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2011

CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE Compendio que contiene los temas a desarrollar de Biología, Física y Química con estudiantes que cursan el primer año de educación secundaria.

JAMES JOSÉ JUÁREZ MUENTE


C.T.A

PRESENTACIÓN La educación es reflejo y producto de la sociedad en la cual se desarrolla, por ello la educación en nuestro país se caracteriza por ser tradicional, conservadora, memorista y acrítica. Su real transformación va más allá de propuestas puramente académicas. Sin embargo, a partir de una perspectiva del proceso didáctico, enseñanza-aprendizaje, y mediante materiales educativos adecuados, es posible desarrollar estudiantes de nivel óptimo, sensibles y críticos frente a los problemas nacionales y mundiales. El colegio “SANTA ANA”, consciente de la necesidad de una nueva propuesta educativa se plantea el objetivo de contribuir en la superación de las limitaciones del sistema educativo vigente. Para tal fin, se orienta a elevar el nivel cultural, académico y formativo de nuestros estudiantes provenientes del departamento de Piura, principalmente; nivel que les permita acceder y continuar superándose con solidez en las distintas universidades y demás centros de estudio superior. En esta oportunidad presentamos el compendio CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE. Esta publicación, contiene un marco teórico-práctico, objetivo, sistematizado y didáctico que permite estudiar y comprender los componentes del área que son: MUNDO FÍSICO, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE, MUNDO VIVIENTE, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE Y SALUD INTEGRAL, TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD. Como material de consulta es idóneo para las estudiantes del PRIMER AÑO DE SECUNDARIA, y docentes del nivel primario y secundario.

Finalmente el consejo directivo del colegio y los profesores del área de C.T.A saludamos y reconocemos el esfuerzo de la comunidad educativa, para lograr una educación científica y humanista.

Prof. James José Juárez Muente

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UNIDAD 1: MATERIA Y ENERGÍA DESDE UNA PERSPECTIVA FISICOQUÍMICA INTRODUCCIÓN Según el concepto clásico se dice que la materia es todo aquello que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y es perceptible a nuestros sentidos. Según el concepto moderno se define la materia como energía altamente concentrada. Los estados de la materia se debe a las fuerzas de atracción y repulsión, estos son: Sólido; Presenta forma y volumen definido ya que la fuerza de atracción es mayor que la de repulsión. Líquido; Presenta volumen definido y forma variable según el recipiente que lo contiene ya que existe equilibrio entre la fuerza de atracción y repulsión. Gaseoso; Carecen de forma y volumen definido ya que la fuerza de repulsión es mayor que la de atracción por eso los gases se difunden rápidamente ocupando el mayor volumen disponible. Plasmático; Este cuarto estado es energético y el más abundante en el universo, ejemplo: el núcleo del sol, la energía atómica, etc.

CONCEPTOS PREVIOS MATERIA: Es todo aquello que existe en la naturaleza y cuya característica fundamental es presentar masa y volumen. Un cuerpo es una porción limitada de materia. ESTADOS DE AGREGACIÓN    

SÓLIDO: Presenta forma y volumen definido ya que la fuerza de atracción es mayor que la de repulsión. LÍQUIDO: Presenta volumen definido y forma variable, según el recipiente que lo contiene. Existe equilibrio entre la fuerza de atracción y repulsión. GASEOSO: Carecen de forma y volumen definido ya que la fuerza de repulsión es mayor que la de atracción. PLASMÁTICO: Es un estado energético y el más abundante en el universo. Las estrellas, el Sol presentan estado plasmático.

CAMBIOS DE ESTADO

Sublimación Directa o Sublimación

Fusión Sólido

Vaporización Líquido Gas

Solidificación

Licuación

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

Sublimación Indirecta o Compensación 1° SECUNDARIA

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C.T.A Sustancia Química: Es la materia homogénea que está constituida por una sola clase de átomos o de moléculas y puede ser: 

Sustancia simple o elemento. Está constituido por una sola clase de átomos. Ejemplo: Metales        

No metales

Plata : Ag Cobre : Cu Oro : Au Mercurio : Au Hierro : Fe Calcio : Ca Sodio : Na Aluminio : Al

      

Carbono : C Hidrógeno : H2 Oxigeno : O2 Nitrógeno : N Cloro :Cl2 Fósforo : P helio : He

Sustancia compuesta o compuesta. Se encuentra formada por dos o más elemento diferente. Ejemplo: Compuesto Agua Dióxido de carbono Ácido sulfúrico Amoniaco Cloruro de sodio (sal) Oxido de calcio (cal) Hidróxido de sodio Monóxido de carbono Oxido ferroso

Fórmula H2O CO2 H2SO4 NH3 NaCl CaO NaOH CO FeO

Mezcla: Es la unión de dos o más sustancias en cantidades variables, no presenta fórmula y no se forman nuevas sustancias. Se pueden separar mediante procesos físicos como: destilación, filtración, etc.  Mezcla Homogénea. Presenta una sola fase (un solo color). El vino es una mezcla muy compleja de productos no distinguimos sus componente, ni siquiera con un microscopio, porque es una mezcla homogénea. En cambio, la madera es un ejemplo de mezcla heterogénea: a simple vista notamos que no es uniforme. Ejemplos:          

Agua de mar (salmuera): agua y sal Agua dura: agua y sal (calcio y magnesio) Agua potable: agua y cloro Ácido muriático: agua y ácido clorhídrico Formol: agua y metanol Vinagre: agua y ácido acético Latón: cobre y Cinc Bronce: cobre y estaño Amalgama: metal y mercurio

Mezcla Heterogénea. Presenta dos o más fases. Cuando añadimos sulfato de cobre y azufre al agua, el sulfato de cobre se disuelve, pero el azufre no. El agua no es un disolvente del azufre. Se llama Combinación a la unión de dos o más sustancias en cantidades fijas

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C.T.A generándose nuevas sustancias con propiedades diferentes a las iniciales. Para separar una mezcla se puede hacer por destilación

En conclusión:

MATERIA Cuerpo

Sustancia

Sustancia Simple

Mezcla

Sustancia Compuesta

Mezcla Homogénea

Mezcla Heterogénea

Propiedades de la materia

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C.T.A Extensivas: Son las que dependen de la cantidad de materia presente. Ejemplos: extensión, divisibilidad, inercia, indestructibilidad, porosidad, impenetrabilidad, etc. Intensivas: Son las que no dependen de la cantidad de materia. Ejemplos: dureza, maleabilidad, ductibilidad, tenacidad, viscosidad, punto de ebullición, conductividad, compresibilidad, efusión, difusión, temperatura, etc.

