secretaria nacional de educaciòn superior
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SECRETARIA NACIONAL DE EDUCACIÒN SUPERIOR, CIENCIA TECNOLOGÌA E INNOVACIÒN.
SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÒN Y ADMISIÒN.
UNIVERSIDAD TÈCNICA DE MACHALA
ÀREA DE LA SALUD
BLOQUE Nª 2
MODÙLO: BIOLOGÌA
“PORTAFOLIO DE AULA”
ESTUDIANTE: NOBOA KATHERINE
DOCENTE: Bioq. CARLOS GARCÌA Msg.
CURSO: NIVELACIÒN GENERAL V01 “A”
MACHALA – EL ORO – ECUADOR
2013
UNIDAD 1
Biología Como Ciencia (1 semana)
1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA.
Generalidades Concepto Importancia Historia de la biología. Ciencias biológicas.(conceptualización). Subdivisión de las ciencias biológicas. Relación de la biología con otras ciencias. Organización de los seres vivos (pirámide de la org. seres vivos célula.
Ser vivo)
2. DIVERSIDAD DE ORGANISMOS, CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS.Características de los seres vivos
UNIDAD 2
Introducción al estudio de la biología celular.(4 semanas)
3. EL MICROSCOPIO Y SUS APLICACIONES
Características generales del microscopio Tipos de microscopios.
4. CITOLOGÍA, TEORÍA CELULAR
Definición de la célula. Teoría celular: reseña histórica y postulados.
5. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LAS CÉLULAS.
Características generales de las células Células eucariotas y procariotas, estructura general (membrana,
citoplasma y núcleo). Diferencias y semejanzas
6. REPRODUCCION CELULAR
CLASIFICACION Ciclo celular, mitosis importancia de la mitosis.
Ciclo celular, meiosis importancia de la meiosis. Comparación mitosis vs meiosis (Diferencias) Observación de las células.
7. TEJIDOS.
Animales Vegetales
UNIDAD 3
Bases químicas de la vida (1 semana)
8. CUATRO FAMILIAS DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS (CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLÉICOS).
Moléculas orgánicas: El Carbono. Carbohidratos: simples, monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Lípidos: grasas fosfolípidos, glucolípidos y esteroides. Proteínas: aminoácidos. Ácidos Nucléicos: Ácido desoxirribonucleico (ADN), Ácido Ribonucleico
(ARN).
UNIDAD 4
ORIGEN DEL UNIVERSO – VIDA (1 semana)
9. ORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. (QUÉ EDAD TIENE EL UNIVERSO)
La teoría del Big Bang o gran explosión. Teoría evolucionista del universo. Teoría del estado invariable del universo. Teorías del origen de la tierra argumento religioso, filosófico y científico. Origen y evolución del universo, galaxias, sistema solar, planetas y sus
satélites. Edad y estructura de la tierra. Materia y energía, Materia: propiedades generales y específicas; estados de la materia. Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía. Teoría
de la relatividad.
10.ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA Y DE LOS ORGANISMOS.
Creacionismo
Generación espontánea (abiogenistas). Biogénesis (proviene de otro ser vivo). Exogénesis (panspermia)(surgió la vida en otros lugares del universo u
otros planetas y han llegado a través de meteoritos etc.) Evolucionismo y pruebas de la evolución. Teorías de Oparin-Haldane. (físico-químicas) Condiciones que permitieron la vida. Evolución prebiótica.
Origen del oxígeno en la tierra. Nutrición de los primeros organismos. Fotosíntesis y reproducción primigenia.
UNIDAD 5
11.EL MEDIO AMBIENTE Y RELACIÓN CON LOS SERES VIVOS.
El medio ambiente y relación con los seres vivos. Organización ecológica: población, comunidad, ecosistema, biosfera. Límites y Factores: Temperatura luz, agua, tipo de suelo, presión del aire, densidad
poblacional, habitad y nicho ecológico. Decálogo Ecológico
12.PROPIEDADES DEL AGUA, TIERRA, AIRE QUE APOYAN LA VIDA Y SU CUIDADO.
El agua y sus propiedades. Características de la tierra. Estructura y propiedades del aire. Cuidados de la naturaleza.
AUTORETRATO
Mi nombre es Katherine Geraldine Noboa Lapo, tengo 24 años de edad.
Nací en la ciudad de Machala el 03 de Julio de 1988, y resido en el mismo
lugar.
Mis padres se llaman Germán Noboa y Esperanza Lapo.
Culmine mis estudios primarios en la Esc.Fiscal Mixta “Paul Harris” y los
primeros años de mis estudios secundarios en el Inst.Tèc.Sup. “IsmaelPérez
Pazmiño” y tuve el honor de graduarme en el honorable Col. Nac. “Juan
Montalvo” en la especialidad de Químico Biólogo.
Igualmente me incorpore de Aux. De Enfermería en la Academia René.
Me considero una persona muy consciente, alegre, honesta y responsable ante
todo, me encanta tener buenas amistades, me fascina bailar y disfrutar de la
vida sanamente junto a mis seres queridos.
JURAMENTO HIPOCRÀTICO
Prometo solemnemente consagrar mi vida al servicio de la humanidad;
Otorgar a mis maestros el respeto y la gratitud que merecen;
Ejercer mi profesión dignamente y a conciencia;
Velar solícitamente, y ante todo, por la salud de mi paciente;
Guardar y respetar el secreto profesional;
Mantener incólume, por todos los medios a mi alcance, el honor y las nobles tradiciones de la profesión médica;
Considerar como hermanos a mis colegas;
Hacer caso omiso de credos políticos y religiosos, nacionalidades, razas, rangos sociales y económicos, evitando que se interpongan entre mis servicios profesionales y mi paciente;
Mantener sumo respeto por la vida humana, desde el momento mismo de la concepción; y no utilizar -ni incluso por amenaza- mis conocimientos médicos para contravenir las leyes de la humanidad.
Solemne y espontáneamente, bajo mi palabra de honor, prometo cumplir lo antedicho.
UNIDAD 1
BIOLOGÍA COMO CIENCIA
Concepto._La biología, es aquella ciencia que estudia a los seres vivos. Ya
sean estos animales, plantas o seres humanos. Principalmente, la biología, se
preocupa de los procesos vitales de cada ser. Como su nacimiento, desarrollo,
muerte y procreación. Por lo que estudia el ciclo completo de los mismos.
La palabra como tal, proviene del griego, tanto de bios (vida) y logos (estudio).
Por lo tanto, la palabra en si, lo dice todo. Estudio de la vida.
La Biología es importante ya que abarca un amplio espectro de campos de
estudio.
El conocimiento de la variedad de la vida, su explotación y conservación es de
gran importancia en nuestro diario vivir.
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA
La biología es una ciencia muy antigua, puesto que el hombre siempre ha
deseado saber más acerca de lo que tenemos y de todo ser vivo que nos
rodea.
La historia de la biología se divide en cuatro etapas que son:
ETAPA MILENARIA
En la China antigua, entre el IV y III milenio a.C y a se cultivaba el gusano productor de la seda.
China también ya tenía tratados de medicina naturista y de acupuntura.
Los Indù realizaban curaciones a través del poder mental.
