan esta información, que ayuda a identificar y estudiar las moléculas. Por ejemplo, los espectros de RMN (Resonancia Magnética Nuclear) o los de infrarrojos.

Datos de Cristales

Las bases de datos cristalográficos guardan información sobre cómo se organizan los átomos en los materiales sólidos, como los cristales. Esto se obtiene usando técnicas como la difracción de rayos X. Ejemplos son el Protein Data Bank o el Cambridge Structural Database.

Propiedades Físicas y Térmicas

Estas bases de datos almacenan datos sobre las propiedades físicas de las sustancias. Por ejemplo, a qué temperatura se derriten o hierven, cuánto calor pueden absorber, o qué tan viscosas son. Esto es importante para entender cómo se comportan las sustancias en diferentes situaciones.

¿Cómo se Guardan las Estructuras Químicas?

Hay dos formas principales de guardar las estructuras químicas en las computadoras:

• Como tablas o listas que muestran qué átomos están conectados y cómo. Algunos formatos son MDL Molfile o Chemical Markup Language.
• Como códigos de texto especiales, que son como "nombres" únicos para cada molécula. Ejemplos son SMILES o InChI.

Estos métodos permiten que las computadoras almacenen y busquen información sobre millones de moléculas de forma rápida y flexible.

¿Cómo se Busca Información?

Buscar en una base de datos química es diferente a buscar en una base de datos normal.

Búsqueda por Partes de Estructuras

Los científicos pueden buscar moléculas que contengan una parte específica de una estructura. Esto es como buscar todas las casas que tienen un balcón. Los algoritmos para esto son complejos, pero permiten encontrar moléculas con características similares.

Búsqueda por Forma 3D

También se puede buscar moléculas por su forma en 3D. Esto es muy útil en el diseño de nuevos fármacos, ya que la forma de una molécula es clave para cómo interactúa con otras.

Búsqueda por Propiedades

Además de la estructura, se puede buscar por propiedades como el peso de la molécula, su solubilidad (qué tan bien se disuelve en algo) o sus características. Estas propiedades pueden calcularse o venir de experimentos.

Búsqueda por Similitud

A veces, los científicos quieren encontrar moléculas que sean "similares" a una que ya conocen. No hay una única forma de definir la similitud, pero se usan diferentes medidas para agrupar moléculas parecidas. Esto ayuda a descubrir nuevas sustancias con propiedades similares a las ya estudiadas.

Sistemas de Registro Químico

Los sistemas de registro son bases de datos especiales que aseguran que cada compuesto químico tenga un registro único. Esto es importante para evitar confusiones y para sistemas como las patentes.

Estos sistemas usan reglas especiales para dar un "nombre" o código único a cada compuesto, como los números de registro CAS (Chemical Abstracts Service). Una diferencia clave es que un sistema de registro es muy preciso sobre lo que se sabe o no se sabe de una molécula, por ejemplo, si su forma espacial es conocida o no.

Herramientas para Bases de Datos Químicas

Para que los científicos puedan usar estas bases de datos fácilmente, existen herramientas especiales:

• Editores de estructura química: Permiten dibujar las moléculas en la pantalla, y el programa las convierte en el formato que la base de datos entiende.
• Programas de conversión: Ayudan a cambiar la información de una molécula de un formato a otro. Un ejemplo es OpenBabel.
• Búsquedas avanzadas: Permiten hacer preguntas complejas a la base de datos, como "encuentra todas las moléculas que tienen un anillo de benceno".
• Minería de textos: Son herramientas que pueden leer textos científicos y extraer información sobre estructuras químicas, aunque a veces es complicado por las diferentes formas de nombrar las sustancias.

Véase también

En inglés: Chemical database Facts for Kids

• ChemSpider
• DrugBank
• PubChem