Fenómenos físicos y químicos Todo cambio en las propiedades de un cuerpo o sustancia es un fenómeno; dicho cambio es debido a la acción de la energía propia del cuerpo o a otro al que se enfrenta o reacciona. En el “fenómeno físico” no cambia la estructura interna de la materia. Ejemplos: - Los cambios de estado. - La dilatación de un cuerpo. - Laminación del cobre. - La nieve derretida. - Normalizado del acero. - Trefilación del platino, etc. En el “fenómeno químico” las sustancias de los cuerpos que intervienen se transforman en otra u otras nuevas sustancias. Fenómeno químico y reacción química son una misma cosa. Ejemplos: - Oxidación de la plata. - Combustión de la gasolina. - Fermentación de la glucosa. - Reducción del permanganato de potasio. - Calcinación de la caliza, etc. Definidos los fenómenos físicos y químicos se puede establecer los conceptos de propiedad física y propiedad química. Las propiedades físicas pueden ser estudiadas sin necesidad de transformación. Ejemplos: Color, olor, densidad, dureza, estado calorífico, sabor, solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición, etc. Las propiedades químicas son aquellas en donde la sustancia sufre un cambio químico. Ejemplos: combustión, oxidación, reducción, etc. ¿Qué es alotropía? El alotropismo entre los no metales comúnmente es una consecuencia de que el elemento exista en más de una forma molecular con propiedades diferentes. En los metales se debe a la posibilidad de más de una estructura de empaquetamiento compacto. ¿QUÉ ES LA QUIMICA? La química es la ciencia del cambio. Estudia las distintas clases de sustancias y cómo interactúan entre sí. Esta a nuestro alrededor, no solo en el laboratorio científico o en la industria química. Personas con muy diferentes ocupaciones usan la química a diario; el médico, el cocinero, el granjero y el constructor. El técnico en el laboratorio usa la química para buscar infecciones en las muestras de sangre. El médico forense usa la química para ayudar a resolver crímenes. Medicinas, tintes sintéticos, plásticos y telas, se obtiene mediante procesos químicos a partir de materias primas extraídas de la naturaleza. LA QUÍMICA EN LA NATURALEZA Las transformaciones químicas siempre han formado parte en el universo, incluso antes de que se desarrollaran los seres humanos. La química es una ciencia colocada entre la biología, pues ayuda a explicar muchos procesos orgánicos, y la física, por su relación con la materia y la energía. Los procesos químicos están ocurriendo constantemente en nuestro interior: cuando nos movemos tiene

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C.T.A lugar una serie de reacciones químicas que proporcionan a los músculos la energía que se obtiene de los alimento. Muchas especies del mundo animal usan la química para defenderse para matar a sus presas o para construir delicada estructuras de increíble solidez. Más fuerte que el acero Esta araña de jardín teje su tela con finos hilos de proteína. Sorprendentemente, estas hebras de proteína son más resistentes que un hilo de similar grosor hecho de acero. La araña puede incluso variar el tejido: un hilo firme y seco para tejer los radios y un hilo más pegajoso entre ellos para capturara sus presas.

Sustancias Venenosas Esta serpiente Mapanare, originaria de Venezuela, inyecta veneno a sus presas con los colmillos. El veneno, producido en unas glándulas especiales situadas detrás de la boca, es una proteína que afecta a la circulación sanguínea de su víctima, produciendo inflamaciones y hemorragias. Sin embargo, el veneno de serpiente no es nocivo por ingestión, pues el aparato digestivo puede descomponer las proteínas.

Sustancias Dolorosas Las pequeñas espinas del tallo y de las hojas de la ortiga pueden producir irritación en contacto con la piel. Uno de los compuestos responsables de que esto ocurra es el ácido fórmico, el ácido fórmico, el ácido orgánico más simple y más potente. El escozor de la ortiga, al igual que la picadura de abeja, puede aliviarse con la aplicación de unas sustancias alcalina sobre la piel. Las hormigas también expulsan un liquido que contiene ácido fórmico (formica significa hormiga en latín). Naranjas y Limones El olor del limón se debe en parte al limoneno, un aceite esencial de su piel. Las esencias son compuestos orgánicos que proporcionan olor y color a muchas plantas. La estructura del limoneno tiene una imagen especular que se encuentra en la piel de la naranja. El sabor de todos los cítricos se debe a que contiene ácido cítrico; los limones tienen mayor concentración de este ácido que las naranjas.