La cultura egipcia conoce las técnicas del embalsamiento de cadáveres que en la actualidad de se las conoce como las momias.
En el III Milenio a.C los egipcios ya tenían jardines botánicos y zoológicos para el deleite de sus reyes y sus princesas.
ETAPA HELÉNICA
En la Grecia Antigua en el siglo IV a.C, Anaximandro estableció el origen común de los organismos, el agua.
En el siglo VI a.C Alcneón, fundó la primera Escuela de Medicina siendo su figura más relevante.
En el siglo V a.CHipócratesescribió varios tratados de Medicina y de Bioética que se hace mención con el “Juramento Hipocrático.
En los años (384-322 a.C.) Aristóteles inicio la investigación formal y estudió algunos sistemas anatómicos y clasificó a las plantas y animales que abundaban en aquellos tiempos, quién escribió su libro Historia de los Animales.
Los romanos en un pueblo llamado Alejandría prohibieron las investigaciones en cuerpos humanos.
Galeno (131 – 200 d.C.) fue el primer fisiólogo experimental, el cual duro muchos años.
ETAPA MODERNA
Creación de universidades en España, Francia e Italia.
Los estudiantes hacen disecciones en cadáveres, y se fundaron anfiteatros en facultades.
Se inventó el microscopioa principios del siglo XVII.
Se destacaron varios científicos en esta época como:
Fallopio (1523–1562).
Harvey (1578–1657)
Robert Hooke (1635 - 1703), quien observó la célula vegetal.
Vesalio (1514–1564) , hizo dibujos anatómicos.
Swammerdan (1637 – 1680), observó células animales.
El naturalista sueco Carlos Linneo (1707 – 1778), realizó la clasificación de plantas y animales mediante técnicas.
Georges Cuvier (1769 - 1832), biólogo francés estudia la paleontología y taxonomía.
Robert Broun (1773 - 1858), identificó al núcleo celular en 1831y también el movimiento browniano.
Theodor Schuwann (1810 - 1882), y el botanico aleman Mattias Schleiden (1804 - 1881) crearon la teoria celular.
El médico alemán Rudolf Virchow (1821 - 1902) publicó su libro celular de patología en 1858 y propuso que otra célulaproviene de otra célula. Y descubrió la enfermedad del cáncer.
Médico naturista ingles Carlos Darwin publicó su libro el Origen de las Especies, defendiendo la teoría de la Evolución.
En 1865 el monje y naturalista Gregor Mendel (1882 - 1884), estudio las leyes de la herencia.
El alemán Walter1843 - 1905) en el año de 1879 identificó los cromosomas y descubrió las fases de la mitosis celular.
ETAPA DE LA BIOTECNOLOGÍA
A principios del siglo XXI, la tecnología está desempeñando un papel fundamental.
Watson y Crick, descubrió ADN en 1953.
Surgió la Biología molecular, Biotecnología e Ingeniería Genética.
En el año 1985 se inició el Proyecto Genoma Humano.En el año 2000 ya se había culminado con el borrador del Proyecto.
En el 2007 todo esta culminado y se está trabajando con el genoma de los animales.
Los científicos han encontrado que el 99,99% de los genes son idénticos en todos los seres humanos. El 0,01% es la variación de una persona con otra.
El 98% de los genes del Chimpancé son iguales a los seres humanos.
El 30% de los genes de las rata, mosca, lombriz y nos parecemos a los insectos también.
SUBDIVISIÓN DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS.
Se subdividen en 3 ciencias que son:
General
Especial
Aplicada
GENERAL
*Bioquímica:
Estudia la química de la vida.
*Citología:
Estudia la célula.
*Histología:
Estudia los tejidos.
*Anatomía:
Estudia los órganos.
*Fisiología:
Estudia las funciones.
*Taxonomía:
Estudia la clasificación de los seres vivos.
*Biogeografía:
Estudia la distribución geográfica.
*Paleontología:
Estudia a los fósiles.
*Filogenia:
Estudia el desarrollo de las especies.
*Genética:
Herencia y cromosomas.
APLICADA
*Medicina:
Aplicación de medicamentos.
*Farmacia:
Elaboración de fármacos.
*Agronomía:
El mejoramiento de la agricultura.
ESPECIAL
Zoología
Botánica
Microbiología
Micología
ZOOLOGIA
*Entomología:
Insectos.
*Helmintología:
Gusanos.
*Ictiología:
Peces.
*Herpetología:
Anfibios y reptiles.
*Ornitología:
Aves.
*Mastozoología:
Mamíferos.
*Antropología:
Estudia al hombre.
BOTÁNICA
*Ficología:
Algas.
*Briología:
Musgos.
*Pteriología:
Helechos.
*Fanerogamicas:
Plantas con semillas.
*Criptogamicas:
Plantas sin semillas.
MICROBIOLOGIA
*Virología:
Virus.
*Bacteriología:
Bacterias.
*Protistas:
Protozoarios.
MICOLOGÌA
Estudia los hongos.
BIOLOGÍA: RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS.
Objetivo: Relacionar a la biología con ramas afines a la vida.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS.
ÁTOMO
MOLÉCULA
CÉLULA
TEJIDO
ÓRGANOS
APARATOS Y SISTEMAS
SER VIVO
DIVERSIDAD, CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS.
Especies._ Una especie es un grupo de seres vivos que son físicamente
similares y que pueden reproducirse entre sí, produciendo hijos fértiles.
REINO MONERA
Bacterias y cianobacterias.
REINO PROTISTA
Algas y amebas.
REINO FUNGI
Setas, mohos, levaduras
REINO PLANTAS
Geranios, rosas.
REINO ANIMAL
UNIDAD 2
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA CELULAR.
EL MICROSCOPIO Y SUS APLICACIONES
El microscopio fue creado en el año de 1590 por el holandés Zacharias Hanssen.
¿Qué es el microscopio?
Es un instrumento que permite observar elementos que son demasiado
pequeños a simple vista del ojo humano, el microscopio más utilizado es el
óptico, con el cual podemos observar desde una pequeña estructura de una
célula hasta pequeños microorganismos, unos de los pioneros en
observaciones fue Roberth Hooke (1635- 1703), científico inglés que fue
reconocido y recordado por que observó finísimos cortes de corcho.
De su observación se dedujo que las celdillas corresponden a células.
CITOLOGÍA:Proviene del griego. Kilos= célula; logos= tratado.Es una rama de la biología que se encarga del estudio de la estructura y la función de las células.
RESEÑA HISTÓRICA Y POSTULADO.
AÑO PERSONAJE DESTACO
1665Robert Hooke Observo por primera vez
tejidos vegetales (corcho)
1676 Antonio Van Leerworhook
Construyo el microscopio de mayor aumento, descubriendo así la existencia de los microorganismos.
1831 Roberth BrownObservo que el núcleo estaba en todas las células vegetales
1838 Teodor Schwon
Postulo que la célula era un principio de construcción de organismos más complejos.
1855 Remurok y VirchomAfirmaron que toda célula proviene de otra célula.
1865 Gregor Mendel
Establece dos principios genéticos:
1. Ley o principio de segregación.
2. Ley o principios de distribución independiente.
1869 Friedrich MiescherAisló el ácido desoxirribonucleico (ADN).
1902 Suttony BroveryRefiere que la información biológica, hereditaria, reside en los cromosomas.
1911 SturtevontComenzó a construir, mapas cromosómicos donde observo los locus y los locis de los genes.
1914 Robert Feulgen Descubrió que el ADN podía teñirse con fucsina, demostrando que el ADN se encuentra en los cromosomas.
1953 Walson y Erick Elaboraron un modelo de la doble hélice de ADN.
1997 Ivan Wilmunt Científico que clono a la oveja DOLY
2000 EEUU. GRAN BRETAÑA, FRANCIA y ALEMANIA.
Dieron lugar al primer borrador del Genoma Humano.
DIFERENCIAS Y SEMEJANZAS ENTRE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS ANIMALES Y VEGETALES
CÉLULA EUCARIOTA
Se denominan como eucariotas a todas las células con un núcleo celular
delimitado dentro de una doble capa lipídica: la envoltura nuclear, además que
tienen su material hereditario, fundamentalmente su información genética.
La Célula Eucariota de divide en dos células q son:
Célula Animal
Célula Vegetal.
DIFERENCIA ENTRE CÉLULA ANIMAL Y CÉLULA VEGETAL
CELULA ANIMAL CELULA VEGETAL
Presenta una membrana celular simple. Presenta una membrana celulósica o
pared celular rígida.
La célula animal no lleva plastidios. Presenta plastidios o plastos como el
cloroplasto.
El número de vacuolas es muy
reducido.
Presenta numerosos grupos de
vacuolas.
Tiene centrosoma. No tiene centrosoma.
Presenta lisosomas Carece de lisosomas.
No se realiza la función de fotosíntesis. Se realiza función de fotosíntesis.
Nutrición heterótrofa. Nutrición autótrofa.
SEMEJANZAS ENTRE CÉLULA ANIMAL Y CÉLULA VEGETAL
Ambas Células poseen MEMBRANA PLASMÁTICA, que cumple la función
de realizar la Permeabilidad Selectiva.
Ambas tienen CITOPLASMA, que es un gel donde se encuentran
suspendidos los organelos celulares.
Ambas Células poseen RIBOSOMAS, que son los encargados de realizar la
Síntesis de proteínas.
Ambas Células poseen APARATO de GOLGI, que interviene en la Secreción
celular.
Tanto la Célula Vegetal como la Animal poseen MITOCONDRIAS, que son
las encargadas de realizar la Respiración celular.
Ambas Células tienen NÚCLEO con envoltura Nuclear o Carioteca, que
cumple la función de ser depósito de información genética.
Ambas Células poseen CROMOSOMAS, que contienen y controlan el uso
del ADN y se encuentran dentro del Núcleo.
CÉLULA PROCARIOTA
Se llama procariota a las células sin núcleo celular definido, es decir, cuyo
material genético se encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona
denominada nucleoide.
DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA EUCARIOTA Y PROCARIOTA
CÉLULA EUCARIOTA CÉLULA PROCARIOTA
Si tiene núcleo. No tiene núcleo.
Mida más de 10 micrómetros. Miden menos de 10 micrómetros.
Si poseen organelos. No poseen organelos.
Si tiene cito esqueleto. No tienen cito esqueleto
Hay unicelulares y pluricelulares Siempre son unicelulares
Pertenecen a los Reinos Protistas,
Fungí, Plantas y Animalia
Pertenecen a los Reinos Bacteria y
Archea.
Hay de Reproducción Sexual y
Asexual
Son de Reproducción Asexual
SEMEJANZAS ENTRE CÉLULA EUCARIOTA Y PROCARIOTA
Son células.
Son parte de la vida.
Son la unidad anatómica funcional de todos los seres vivos.
Poseen membrana plasmática.
Poseen citoplasma y núcleo.
Poseen pared celular.
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LOS ANIMALES
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LA LIEBRE
REINO Animalia
FILA Chordata
CLASE Mammalia
ORDEN Lagomorpha
FAMILIA Leporidae
GÉNERO Lepus
ESPECIE Lepus europaeus
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LA ARAÑA
REINO AnimaliaFILO Arthropoda
CLASE Arachnida
ORDEN Araneae
SUBORDEN Mygalomorphae
FAMILIA Atypidae
GÉNERO Atypus
ESPECIE Atypus affinis
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DEL JAGUAR
REINO Animalia
FILO Chordata
CLASE Mammalia
ORDEN Carnivora
FAMILIA Felidae
GÉNERO Panthera
ESPECIE Panthera onca
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LA COBRA
REINO Animalia
FILO Chordata
CLASE Reptilia
ORDEN Squamata
SUBORDEN Serpentes
FAMILIA Elapidae
GÉNERO Naja
ESPECIE Naja naja
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LAS PLANTAS.
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DEL DURAZNO
REINO: PlantaeDIVISIÓN TracheophytaSUBDIVISIÓN: PterópsidaCLASE: AngiospermaeSUBCLASE: DicotiledonaeORDEN: RosalesFAMILIA: RosaceaeGENÉRO: PhynesESPECIE: malus
TAXONOMIA Y NOMENCLATURA DEL TOMATE
REINO: PlantaeDIVISIÓN: Magnoliophyta
CLASE: MagnoliopsidaSUBCLASE: : AsteridaeORDEN: SolanalesFAMILIA: SolanaceaeGÉNERO: SolanumESPECIE: S. lycopersicum
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LA PAPA
REINO: PlantaeDIVISIÓN: MagnoliophytaCLASE: MagnoliopsidaSUBCLASE: AsteridaeORDEN: SolanalesFAMILIA: Solanaceae
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DEL POROTOREINO PlantaeDIVISIÓN MagnoliophytaCLASE MagnoliopsidaSUBCLASE RosidaeORDEN FabalesFAMILIA Fabaceae
SUBFAMILIA FaboideaeTRIBU PhaseoleaeGÉNERO PhaseolusESPECIE P. vulgaris
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DE LA ARVEJAREINO PlantaeDIVISIÓN MagnoliophytaCLASE MagnoliopsidaORDEN FabalesFAMILIA FabaceaeSUBFAMILIA FaboideaeGÉNERO PisumESPECIE : P. sativum
TAXONOMÍA Y NOMENCLATURA DEL GANDUL
REINO Plantae
DIVISIÓN Magnoliophyta
CLASE Magnoliosida
ORDEN Fabales
GÉNERO Cajanus
ESPECIE C. Cajan
REPRODUCCION CELULAR
Ciclo celular, mitosis importancia de la mitosis.
Cuando una célula se divide en dos, uno ambos productos de la división pueden volver a dividirse, estableciéndose de esta forma un ciclo de división celular, el período entre dos mitosis consecutivas, se denomina interfase. El estado normal de una célula es con los cromosomas en estado de un cromatidio, es decir en estado de una doble hélice de ADN. Indudablemente para que una estructura pueda dividirse en dos exactamente iguales, esta estructura ha de estar duplicada, es decir todos sus componente repetidos y separados en estructuras diferenciadas. El cromosoma antes de dividirse debe pasar a un estado en el que posea dos cromatidios, genéticamente idénticos. La duplicación de la materia genética ha de ser previo a la división celular.