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C.T.A SISTEMAS DE MEDICIÓN Cuando se quieren cuantificar (medir) ciertas magnitudes como la masa, volumen, tiempo, velocidad de un móvil, temperatura, etc. se emplean instrumentos de medida y unidades apropiadas, por ejemplo, que registra, digamos 30 gramos; la temperatura de un cuerpo se mide con un termómetro. Que registra por decir 37°C. Materia pesada A finales del siglo XVIII la balanza se convirtió en el instrumento de medida más importante para el químico. Para identifica r la cantidad de materia involucrada en una reacción era fundamental disponer de medida precisas. Esto llevo a abandonar la teoría del flogisto que dice que cuando se quema un material se libera siempre una sustancia llamada flogisto. Termómetro y mercurio líquido El mercurio es un elemento metálico que se utiliza en termómetros (como se muestra en la fotografía) y en barómetros. Es el único metal líquido a temperatura ambiente. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S.I.) Ante la diversidad de sistemas de unidades y las diversas equivalencias, que hace tediosa las operaciones, para homogenizar unidades, nació oficialmente en 1960 el S.I. que utiliza muy pocas unidades y es una ampliación de la forma MKS del Sistema Métrico Decimal. En nuestro país a partir de 1985 es obligatorio su uso como sistema legal de unidades de materia del Perú. Unidades en el Sistema Internacional Magnitud Longitud Masa Tiempo Intensidad de corriente eléctrica Temperatura Intensidad luminosa Cantidad de sustancia Ángulo plano Ángulo sólido

Unidad metro kilogramo segundo

Símbolo m kg s

Ampere

A

Kelvin candela mol radián Estereorradián

K cd mol rad sr

Unidades base o fundamentales

Unidades complementarias

Otros instrumento de medición Arenas de tiempo El reloj de arena era un dispositivo muy simple que permitía a los científico medir la velocidad a la que caían los objetos o a la que reaccionaban las sustancias. No fueron posibles medidas más precisas del tiempo hasta que apareció el primer reloj de péndulo en 1657

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C.T.A Unidades derivadas Se caracterizan por que están expresadas en función de las unidades fundamentales así: Magnitud física Área Volumen Densidad Fuerza Presión Trabajo, energía Tensión o fuerza electromotriz (FEM) Cantidad de carga eléctrica Frecuencia Potencia, flujo calorífico

Unidad metro cuadrado metro cúbico kilogramo por metro cúbico newton pascal joule volt coulomb hertz watt

Símbolo m2 m3 kg/m3 N Pa J V C hz W

Retrasando el reloj El tiempo no necesariamente marcha hacia adelante, ni siquiera a la misma velocidad siempre. Si el universo, fuese a colapsar es posible que el tiempo fuera hacia atrás. El tiempo se ralentiza para los objeto que se mueven a gran velocidad: un astronauta en órbita durante un año envejece menos (la centésima parte de un segundo) que las personas de la Tierra. Incluso los viajes en el tiempo son posibles. En teoría, dos regiones del Universo pueden estar conectadas por un “agujero de gusano” que lleve a otras dimensiones. Un objeto que puede reaparecer en el otro extremo en un tiempo anterior. Reloj atómico de cesio El 29 de diciembre de 1999, el Instituto Nacional de Normas y Tecnología de Estados Unidos presentó el NIST F-1, el reloj más preciso del mundo (una distinción que comparte con un dispositivo similar situado en París). El NIST F-1, un reloj atómico de cesio, sustituye al NIST-7, que sirvió como patrón primario de tiempo en Estados Unidos desde 1993 hasta el final de 1999. El nuevo reloj atómico es tan preciso que podría funcionar durante casi 20 millones de años sin adelantarse ni retrasarse un segundo.

SISTEMA INTERNACIONAL Y EQUIVALENCIAS NOTABLES I.

Sistema Internacional y Conversión de Unidades

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C.T.A MÚLTIPLOS Exa E Peta P Tera T Giga G mega M Kilo K Hecto H Deca da

1018 1015 1012 109 106 103 102 101

deci centi mili micro nano Pico femto atto

SUB MÚLTIPLOS d 10 –1 c 10 –2 m 10 –3 10 –6  n 10 –9 p 10 –12 10 –15  a 10 –18

II. Factores de Conversión: 1. Longitud 1m = 10dm = 100cm = 1000mm 1k = 103m = 103dm = 105cm = 10 = 104mm 1plg = 2.54cm 1 pie = 12plg = 30,48cm 1 yarda = 3 pies = 3plg = 91,44cm 1 = 10–3mm = 10–6m 1ª = 10–8cm = 10–10m 1 milla (T) = 1609m 1 milla (M) = 1852m

1 tonelada = 1000kg = 2200lb 3. Volumen y capacidad 1ml = 1cm3 = 1cc 1dm3 = 1 litro = 1000ml = 1000cc 1 pie3 = 28.31 1 galón USA = 3,781L 1 galón ING = 4,551L 1m3 = 10001 1 galón = 4 cuartos 4. Tiempo 1 días = 24 horas = 86400 segundos 1 hora = 60 minutos = 3600 segundos 1 minuto = 60 segundos

2. Masa 1kg = 1000g = 2.2lb 1lb = 454g = 16 onzas 1 onza = 28.3g

ACTIVIDADES DE CASA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Explica la diferencia entre los siguientes términos: materia, cuerpo y sustancia. Explica la diferencia entre unidad, magnitud, y medida. Explica la diferencia entre longitud y superficie. Da 2 ejemplos de medidas directas y 2 de medidas indirectas. Identifica las magnitudes que mejor describan la distancia entre dos ciudades, el tamaño de una parcela de maíz y el de una piscina. Elabora 5 ejercicios aplicando el sistema de equivalencias. Define masa, volumen y temperatura. Elabora un cuadro informativo relacionado a las propiedades mecánicas de la materia. ¿Qué es un Superfluido? Completa el cuadro: UNIDAD

INSTRUMENTO DE MEDICIÓN

UNIDADES

Masa Volumen

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C.T.A TEMA: EL ÁTOMO INTRODUCCIÓN En Grecia, aproximadamente 500 años antes de Cristo, donde los filósofos Demócrito y Leucipo sostenían que "todo está formado por corpúsculos invisibles e indestructibles llamados átomos". Átomo, etimológicamente significa sin división o sin partes (A = sin, tomo = partes). Sin embargo esta teoría (atomística o discontinuidad en la materia) no fueron desarrollados durante muchos años (aprox. 2,000 años), debido a la influencia de los filósofos idealistas como Aristóteles, quienes defendían la teoría de la continuidad de la materia, de esta forma negaban la existencia del átomo.