Interfase
La célula está ocupada en la actividad metabólica preparándose para la mitosis (las próximas cuatro fases que conducen e incluyen la división nuclear). Los cromosomas no se disciernen claramente en el núcleo, aunque una mancha oscura llamada nucleolo, puede ser visible. La célula puede contener un par de centriolos ( o centros de organización de microtubulos en los vegetales ) los cuales son sitios de organización para los microtubulos.
Profase
La cromatina en el núcleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio óptico como cromosomas. El nucléolo desaparece. Los centriolos comienzan a moverse a polos opuestos de la célula y fibras se extienden desde los centrómeros. Algunas fibras cruzan la célula para formar el huso mitótico.
MetafaseFibras del huso alinean los cromosomas a lo largo del medio del núcleo celular. Esta línea es referida como, el plato de la metafase. Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma.
AnafaseLos pares de cromosomas se separan en los cinetocoros y se mueven a lados opuestos de la célula. El movimiento es el resultado de una combinación de: el movimiento del cinetocoro a lo largo de los microtubulos del huso y la interacción física de los microtubulos polares.
TelofaseLos cromatidos llegan a los polos opuestos de la célula, y nuevas membranas se forman alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles bajo el microscopio óptico. Las fibras del huso se dispersan, y la citocinesis o la partición de la célula pueden comenzar también durante esta etapa.
Citocinesis
En células animales, la citocinesis ocurre cuando un anillo fibroso compuesto de una proteína llamada actína, alrededor del centro de la célula se contrae pellizcando la célula en dos células hijas, cada una con su núcleo. En células vegetales, la pared rígida requiere que una placa celular sea sintetizada entre las dos células hijas.
MEIOSIS
La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación. El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:
Primera división meiótica. una célula inicial o germinal diploide (2 n) se divide en dos células hijas haploides (n).
Segunda división meiótica. Las dos células haploides (n) procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides (n).
Las fases de la meiosis son:
PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:
Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procedente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis. Final de la Interfase. Duplicación del ADN.
Profase I A. Formación de los cromosomas.
Profase I B. Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.
Metafase I. Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.
Anafase I. Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.
Telofase I. Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.
SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA
Profase II. Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.
Metafase II. Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.
Anafase II. Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.
Telofase II. Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.
En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.
TEJIDOS
Un tejido es un conjunto de células similares que suelen tener un origen embrionario común y que funcionan en asociación para desarrollar actividades especializadas.Los tejidos están formados por células y la matriz extracelular producida por ellas. La matriz es casi inexistente en algunos tejidos, mientras que en otros es abundante y contiene estructuras y moléculas importantes desde el punto de vista estructural y funcional.A pesar de la complejidad del organismo de los mamíferos sólo hay cuatro tejidos básicos: el epitelial, el conjuntivo, el muscular y el nervioso.El epitelial cubre superficies del organismo, recubre órganos huecos, cavidades, conductos y forma glándulas. Proviene de las tres capas germinalesEl conjuntivo protege y sostiene el organismo y sus órganos, los mantiene unidos, almacena reserva de energía en forma de grasa y proporciona inmunidad. Se origina en el mesodermo al igual que el tejido muscular que da movimiento y genera la fuerza.El tejido nervioso, con origen en el ectodermo, inicia y transmite los potenciales de acción que ayudan a coordinar las actividades.
Tejidos AnimalesSe diferencian 4 tipos:
1. Epitelial o de revestimiento.2. Tejidos conectivos.3. Tejidos musculares.4. Tejidos nerviosos.
Tejidos epiteliales:Según su función existen dos tipos: epitelios de revestimiento y glandulares.De revestimiento: Recubren la superficie corporal y los órganos internos. Se unen sus células estrechamente formando capas. Estas células pueden ser planas (endotelios: protegen pero permiten el intercambio de sustancias: pared de capilares sanguíneos) o poliédricas (epitelios: con microvellosidades, cilios, o capas de células estratificadas).
Glandulares: Son células secretoras que se asocian en glándulas. Glándulas que pueden ser endocrinas (secreción interna) o exocrinas (secreción externa).
Tejido muscular:
Responsable de los movimientos. Con células alargadas contráctiles.- Muscular estriado: Con proteínas de actina y miosina. Existen dos tipos: uno
estriado esquelético, que es de movimiento voluntario y mueve los huesos del esqueleto. Otro estriado cardiaco, que es de movimiento involuntario y mueve el corazón.
- Muscular liso: Su contracción se realiza sin control consciente. Tapiza vasos sanguíneos y rodea órganos internos (intestino y útero).
Tejido nervioso
Recibe estímulos y los conduce por el resto del cuerpo. Tiene dos tipos celulares: neuronas (que reciben estímulos diferentes y los transforma en impulsos nerviosos hasta un órgano efector) y neuroglía (que desempeña funciones metabólicas, de soporte y protección de las neuronas).
Tejidos conectivos:
Tejidos variados con función de protección y soporte. Células dispersas, variadas y con una sustancia matriz que las une.- Tejido conjuntivo: Laxo (que rellena espacios entre órganos y otros tejidos:
fibrocitos, macrófagos y adipocitos). - Tejido cartilaginoso: Función de formar las articulaciones entre los huesos,
formar esqueletos, dar soporte, etc. - Tejido óseo: Mineralizado con gran dureza; su misión es esquelética. Existe
un tejido óseo esponjoso (en la epífisis de los huesos largos) y otro compacto (en la diáfisis de los huesos largos).
Tejidos Vegetales
La característica más importante de las metafitas es que tienen tejidos especializados. Los principales tejidos vegetales son los siguientes: los tejidos de crecimiento, los tejidos parenquimáticos, los tejidos protectores, los tejidos conductores, los tejidos se sostén y los tejidos excretores.
Los tejidos de crecimiento
O meristemos están constituidos por células jóvenes cuya única actividad es la de dividirse continuamente por mitosis. De las células de los meristemos derivan todas las células que forman el vegetal. Existen meristemos primarios, cuyas células permiten el crecimiento de la planta en longitud, y medistemos secundarios, el cámbium y el felógeno, cuyas células permiten el crecimiento de la planta en grosor.
Los tejidos parenquimáticos
Están constituidos por células especializadas en la nutrición. Los principales parénquimas son: el parénquima clorofílico, con células capaces de realizar la fotosíntesis; el parénquima de reserva, con células que almacenan sustancias alimenticias; el parénquima aerífero, que contiene aire, etc.
Los tejidos protectores
También llamados tegumentos, están formados por células que recubren el vegetal y lo aíslan del exterior. Hay dos clases de tegumentos: la epidermis, formada por células transparentes e impermeabilizadas, y el súber o corcho, formado por células muertas de paredes gruesas.
Los tejidos conductores
Están formados por células cilíndricas que se asocian formando tubos, por los que circulan las sustancias nutritivas. Se distinguen los vasos leñosos, o xilema, por los que circula la savia bruta formada por agua y sales minerales, y los vasos liberianos, o floema, por los que circula la savia elaborada formada por agua y materia orgánica, que ha pasado por el proceso de la fotosíntesis y es el verdadero alimento de la planta.
Los tejidos de sostén
Están constituidos por células alargadas de paredes muy gruesas formadas por celulosa. Estos tejidos dan forma y confieren rigidez a los vegetales.
Los tejidos excretoresEstán formados por células especializadas en producir y excretar diversos tipos de sustancias, como la resina de las coníferas o pinos y abetos, el látex de las plantas lechosas, las bolsas secretoras de la corteza de la naranja, etc.
UNIDAD 3
Estructura de la materia vida
Toda la materia viva está compuesta de elementos primarios como son:
CHONSP, que son imprescindibles para formar las principales moléculas
biológicas, como son la glucosa, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Secundarios.- como el Ca, Na, Cl, K, Mg, Fe entre otros.
Bioelementos o elementos Biogenéticos
El origen de la vida, y se divide en 3: primarios, secundarios y oligoelementos
Primarios
Son básicos para la vida y ayudan a la formación de glúcidos lípidos y
proteínas y ácidos nucleicos. Y estos son:
- C.
- H.
- O.
- N
- S
- P
Carbono
Se encuentra libre en la naturaleza en dos formas diamante y grafito, además
forma parte de los compuestos inorgánicos. El carbono es el 20% en el ser
vivo.
Glucosa:- C6H2O6
Hidrogeno
E s un gas inodoro, incoloro e insípido, es mas lijero que el aire 10% en la
sustancia fundamental del ser vivo.
Oxigeno
Es un gas muy importante en la mayoría de los seres vivos por que ayuda en
su respiración. 65%
Nitrógeno
Es el componente esencial de los aminoácidos y ácidos nucleicos ADN,
participa en la constitución del ADN, forma el 3% de la sustancia fundamental
en la materia viva.
Azufre.- se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas. 0.02%
Fosforo.- Desempeña un papel especial en la transferencia de energía, como
lo es en el metabolismo, la fotosíntesis, la acción nerviosa y acción muscular.
0.01%
Secundarios
Son aquellos cuya concentración en las células esta 0.05% y 1% también
llamados nitroelemnetos, y se dividen en indispensables variables y
oligoelementos.
Indispensables
Estos no pueden faltar en la vida celular, tenemos el Na, (indispensable para la
construcción celular.
Potasio K.- para la conducción nerviosa.
Cloro Cl.- para mantener el balance del agua en la sangre y fluido intersticial
entre la célula.
Calcio Ca.- Coagulación de la sangre, permeabilidad de la membrana.
Magnesio Mg.- Interviene en la síntesis y degradación del ATP y en la síntesis
del ARN.
Variables.- Br, Ti, Ba, Pb, Oligoelementos.
Oligoelementos.- Intervienen en cantidades muy pequeñas pero cumplen
funciones esenciales en los seres vivos y los principales son Fe, Cu, Zn, Co
Biomolecular orgánicas o principios inmediatos: CHONSP
Glúcidos
Monosacáridos
Los monosacáridos son sustancias blancas, con sabor dulce, cristalizable y
soluble en agua. Se oxidan fácilmente, transformándose en ácidos, por lo que
se dice que poseen poder reductor (cuando ellos se oxidan, reducen a otra
molécula). Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la
fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de
carbono. Químicamente son polialcoholes, es decir, cadenas de carbono con
un grupo -OH cada carbono, en los que un carbono forma un grupo aldehído o
un grupo cetona. Se clasifican atendiendo al grupo funcional (aldehído o
cetona) Los monosacáridos se nombran atendiendo al número de carbonos
que presenta la molécula:
- Triosas: tres carbonos
- Tetrosas: cuatro carbonos
- Pentosas: cinco carbonos
- Hexosas: seis carbonos
- Heptosas: siete carbonos
Disacáridos
Los disacáridos son un tipo de glúcidos formados por la condensación (unión)
de dos azúcares monosacáridos iguales o distintos mediante un enlace O-
glucosídico (con pérdida de una molécula de agua) pues se establece en forma
de éter siendo un átomo de oxigeno el que une cada pareja de monosacáridos,
mono o dicarbonílico, que además puede ser α o β en función del -OH
hemiacetal o hemicetal. Los disacáridos más comunes son:
- Sacarosa: formada por la unión de una glucosa y una fructosa. A la
sacarosa se le llama también azúcar común. No tiene poder reductor.
- Lactosa: formada por la unión de una glucosa y una galactosa. Es el azúcar
de la leche. Tiene poder reductor .
- Maltosa, isomaltosa, trehalosa y celobiosa: formadas todas por la unión de
dos glucosas, son diferentes dependiendo de la unión entre las glucosas.
Todas ellas tienen poder reductor, salvo la trehalosa.
-
Los polisacáridos
Son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de
monosacáridos. Se encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones
diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.1
Los polisacáridos son polímeros cuyos constituyentes (sus monómeros) son
monosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces
GLUCOSÍDICOS. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy
elevado, que depende del número de residuos o unidades de monosacáridos
que participen en su estructura.
Lípidos
Del griego Lypos= grasa, su fórmula CeH y pequeños porcentajes O2,
insolubles en agua y solubles en éter. Alto poder energético.
1gramo= 9 calorías.
La oxidación de los ácidos grasos se encuentra en la mitocondria.
Saturados.-
Reino animal. Ejempló: manteca de chancho, todos estos son sólidos a
excepción del aceite de coco.
Insaturados.- Son líquidos. Ejemplo: aceite de oliva, provienen del reino
vegetal.
PROTEÍNAS
Griego CROTOS: lo primero
Macromoléculas: CHON, S, Fe, Cu, P
Es la estructura básica de los tejidos musculares.
Función metabólica y reguladora.
Define la identidad (ADN)
1 gramo = 4 calorías
Se clasifican en:
- Haloproteinas.- son aminoácidos, pueden ser:
o Globulares
o Filamolar
- Heteroproteinas.- aminoácidos y moléculas no proteicas.
Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en
1869.
En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido
desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas
las células.
Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus
colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de
la información genética.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características
hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas
específicas.
Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de
forma helicoidal.
Químicamente, estos ácidos están formados, como dijimos, por unidades
llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de
compuestos:
El Ácido Desoxirribonucleico o ADN (en inglés DNA) contiene la información
genética de todos los seres vivos. AN007
Molécula de ADN con sus estructura helicoidal cada especie viviente tiene su
propio ADN y en los humanos es esta cadena la que determina las
características individuales, desde el color de los ojos y el talento musical hasta
la propensión a determinadas enfermedades.
Es como el código de barra de todos los organismos vivos que existen en la
tierra, que está formado por segmentos llamados genes. La combinación de
genes es específica para cada organismo y permite individualizarnos. Estos
genes provienen de la herencia de nuestros padres y por ello se utiliza los tests
de ADN para determinar el parentesco de alguna persona. Además, se utiliza el
ADN para identificar a sospechosos en crímenes (siempre y cuando se cuente
con una muestra que los relacione).
Actualmente se ha determinado la composición del genoma humano que
permite identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten
genéticamente como: enanismo, albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera,
fibrosis quística, etc.
ACIDO RIBONUCLEICO (ARN) A diferencia del ADN que posee desoxirribosa
y timina, el ARN está formado por ribosa como monosacárido y uracilo como
una de las bases nitrogenadas. El ARN forma una sola cadena de
polinucleótidos dispuesta en manera lineal. Está presente en el citoplasma de
las células procariotas y eucariotas.