MARCO TEÓRICO ¿Cuál es la teoría de Aristóteles sobre la materia? Para Aristóteles, la materia se puede dividir de manera infinita y que los constituyentes básicos de la materia son "principios abstractos" a los cuales los llama propiedades primarias, éstas son: frío, caliente, seco y húmedo; combinando estas cuatro propiedades, la materia está constituida de cuatro elementos: agua, tierra, aire, fuego y de un quinto elemento que es independiente de las propiedades primarias llamado éter. ¿Con quién renace en forma definitiva la teoría atomística? Con el filósofo inglés John Dalton, quien en 1,808 publica su famoso libro titulado "New System of Chemical Philosophy" (Nuevo sistema de Filosofía Química), en el que rescata los pensamientos atomísticos y propone la primera teoría atómica con base científica, por lo que se les considera como el "padre de la química". ¿Cuáles son los postulados de Dalton? Para explicar las leyes de la combinación química y una serie de hechos comprobados en laboratorio, Dalton propuso una teoría atómica que se sintetiza en los siguientes postulados: 1) Los elementos están constituidos de átomos. 2) Los átomos de un mismo elemento son iguales en todas sus propiedades. 3) Los átomos son indivisibles. 4) Los compuestos contienen átomos combinados en arreglos definidos, de modo que existe un número definido de átomos de cada tipo de elemento. ¿Actualmente todos los postulados de Dalton son válidos? No, el segundo y el tercer postulado han sido ya superados por la moderna concepción del átomo.  El segundo postulado se ha modificado con el descubrimiento de los isótopos por SODY. Un elemento desde el punto de vista moderno, se define como la "sustancia simple constituida de átomos de igual número atómico".  El tercer postulado se ha modificado con el descubrimiento de las partículas subatómicas, siendo las principales los protones, neutrones y electrones. ¿Qué fenómeno o experiencias han servido para desechar la teoría del "Átomo indivisible" propuesto por Dalton? Fueron los siguientes: 1) Experimento de Faraday en 1833 (Electrolisis). 2) Descubrimiento de los rayos catódicos por William Crookes a mediados del siglo pasado. 3) Descubrimiento de los rayos canales por Goldstein en 1886. 4) Descubrimiento de los rayos X en 1895 por Röentgen. 5) Descubrimiento de la radiactividad por Becquerel en 1896.

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C.T.A 6) Determinación de las propiedades de los rayos catódicos por Thompson en 1897 y descubrimiento del efecto fotoeléctrico. 7) Experimento de la "gota de aceite" de Milikan en 1906 que permitió hallar la carga del electrón.

MODELO ATÓMICO DE THOMPSON (1897) El hecho de que los rayos catódicos (electrones) se pudieran obtener de la materia llevó a J. J. Thompson a concluir que los electrones son parte de los átomos y propuso un nuevo modelo atómico en el siguiente sentido: "El átomo está formado por electrones, los cuales se mueven en una esfera de carga eléctrica positiva uniforme". Este modelo se asemeja a un budín de pasas, donde las pasas son como electrones y la esfera como el budín. En 1903 Perrín hizo una pequeña modificación al modelo de Thompson, al sostener que los electrones no se hallan distribuidos en todo el átomo, sino en las partes externas; pero no dio mayores explicaciones como para descartar el modelo de Thompson hasta que en 1906 se descubre el núcleo atómico, con los cual quedaría desechado definitivamente el modelo de Thompson. ¿Quién y cómo descubrió el núcleo atómico? Rutherford descubrió el núcleo al estar bombardeando una laminilla de oro (4  104 mm de grosor) con partículas alfa 2 He4 . Suponiendo que la teoría de Thompson era correcta, se esperaba que las partículas alfa iban a pasar en línea recta, puesto que la masa positiva estaba distribuida en todo el átomo, sin embargo sorprendió al observar que las partículas alfa sufrían desviaciones al pasar sobre la laminilla, tal como se muestra en la siguiente figura: En su experimento, Rutherford observó que la mayoría de los rayos alfa atravesaron la laminilla (I), otras sufrieron pequeñas desviaciones (II) y sólo algunas, rebotaron (III).

 

¿Cómo explica Rutherford el fenómeno descubierto? Rutherford interpretó correctamente el fenómeno y planteó la existencia de una masa positiva y concéntrica en el átomo al cual denominó núcleo atómico, con esto se explica la desviación que sufren las partículas alfa, en la siguiente forma:  Las partículas que no sufren desviación (I) son aquellas que pasan "lejos" del núcleo atómico.  Las partículas que sufren pequeñas desviaciones (II) son aquellas que pasan muy cerca del núcleo atómico.  Y las partículas que chocan al núcleo atómico, rebotan de acuerdo a la ley electrostática, puesto que los rayos alfa y el núcleo, son ambos de carga positiva, en consecuencia se produce repulsión. Con el descubrimiento del núcleo atómico quedó desechado el modelo de Thompson, y fue reemplazado por el modelo de Rutherford. MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD (1906) El modelo de Rutherford se sintetiza en los siguientes postulados: 1) El átomo tiene un núcleo central muy pequeño cuyo diámetro es 10,000 veces menor que el del átomo, en él reside casi la totalidad de la masa del átomo y toda la carga positiva. 2) Alrededor del núcleo se distribuyen los electrones girando en forma circular y concéntrica al núcleo. Los electrones no caen al núcleo como resultado de la atracción electrostática, debido a que la fuerza centrífuga originada por el rápido movimiento, es compensado con la fuerza originada por la atracción electrostática y gravitacional (muy pequeña). 3) Todo átomo es eléctricamente neutro; esto es, que cada átomo debe tener tantos electrones en su parte externa como cargas positivas en el núcleo atómico.

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C.T.A TEORÍA CUÁNTICA DE MAX PLANCK (1900) La teoría cuántica fue creada por Max Planck en 1900, que nace como una necesidad imperiosa ante la incapacidad de la Física Clásica, para explicar los fenómenos atómicos, con esto se dio origen a la Física Moderna o Física Cuántica. Según la teoría cuántica "La energía no puede ser absorbida ni emitida en forma continua, sino que se hace en forma discontinua, es decir en paquetes que son múltiplos de una unidad fundamental llamada "cuanto" o "cuanto de radiación".