La formación o síntesis de ARN se realiza a partir del ADN mediante la enzima
ARN polimerasa, que copia una secuencia de nucleótidos (genes) de una hilera
del ADN.
El ARN controla las etapas intermedias en la formación (síntesis) de proteínas.
Existen cuatro tipos de ARN con distintas funciones. Ellos son el ARN
mensajero, el ARN de transferencia, el ARN ribosómico y el ARN
heteronuclear.
- ARN mensajero (ARNm)
Se forma a partir del molde de una hilera de ADN. El ARN mensajero
transporta la información para sintetizar una proteína copiada del ADN, desde
el núcleo hasta el citoplasma, pasando por los poros de la membrana nuclear o
carioteca. Luego se acopla a los ribosomas, organelas celulares donde se
produce la síntesis de proteínas. Un codón está formado por tres nucleótidos
del ARNm. Cada codón contiene un aminoácido diferente. Por lo tanto, a partir
de la sucesión de los nucleótidos del ARNm se arma la secuencia de
aminoácidos de la proteína. Debe recordarse que una serie de aminoácidos
forman una proteína. El ARN se degrada rápidamente por acción enzimática.
UNIDAD 4
ORIGEN DEL UNIVERSO
¿QUÉ EDAD TIENE EL UNIVERSO?
Algunos astrofísicos aseguran que el cosmos nació hace al menos 15.000
millones de años, y otros creen que su edad no supera los 8.000 millones. La
razón de este baile de cifras estriba principalmente en el valor, aún por
determinar con exactitud, de una constante cosmológica conocida como
constante de Hubble (Ho), formulada por Edwin Hubble en el año 1929. Según
ésta, las galaxias se alejan de la nuestra -la Vía Láctea- a una velocidad
directamente proporcional a la distancia del observador. Para Allan Sandage,
de los Observatorios Carnegie, en Estados Unidos, el valor de la constante es
de 57 kilómetros por segundo y megapársec (un megapársec equivale a
3.260.000 años luz), luego la edad del universo sería de 15.000 millones de
años. Este dato contrasta con el presentado recientemente por la investigadora
estadounidense Wendy Freedman, que otorga un valor para Ho de 80
kilómetros por segundo y megapársec, lo que arroja una antigüedad de 8.000
millones de años.
LA TEORÍA DEL BIG BANG O GRAN EXPLOSIÓN.
La teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión tiene el objeto de explicar
cómo se produjo el origen del universo .Esta teoría sostiene que el universo se
creó por una gran explosión a partir de un estado de masa concentrada en un
punto pequeño de alta temperatura, llamada Huevo Cósmico.
Por medio de observaciones, en los 1910, el astrónomo estadounidense Vesto
Slipher y, después de él, Carl Wilhelm Wirtz, de Estrasburgo, determinaron que
la mayor parte de las nebulosas espirales se alejan de la Tierra; pero no
llegaron a darse cuenta de las implicaciones cosmológicas de esta
observación, ni tampoco del hecho de que las supuestas nebulosas eran en
realidad galaxias exteriores a nuestra Vía Láctea.
Entre 1927 y 1930, el padre jesuita belga Georges Lemaître propuso, sobre la
base de la recesión de las nebulosas espirales, que el Universo se inició con la
explosión de un átomo primigenio, lo que más tarde se denominó "Big Bang".
En 1929, Edwin Hubble realizó observaciones que sirvieron de fundamento
para comprobar la teoría de Lemaître. Hubble probó que las nebulosas
espirales son galaxias y midió sus distancias observando las estrellas variables
cefeidas en galaxias distantes. Descubrió que las galaxias se alejan unas de
otras a velocidades (relativas a la Tierra) directamente proporcionales a su
distancia. Este hecho se conoce ahora como la ley de Hubble
A partir de las investigaciones de Hubble se desarrolló la teoría del Universo
en expansión. Según esta, la gran explosión del Big Bang fue tan violenta que,
a pesar de la atracción de la gravedad entre los cuerpos celestes, el Universo
todavía sigue expandiéndose.
Los instrumentos astronómicos han registrado que las galaxias que están a
mayor distancia de nosotros se están alejando unas de otras a gran velocidad.
Para explicar este proceso los astrónomos debaten varias ideas sobre ciertas
variaciones en la fuerza gravitatoria o en los efectos de elementos aún
desconocidos, como la materia o energía oscura.
En 1929, Edwin Hubble realizó observaciones que sirvieron de fundamento
para comprobar la teoría de Lemaître. Hubble probó que las nebulosas
espirales son galaxias y midió sus distancias observando las estrellas variables
cefeidas en galaxias distantes. Descubrió que las galaxias se alejan unas de
otras a velocidades (relativas a la Tierra) directamente proporcionales a su
distancia. Este hecho se conoce ahora como la ley de Hubble
A partir de las investigaciones de Hubble se desarrolló la teoría del Universo
en expansión. Según esta, la gran explosión del Big Bang fue tan violenta que,
a pesar de la atracción de la gravedad entre los cuerpos celestes, el Universo
todavía sigue expandiéndose.
Los instrumentos astronómicos han registrado que las galaxias que están a
mayor distancia de nosotros se están alejando unas de otras a gran velocidad.
Para explicar este proceso los astrónomos debaten varias ideas sobre ciertas
variaciones en la fuerza gravitatoria o en los efectos de elementos aún
desconocidos, como la materia o energía oscura.
Teoría del estado invariable del universo.
Es una teoría cosmológica formulada en 1948 por Hermann Bondi y Thomas
Gold, y sucesivamente ampliada por Fred Hoyle, según la cual el Universo
siempre ha existito y siempre existirá. Aquellos que rehúsan aceptar que el
Universo tuvo un principio, pueden encontrar una opción satisfactoria en la
teoría del estado estacionario. Según ésta, el Universo no sólo es uniforme en
el espacio, sino también en el tiempo; así como, a gran escala, una región del
Universo es semejante a otra, del mismo modo su apariencia ha sido la misma
en cualquier época, ya que el Universo existe desde tiempos infinitos
El Universo era eterno y, aunque se hallaba en expansión, siempre había
permanecido igual, fuera cual fuera la región del espacio que observáramos.
Esto era así porque se creaba materia continuamente, de manera que la nueva
materia creada iba ocupando el espacio dejado por las galaxias en expansión.
Esta propuesta recibió el nombre de “Teoría del Estado Estacionario” y afirma
la existencia de un Universo homogéneo, es decir, que tiene el mismo aspecto
sea cual sea la región del espacio que observemos y el tiempoen el que lo
hagamos. Estas dos características, homogeneidad e isotropía, son conocidas
con el nombre de Principio Cosmológico Perfecto.
La Teoría del Estado Estacionario rechazaba totalmente la hipótesis de que
existiera una radiación cósmica de fondo, puesto que, según ellos, no había
habido ninguna explosión inicial, lo que significaba que en caso de descubrirse
su existencia esta teoría se vería seriamente comprometida.
De acuerdo con Viquez (2007) en la teoría del estado estacionario, la
disminución de la densidad que produce el Universo al expandirse se
compensa con una creación continua de materia. Debido a que se necesita
poca materia para igualar la densidad del Universo, esta Teoría no se ha
podido demostrar directamente. La teoría del estado estacionario surge de la
aplicación del llamado principio cosmológico perfecto, el cual sostiene que para
cualquier observador el universo debe parecer el mismo en cualquier lugar del
espacio. La versión perfecta de este principio incluye el tiempo como variable
por lo cual el universo no solamente presenta el mismo aspecto desde
cualquier punto sino también en cualquier instante de tiempo siendo sus
propiedades generales constantes tanto en el espacio como en el tiempo.
Los problemas con esta teoría comenzaron a surgir a finales de los años 60,
cuando las evidencias observacionales empezaron a mostrar que, de hecho, el
Universo estaba cambiando: se encontraron quásares sólo a grandes
distancias, no en las galaxias más cercanas.
La prueba definitiva vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de
microondas en 1965, pues en un modelo estacionario, el universo ha sido
siempre igual y no hay razón para que se produzca una radiación de fondo con
características térmicas. Buscar una explicación requiere la existencia de
partículas de longitud milímetrica en el medio intergaláctico que absorba la
radiación producida por fuentes galácticas extremadamente luminosas, una
hipótesis demasiado forzada. (SEAMP, 2009)
Es así como esta teoría perdió su popularidad cuando se descubrió la radiación
de fondo, ya que no la explica de manera natural, en contraste con la teoría de
la Gran Explosión. Además, la suposición de que se crea masa, y justamente
en la proporción necesaria para mantener constante la densidad del Universo,
no es totalmente sustentada en ninguna teoría física o hecho observado
La hipótesis fundamental de los proponentes del Universo estacionario es que
nueva materia se crea continuamente de la nada, con lo cual la densidad del
Universo se mantiene constante a pesar de la expansión. Evidentemente,
queda del todo fuera de nuestras posibilidades comprobar experimentalmente
si tal efecto existe. Por otra parte, la teoría no postula que la materia nueva se
crea uniformemente por todo el espacio; podría ser que nace en regiones muy
específicas, como por ejemplo en los núcleos de las galaxias, donde ocurren
fenómenos muy extraños.
Origen y evolución del universo, galaxias, sistema solar,
planetas y sus satélites.
GALAXIA
Es un conjunto de varias estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico,
materia oscura y quizá energía oscura, unido gravitatoriamente. La cantidad de
estrellas que forman una galaxia es incontable, desde las enanas, con 107,
hasta las gigantes, con 1012 estrellas (según datos de la NASA del último
trimestre de 2009). Formando parte de una galaxia existen subestructuras
como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.
SISTEMA SOLAR
Es un sistema planetario en el que se encuentra la Tierra. Consiste en un grupo
de objetos astronómicos que giran en una órbita, por efectos de la gravedad,
alrededor de una única estrella conocida como el Sol de la cual obtiene su
nombre.1 Se formó hace unos 4600 millones de años a partir del colapso de
una nube molecular que lo creó. El material residual originó un disco
circumestelar protoplanetario en el que ocurrieron los procesos físicos que
llevaron a la formación de los planetas.2 Se ubica en la actualidad en la Nube
Interestelar Local que se halla en la Burbuja Local del Brazo de Orión, de la
galaxia espiral Vía Láctea, a unos 28 mil años luz del centro de esta.
PLANETAS
Un planeta es, según la definición adoptada por la Unión Astronómica
Internacional el 24 de agosto de 2006, un cuerpo celeste que:
1. Orbita alrededor de una estrella o remanente de ella.
2. Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del
cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático
(prácticamente esférica).
3. Ha limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales, o lo que es lo
mismo tiene dominancia orbital.
Según la definición mencionada, nuestro Sistema Solar consta de ocho
planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Plutón, que hasta 2006 se consideraba un planeta, ha pasado a clasificarse
como planeta enano, junto a Ceres, también considerado planeta durante algún
tiempo, ya que era un referente en la ley de Titius-Bode, y más recientemente
considerado como asteroide, y Eris, un objeto transneptuniano similar a Plutón.
Ciertamente desde los años 70 existía un amplio debate sobre el concepto de
planeta a la luz de los nuevos datos referentes al tamaño de Plutón (menor de
lo calculado en un principio), un debate que aumentó en los años siguientes al
descubrirse nuevos objetos que podían tener tamaños similares. De esta
forma, esta nueva definición de planeta introduce el concepto de planeta
enano, que incluye a Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris; y tiene la
diferencia de definición en (2), ya que no ha despejado la zona local de su
órbita y no es un satélite de otro cuerpo.
SATÉLITES
Se denomina satélite natural a cualquier objeto que orbita alrededor de un
planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al
planeta en su traslación alrededor de la estrella que orbita. El término satélite
natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que
gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por
el hombre.
En el caso de la Luna, que tiene una masa aproximada a 1/81 de la masa de la
Tierra, podría considerarse como un sistema de dos planetas que orbitan juntos
(sistema binario de planetas). Tal es el caso de Plutón y su satélite Caronte. Si
dos objetos poseen masas similares, se suele hablar de sistema binario en
lugar de un objeto primario y un satélite. El criterio habitual para considerar un
objeto como satélite es que el centro de masas del sistema formado por los dos
objetos esté dentro del objeto primario. El punto más elevado de la órbita del
satélite se conoce como apoápside.
EDAD Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA.
La corteza del planeta Tierra está formada por placas que flotan sobre el
manto, una capa de materiales calientes y pastosos que, a veces, salen por
una grieta formando volcanes. La densidad y la presión aumentan hacia el
centro de la Tierra. En el núcleo están los materiales más pesados, los
metales. El calor los mantiene en estado líquido, con fuertes movimientos. El
núcleo interno es sólido.
Las fuerzas internas de la Tierra se notan en el exterior. Los movimientos
rápidos originan terremotos. Los lentos forman plegamientos, como los que
crearon las montañas.
El rápido movimiento rotatorio y el núcleo metálico generan un campo
magnético que, junto a la atmosfera, nos protege de las radiaciones nocivas del
Sol y de las otras estrellas.
Capas de la Tierra
Desde el exterior hacia el interior podemos dividir la Tierra en cinco partes:
Atmósfera
Es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta. Tiene un grosor
de más de 1.100 km, aunque la mitad de su masa se concentra en los 5,6 km
más bajos.
Hidrosfera
Se compone principalmente de océanos, pero en sentido estricto comprende
todas las superficies acuáticas del mundo, como mares interiores, lagos, ríos y
aguas subterráneas. La profundidad media de los océanos es de 3.794 m, más
de cinco veces la altura media de los continentes.
Litosfera
Compuesta sobre todo por la corteza terrestre, se extiende hasta los 100 km de
profundidad. Las rocas de la litosfera tienen una densidad media de 2,7 veces
la del agua y se componen casi por completo de 11 elementos, que juntos
forman el 99,5% de su masa. El más abundante es el oxígeno, seguido por el
silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio, titanio, hidrógeno y
fósforo. Además, aparecen otros 11 elementos en cantidades menores del 0,1:
carbono, manganeso, azufre, bario, cloro, cromo, flúor, circonio, níquel,
estroncio y vanadio. Los elementos están presentes en la litosfera casi por
completo en forma de compuestos más que en su estado libre.