Un cuanto de luz = fotón La energía de un cuanto de luz o fotón, esta dado por la fórmula: E = h v También se sabe que la frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda.

v

c

c = 3  1010 cm /s  = longitud de onda

TEORÍA ATÓMICA DE BOHR (1913) Si Rutherford no pudo explicar los fenómenos atómicos, Niels Bohr explicó basándose en la teoría cuántica creada por su maestro Max Planck. Es importante señalar que Bohr no modificó el modelo de Rutherford, lo que hizo fue simplemente explicar en forma convincente los fenómenos atómicos en base al modelo establecido por Rutherford. Postulados por Bohr: 1) Postulado sobre la estabilidad de la órbita. 2) Postulado sobre la energía de un electrón en la órbita. 3) Postulado sobre órbitas permitidas del electrón. ¿Quién modificó la teoría de Bohr y por qué? En 1916 Sommerfeld modificó la teoría de Bohr al suponer que los electrones podían girar en órbitas no sólo circulares, sino también elípticas, describiendo movimiento de aproximación y de alejamiento al núcleo (así como el movimiento de traslación de la tierra). Este planteamiento lo hizo Sommerfeld al observar con el espectroscopio, ciertas longitudes de onda de pequeña energía que a simple vista eran invisibles, explicó que era consecuencia de la ubicación de electrones en subcapas o subniveles de energía. SABÍAS QUÉ... Niels Bohr (1885-1962) Bohr nació en Copenhague el 7 de octubre de 1885; era hijo de un profesor de fisiología y estudió en la universidad de su ciudad natal, donde alcanzó el doctorado en 1911. Ese mismo año fue a la Universidad de Cambridge (Inglaterra) para estudiar física nuclear con J.J. Thomson, pero pronto se trasladó a la Universidad de Manchester para trabajar con Ernest Rutherford. La teoría de la estructura atómica de Bohr, que le valió el Premio Nobel de Física en 1922, se publicó en una memoria entre 1913 y 1915. Su trabajo giró sobre el modelo nuclear del átomo de Rutherford, en el que el átomo se ve como un núcleo compacto rodeado por un enjambre de electrones más ligeros. El modelo de átomo de Bohr utilizó la teoría cuántica y la constante de Planck. El modelo de Bohr establece que un átomo emite radiación electromagnética sólo cuando un electrón del átomo salta de un nivel cuántico a otro. Este modelo contribuyó enormemente al desarrollo de la física atómica teórica. En 1916, Bohr regresó a la Universidad de Copenhague como profesor de física, y en 1920 fue nombrado director del Instituto de Física Teórica de esa universidad, recién constituido. Allí, Bohr elaboró una teoría que relaciona los números cuánticos de los átomos con los grandes sistemas que siguen las leyes clásicas, y realizó otras importantes aportaciones a la física teórica. Su trabajo ayudó a impulsar el concepto de que los electrones se encuentran en capas y que los de la última capa determinan las propiedades químicas de un átomo.

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C.T.A Anexo: Mapa conceptual de los modelos atómicos.

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C.T.A ACTIVIDAD DE CLASE 1. Según las imágenes identifica los modelos atómicos.

ACTIVIDADES DE CASA 1. ¿Qué relación existe entre la teoría atómica molecular y el hecho de que la materia sea discontinua? 2. Representa gráficamente la formación de la molécula de agua. 3. Explica de forma detallada la ley de conservación de la masa. 4. ¿Por qué la idea de átomo ha evolucionado con el tiempo? 5. Investiga sobre la creación de un microscopio que sirve para observar átomos. 6. Elabora un cuadro informativo relacionado a la radiactividad. 7. Investiga sobre la nanotecnología aplicada a la medicina. 8. Elabora un mapa conceptual donde relaciones materia – átomo. 9. Construye una tabla periódica en tu cuaderno. 10. Escribe en una cartulina la biografía de John Dalton y haz un comentario en clase.

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UNIDAD 3: MOVIMIENTO Y FUERZA TEMA: EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS La cinemática es una parte de la mecánica que se encarga de estudiar única y exclusivamente del movimiento de los cuerpos sin considerar la causa que lo origina (fuerza).

Elementos del Movimiento 1. Movimiento Es el cambio de posición que experimenta un cuerpo respecto a un sistema de referencia al transcurrir el tiempo.

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2. La Posición Inicial y Final Nos indica que el cuerpo es estudiado en determinados instantes, esto quiere decir que el movimiento del cuerpo posee diferentes posiciones a lo largo de la trayectoria 3. Trayectoria Es la línea discontinua recta o curva que recorre el móvil durante su movimiento. Dicho de otra manera, es el camino que describe el móvil. 4. Espacio (e) Denominado también recorrido, se denomina así a la longitud, valor o medida de la trayectoria. 5. Vector desplazamiento ( ) Es un vector que nos une la posición inicial y final 6. Distancia (d) Es el valor o medida del vector de desplazamiento.

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C.T.A 7. Móvil Es el cuerpo que realiza el movimiento 8. Velocidad ( ) Es una magnitud vectorial que mide el espacio recorrido por el móvil en cada unidad de tiempo, su dirección es tangente a la trayectoria y su sentido es el mismo que el del movimiento del cuerpo. Se denomina rapidez al módulo de la velocidad. Su unidad en el SI es el m/s. 9. Rapidez Es el valor o medida de la velocidad Del gráfico anterior podemos afirmar que la distancia es un concepto diferente de espacio

. ed . Ejemplo: La trayectoria de un móvil es: A  B  C según el gráfico. Determinar el espacio recorrido y la distancia.

Resolución: 1. Si analizamos la trayectoria

e = 20 m + 5 m + 5 m  . e = 30 m .

2. Si analizamos la distancia (recordemos que la distancia es el módulo vector del desplazamiento)

CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS La enorme variedad de movimientos que existen en la naturaleza nos obliga a clasificarlos, para lo cual se tendrán en cuenta determinadas características como: La trayectoria que describen, la rapidez con que lo hacen, y la orientación que mantienen durante el movimiento.

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C.T.A A) Según su trayectoria: Pueden ser rectilíneos o curvilíneos. B) Según su rapidez: Pueden ser uniformes o variados. El movimiento será uniforme cuando la rapidez se mantenga constante. C) Según su orientación: Pueden ser de traslación pura, rotación pura, o de traslación y rotación simultáneos, como el que realiza la Tierra con relación al Sol. Movimiento rectilíneo Es un tipo de movimiento mecánico más elemental del universo, y se caracteriza porque la trayectoria que describe el móvil es una línea recta. Desde este punto de vista tenemos dos tipos de movimientos rectilíneos a estudiar: -

MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme). MRUV (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado).

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU) Concepto El MRU es el tipo de movimiento mecánico más elemental del universo se caracteriza porque la trayectoria que describe el móvil es una línea recta, de modo que recorre distancias iguales en intervalos de tiempo también iguales.

Si t1 = t2 = t d1 = d2 = d . d = Vt . Donde: d: Distancia Recorrida t: Tiempo Transcurrido Definición de Velocidad Constante ( ) Una velocidad es constante si su módulo y dirección no cambian a través del tiempo. Este tipo de velocidad sólo aparece en MRU. Y su módulo se define así: . Veloci dad 

di s tan ci a . ti empo

. V 

e . t

Las unidades de velocidad son: m/s, km/h, cm/s, pies/s, etc. Ejemplo: 5 m/s; 15 km/h; 3 cm/s; 8 pies/s; etc.

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C.T.A Ecuación del Movimiento

. e=v.t

.

En consecuencia. . V 

e t

. t 

.

e V

.

Unidades e t V

m s m/s

Km h Km/s

cm s cm/s

Ejemplo: 5 m/s

Diferencia Entre Velocidad y Rapidez Como ya se definió, la velocidad es una magnitud vectorial, pues necesita una dirección y sentido además de su valor y la unidad. Pero la rapidez solo necesita del valor y la unidad para esta bien definido. Luego de expresar:”Un móvil se traslada con una velocidad de 5 m/s”, está mal expresado, pero lo correcto es decir: “un móvil se desplaza con una rapidez de 5 m/s”. Así el término que usaremos en este texto será el de rapidez. Ejemplo: 1. La velocidad del móvil, que se muestra en el gráfico va con una velocidad de –4 m/s. Explicación: No está mal expresado v = – 4 m/s, pues el signo menos tiene un significado físico, quiere decir que el móvil no hacia la derecha como se muestra en el gráfico sino a la izquierda.

2. Un móvil se traslada con una rapidez de 4 m/s Caso (A)

V = 4 m/s

Caso (A)

V = 4 m/s

Explicación: Un texto expresado así nos obliga a utilizar un criterio propio, quiere decir, que el móvil lo puedes graficar como en el Caso (A), de derecha a izquierda o como en el Caso (B), de izquierda a derecha. Con cualquiera de los dos se puede analizar el problema.

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C.T.A Significado Físico del Valor de la Velocidad Cuando mencionamos que un móvil se traslada con una rapidez de 3 m/s, tal como se muestra en el gráfico se dice que su movimiento es uniforme. Ahora la rapidez de 3 m/s significa que por cada segundo que pasa el móvil recorre 3 m.

Así:

Aplicaciones 1. Tiempo de encuentro Dados los móviles A y B separados una distancia “x” y con M.R.U. calcularemos el tiempo que demoran en encontrarse si se mueven en sentidos contrarios.

. te 

x VA  VB

.

2. Tiempo de Alcance Dados dos móviles A y B separados inicialmente una distancia “x” y con M.R.U., si uno de ellos va al alcance de otro (Viajan en igual dirección y sentido). Calcularemos el tiempo de alcance.

. ta 

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20

x

VA VB

.

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C.T.A Equivalencias: 1 km = 1 000 m 1 m = 100 cm 1 cm = 10 mm

1 h = 60 min 1 min = 60 segundos 1h = 3 600 segundos

Conversión de Velocidades Caso A: De:

Km m a . h s

A) 36

Km 5 x. . = 10 m/s h 18

B) 72

Km 5 x. . = 20 m/s h 18

C) 90

Km 5 x. . = 25 m/s h 18

Caso B: De:

m km a . s h

A) 20

m 18 x. . = 72 Km/h s 5

B) 30

m 18 x. . = 108 Km/h s 5

C) 70

m 18 x. . = 252 Km/h s 5

PROBLEMAS DE CLASE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Un carro viaja con una rapidez de 90 Km/h ¿Qué rapidez tendrá en m/s? Un tren viaja a la rapidez de 81 Km/h ¿Qué rapidez posee en m/s? Un coche tiene una rapidez de 36 Km/h. ¿Qué distancia recorre en 5s? Un móvil tiene una rapidez de 18 Km/h ¿Qué tiempo emplea para recorrer 90 m? Un carro para recorrer 1,6 Km emplea 200 s. ¿Qué rapidez tiene el carro? Un móvil se desplaza a la rapidez de 3 m/s. Calcular la distancia que logrará recorrer en 8s. Un niño en bicicleta se desplazaba a 12 m/s logrando recorrer 180 m ¿En cuánto tiempo logrará dicho movimiento? Una tortuga logra avanzar una distancia de 9 m en 1 hora: Determinar la rapidez de dicha tortuga Un auto se desplaza a razón de 36 Km/h durante 10 s ¿qué distancia logra recorrer dicho auto? Una niña en patines viaja a razón de 18 Km/h durante 1 min ¿Qué distancia logra recorrer dicha niña? Un atleta hace una carrera por espacio de 4 s, a razón de 10 m/s. Si luego de pasar la meta sigue corriendo con la misma rapidez durante 2s. Calcular la distancia recorrida en total. Un auto logra recorrer 200 m. en 10s ¿En cuánto tiempo recorrerá 140 m? Un avión recorre 800 m en 16 s ¿En qué tiempo logrará recorrer 500 m?