La litosfera comprende dos capas, la corteza y el manto superior, que se
dividen en unas doce placas tectónicas rígidas. El manto superior está
separado de la corteza por una discontinuidad sísmica, la discontinuidad de
Mohorovicic, y del manto inferior por una zona débil conocida como
astenosfera. Las rocas plásticas y parcialmente fundidas de la astenosfera, de
100 km de grosor, permiten a los continentes trasladarse por la superficie
terrestre y a los océanos abrirse y cerrarse.
Manto
Se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 2.900
km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, es sólido y su densidad,
que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto superior se
compone de hierro y silicatos de magnesio como el olivino y el inferior de una
mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio.
Núcleo
Tiene una capa exterior de unos 2.225 km de grosor con una densidad relativa
media de 10 Kg por metro cúbico. Esta capa es probablemente rígida, su
superficie exterior tiene
depresiones y picos. Por el contrario, el núcleo interior, cuyo radio es de unos
1.275 km, es sólido. Ambas capas del núcleo se componen de hierro con un
pequeño porcentaje de níquel y de otros elementos. Las temperaturas del
núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y su densidad media es de 13. Su
presión (medida en GigaPascal, GPa) es millones de veces la presión en la
superficie.
El núcleo interno irradia continuamente un calor intenso hacia afuera, a través
de las diversas capas concéntricas que forman la porción sólida del planeta. La
fuente de este calor es la energía liberada por la desintegración del uranio y
interpretarse como un incumplimiento del principio enunciado sino como una
transformación "irremediable" de la energía.
MATERIA Y ENERGÍA
La Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Las
transformaciones de la Energía tienen lugar en la alimentación de los seres
vivos, en la dinámica de nuestra atmósfera y en la evolución del Universo.
Todos los procesos naturales que acontecen en la materia pueden describirse
en función de las transformaciones energéticas que tienen lugar en ella.
PROPIEDADES DE LA MATERIA
La materia tiene propiedades generales y particulares:
Propiedades generales: Son aquellas que dependen de la cantidad de
material, entre ellos tenemos:
- Masa: Es la cantidad de materia que presenta un cuerpo (la masa no define
volumen).
- Extensión: (Volumen) Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio.
- Impenetrabilidad: Propiedad por la cual el lugar ocupado por un cuerpo no
puede ser ocupado por otro al mismo tiempo. Salvo que lo desplace.
- Inercia: Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras no
exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado.
- Divisibilidad: La Materia se puede fraccionar en partes cada vez más
pequeño por diferentes medios (mecánico, físico, químico), de acuerdo a la
siguiente secuencia.
- Atracción: Es la propiedad por la cual dos cuerpos o partículas o moléculas
o átomos tienden a unirse.
Propiedades específicas:
Son aquellos que no dependen de la cantidad de materia, los más importantes
son:
- Dureza: Es la resistencia que presenta un sólido a ser rayado. La dureza de
un cuerpo se establece mediante la escala de MOHS. El material más duro
es el "diamante" y el menos el "talco".
- Tenacidad: Es la oposición que presenta un cuerpo sólido al
fraccionamiento (rotura).
- Maleabilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar
hasta láminas.
- Ductibilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta
alambres o hilo.
- Brillo: Propiedad por la cual un cuerpo refleja la luz.
- Elasticidad: Es la capacidad que presentan algunos sólidos para recuperar
su forma original una vez que deja de actuar la fuerza que los deformaba.
(Los cuerpos que no recuperan su forma se llaman "cuerpos plásticos").
- Viscosidad: Es la resistencia que presenta los fluidos en su desplazamiento.
Esta dificultad disminuye al aumentar la temperatura.
Estados de la materia
La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido
y gaseoso.
Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas
sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso
del agua.
La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales
o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido
y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:
Los sólidos
Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad
de sus estructuras.
Los líquidos
No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar
unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
Los gases
No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran
variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de
temperatura y presión.
LEY DE CONSERVACIÓN Y DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA
La degradación de la energía hace necesario el fomento de los hábitos de
ahorro energético.
Cuando la pila de una linterna se agota, ¿adónde ha ido a parar la energía
química proporcionada por la pila? Esta energía se ha transformado en luz y en
calor. Así pues, la energía no se pierde, sino que se transforma en otras formas
de energía; es decir, la energía globalmente se conserva.
El principio de conservación de la energía fue enunciado por el médico y físico
alemán J. R. Mayer (1814-1878) en 1842 y dice que:
La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía se
conserva, porque se transforma en otras formas de energía, y a la vez se
degrada, porque se obtienen formas de energía de menor calidad; es decir,
menos aprovechables.
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Y TERMODINÁMICA
Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de
conservación de la energía es la llamada primera ley de la termodinámica, la
cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de energía térmica
(Q) a un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del
incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos el trabajo (W)
efectuado por el sistema sobre sus alrededores:
(ver Criterio de signos termodinámico)
Aunque la energía no se pierde, se degrada de acuerdo con la segunda ley de
la termodinámica. En un proceso irreversible, la entropía de un sistema aislado
aumenta y no es posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así
un sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía
pero con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un
movimiento con fricción es un proceso irreversible por el cual se convierte
energía mecánica en energía térmica. Esa energía térmica no puede
convertirse en su totalidad en energía mecánica de nuevo ya que, como el
proceso opuesto no es espontáneo, es necesario aportar energía extra para
que se produzca en el sentido contrario.
Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados
por el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce
en pérdidas de energía y por lo tanto también de recursos económicos o
materiales. Como se decía anteriormente, esto no debe
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD.
La teoría de la relatividad de Einstein nació del siguiente hecho: lo que funciona
para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz. En principio podría
hacerse que la luz se propagara, o bien a favor del movimiento terrestre, o bien
en contra de él. En el primer caso parecería viajar más rápido que en el
segundo (de la misma manera que un avión viaja más aprisa, en relación con el
suelo, cuando lleva viento de cola que cuando lo lleva de cara). Sin embargo,
medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la luz nunca
variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía
la luz.
Einstein dijo entonces: supongamos que cuando se mide la velocidad de la luz
en el vacío, siempre resulta el mismo valor (unos 299.793 kilómetros por
segundo), en cualesquiera circunstancias. ¿Cómo podemos disponer las leyes
del universo para explicar esto? Einstein encontró que para explicar la
constancia de la velocidad de la luz había que aceptar una serie de fenómenos
inesperados.
Halló que los objetos tenían que acortarse en la dirección del movimiento, tanto
más cuanto mayor fuese su velocidad, hasta llegar finalmente a una longitud
nula en el límite de la velocidad de la luz; que la masa de los objetos en
movimiento tenía que aumentar con la velocidad, hasta hacerse infinita en el
límite de la velocidad de la luz; que el paso del tiempo en un objeto en
movimiento era cada vez más lento a medida que aumentaba la velocidad,
hasta llegar a pararse en dicho límite; que la masa era equivalente a una cierta
cantidad de energía y viceversa.
Todo esto lo elaboró en 1905 en la forma de la «teoría especial de la
relatividad», que se ocupaba de cuerpos con velocidad constante. En 1915
extrajo consecuencias aún más sutiles para objetos con velocidad variable,
incluyendo una descripción del comportamiento de los efectos gravitatorios. Era
la «teoría general de la relatividad».