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C.T.A MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME VARIADO (M.R.U.V.) Es aquel tipo de movimiento que tiene como trayectoria una línea recta en donde la velocidad varía uniformemente en el tiempo. Esto debido a que existe una aceleración que permanece constante. En el M.R.U.V. se cumple: -

En tiempos iguales se recorren distancias diferentes:

x 1  x2

Si: t1 = t2 -

A tiempos iguales las variaciones de las rapideces son iguales. La aceleración permanece constante. . a

-

Vf  Vi t

. Unidad: m/s2

Si el módulo de la velocidad aumenta uniformemente, al movimiento se le denomina “acelerado” Aceleración ( ) Es una magnitud vectorial que determina el cambio de la velocidad que experimenta un cuerpo en un cierto tiempo.

ΔV: Vari aci ón de la veloci dad t : Ti empo

 .

a

Vf  Vi t

.

V = Vf - Vi Vf : Velocidad Final Vi : Velocidad Inicial a: m/s2 Unidades

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C.T.A Significado Físico de la Aceleración “Siempre que un cuerpo cambie de velocidad tendrá aceleración”

¿Qué quiere decir que mi cuerpo tenga aceleración de 3m/s2? Respuesta: Quiere decir que por cada segundo mi velocidad está cambiando en 3 m/s. Más ejemplos: Si la aceleración de un móvil fuese 5m/s2, significa que el valor de la velocidad va aumentando de 5 en 5 por cada segundo que pasa. Así: Gráficamente x1 < x2 < x3 < x4 < x5

Los espacios recorridos son diferentes. Los valores de la velocidad aumentan de 5 en 5 por cada segundo:

Los Números de Galileo Cuando Galileo, estudiaba el fenómeno de la caída libre empleando para ello planos inclinados, tomando medidas tanto para las distancia como para los tiempos, y para su asombro encontró que éstos poseían valores que se sucedían unos con otros de una forma progresiva y armónica; se trataba nada menos que de una sucesión de números impares, a los que he considerado bautizar con el nombre de su descubridor: “Todo móvil que parte del reposo con aceleración constante tendrá la característica de recorrer en tiempos iguales distancias proporcionales a los números : 1, 3, 5, 7, 9 ... ,(2n–1)”.

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C.T.A Ecuaciones del M.R.U.V. Para poder plantear problemas de M.R.U.V. debemos familiarizarnos con los siguientes nombres y variables: e = espacio recorrido t = tiempo transcurrido V0 = velocidad inicial 1. . e 

V

0

Vf = velocidad final a = aceleración enº = distancia o espacio recorrido en el n–ésimo segundo

Vf

2

 .t

.

2. . Vf = V0  a . t . 1 2

3. . e  V0 t  at 2 . 4. . V12  V02  2. a . e . 1 2

5. . en V0  a 2n  1 .

PROBLEMAS DE CLASE 1. Un coche parte del reposo con una aceleración de 4 m/s2 ¿qué rapidez tendrá en 5s? 2. Un coche parte del reposo y después de recorrer 25 m adquiere una rapidez de 10 m/s. Hallar la aceleración del coche. 3. Un coche parte del reposo con una aceleración de 4 m/s2. ¿Qué distancia recorre en el cuarto segundo de su movimiento? 4. Si un auto que partió del reposo adquiere una rapidez de 20 m/s. Luego de transcurrir 10s, calcular el valor de su aceleración. 5. Calcular la aceleración de un auto si éste parte del reposo y alcanza una rapidez de 72 km/h al cabo de 10 s. 6. Calcular el tiempo en el cual un móvil alcanzará una rapidez de 50 m/s, si éste acelera uniformemente con 5 m/s2 y parte del reposo 7. Un cuerpo que parte del reposo acelera con 5 m/s2. Calcular que distancia recorrerá al cabo de 10s. 8. Un móvil partió con una rapidez de 5 m/s, si al cabo de 10s adquiere una rapidez de 25 m/s, calcular el espacio recorrido durante este intervalo de tiempo 9. Un móvil que acelera con 4 m/s2, recorre una distancia de 50m, alcanzando una rapidez de 20 m/s, calcular su rapidez inicial durante dicho recorrido 10. Un cuerpo poseía en cierto instante una rapidez de 10 m/s, si este acelera con 2 m/s 2. Calcular su rapidez al cabo de 20s.

ACTIVIDADES DE CASA 1. ¿Qué tipo de movimiento encontramos al dar una curva? 2. En el movimiento rectilíneo uniforme ¿Por qué la velocidad media y la velocidad instantánea son iguales? 3. ¿Qué sucede cuando un autobús frena? 4. ¿Cómo puede el carrusel acelerar y tener rapidez constante al mismo tiempo? 5. Un caracol avanza a una velocidad de 3cm/min. ¿Cuánto tiempo tardara en recorrer un metro? Expresa en unidades del S.I. 6. ¿Un auto puede aumentar su velocidad al tiempo que disminuye su aceleración? 7. ¿Por qué se dice que el freno es un acelerador?

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C.T.A TEMA: LA FUERZA Y SUS EFECTOS Introducción: Hemos podido notar en el capítulo de Cinemática, que los cuerpos describen movimientos distintos, como son el M.R.U y el M.R.U.V., entre otros. Pero además de ello, si observamos a nuestro alrededor, encontramos que no todos los cuerpos se encuentran en movimiento mecánico, como por ejemplo: los puentes, el fluorescente, la pizarra, etc. Como consecuencia de estas observaciones nos planteamos algunas interrogantes: ¿Qué es lo que produce un movimiento? ¿Por qué algunos cuerpos se encuentran en movimiento mecánico y otros no? ¿Por qué los cuerpos describen movimientos diferentes? Hace aproximadamente tres siglos, el gran físico y matemático inglés Isaac Newton (1642 – 1727) con base en sus observaciones y las de otros científicos, formuló tres principios que son fundamentales para contestar tales preguntas y para la resolución de otros problemas relacionados con los movimientos, y que reciben el nombre de “Leyes del movimiento”. Estos principios constituyen los pilares de la mecánica, y fueron enunciados en la famosa obra de Newton titulada principios matemáticos de la filosofía Natural, publicada en 1686. Se conocen también como primera, segunda y tercera leyes de Newton, de acuerdo con el orden en que aparecieron en la obra citada. En este capítulo estudiaremos la primera y la tercera ley, que nos permitirán analizar el equilibrio de un cuerpo. En el siguiente capítulo se estudiará la segunda ley de Newton.  CONCEPTO DE FUERZA. Cuando realizamos un esfuerzo muscular para emular o tirar de un objeto, le estamos comunicando una fuerza; una locomotora ejerce una fuerza para arrastrar los vagones de un tren; un chorro de agua ejerce una fuerza para hacer funcionar una turbina, etc. Así todos tenemos una idea intuitiva de lo que es una fuerza.

F

F

F

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C.T.A Analizando los ejemplos que acabamos de citar, es posible concluir que para que el efecto de una fuerza quede bien definido, será necesario especificar su magnitud y su dirección. En otras palabras, la fuerza es una magnitud vectorial y podrá ser representado por un vector, como se hizo en las figuras anteriores. Ahora, veamos algunos aspectos relacionados con la fuerza. UNIDADES: En el Sistema Internacional (S.I), la unidad de la fuerza es el Newton (N)

F

Se le representa:

Eje de referencia

F

X

Punto de aplicación Línea de acción 

ELEMENTOS DE F : 1) Valor o Módulo (F).- Es un número positivo que esta relacionado con la intensidad de dicha fuerza. Geométricamente, expresa el tamaño del vector. 

2) Dirección de F (): Indica el lugar hacia donde se dirige la magnitud vectorial (fuerza); geométricamente, se determina con el ángulo () que forman el eje de referencia (eje x) con el vector fuerza. OPERACIONES CON FUERZAS: Aspecto Previo:

a) Fuerzas Colineales

F1

b) Fuerzas Paralelas

F1

F2 F2 c) Fuerzas Concurrentes

d)Multiplicación de un numero con una F

F2

F

F1 F2

F1 (bF) b>1

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(bF) 0<b<1

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C.T.A ADICIÓN DE FUERZAS:  La suma de 2 o más vectores fuerza es otro vector denominado FUERZA RESULTANTE FR . Para sumar 2 o más vectores fuerza se debe ubicar éstos uno a continuación del otro; el vector fuerza resultante será aquel que parte del origen del primer vector y llega al extremo del último vector.

 

Ejemplos: Sumar las fuerzas en los siguientes casos: a)

FR=5N

F2=15N

F1=10N

F1=10N

F2=15N b)

F2=20N

F1=15N

FR=5N

F2=20N

F1=15N

F3=10N

F3=10N

MÉTODO PRÁCTICO: DERECHA  : (+) IZQUIERDA  : (-)

FR = F1 + F3 – F2 = (15 + 10) – 20 = 5n

FUERZA Y MOVIMIENTO: ARISTÓTELES. Las relaciones entre la fuerza y el movimiento siempre fueron objeto de estudio desde la antigüedad. El filósofo Aristóteles, por ejemplo, al analizar estas relaciones, creía que un cuerpo solo podría mantenerse en movimiento cuando existiera una fuerza que actuase sobre él continuamente. De modo que si un cuerpo estuviera en reposo y ninguna fuerza actuara sobre él, permanecería en reposo. Cuando una fuerza se ejerciera sobre el cuerpo, se pondría en movimiento entonces, pero al cesar la acción de la fuerza, el cuerpo volvería al reposo (ver figura).

MOVIMIENTO REPOSO F=0

REPOSO F

F=0

Las afirmaciones de Aristóteles pueden parecer correctas a primera vista, pues en nuestra experiencia diaria, vemos que los objetos, en general, solo se encuentran en movimiento cuando están siendo jalados o empujados. Por ejemplo, un libro que se impulsa sobre una mesa, se detiene inmediatamente cuando dejamos de empujarlo.

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C.T.A Durante toda la Edad Media, las ideas de Aristóteles fueron aceptadas sin que se hiciera un análisis más cuidadoso en relación con ellas. Las críticas a las teorías aristocráticas, solo surgieron con galileo, en el siglo XVII. INERCIA. Los experimentos de Galileo lo llevaron a atribuir todos los cuerpos por una propiedad denominada inercia, por la cual un cuerpo tiende a permanecer en su estado de reposo o de movimiento uniforme rectilíneo. En otras palabras, cuando un cuerpo está en reposo tiende por inercia a seguir inmóvil y solamente por la acción de una fuerza podrá salir de ese estado; si un cuerpo se halla en movimiento sin que ninguna fuerza actué sobre él, el objeto tiende por inercia a moverse en línea recta con velocidad constante. Se necesitará la acción de una fuerza para aumentar o disminuir su velocidad, o para hacer que desvíe hacia un lado o hacia otro. Varios hechos ligados a la experiencia diaria se relacionan con el concepto de inercia. Veamos algunos: El patinador de la figura (a), luego de darse un impulso inicial, continua en movimiento debido a la ausencia de fuerzas que se opongan a él. ¿Que lo mantiene en movimiento? ….. Su inercia! Cuando viajamos en el bus y este se detiene bruscamente, nuestro cuerpo, que está en movimiento con respecto a la tierra, esta desligado al sistema de frenos del bus, y por ello, la fuerza resultante sobre nosotros es nula. Luego, es gracias a nuestra inercia que nos vamos hacia delante con relación al bus (ver Fig. (b)).

Hielo PRIMERA LEY DE NEWTON. Al estructurar los principios de la mecánica, Newton se basó en los estudios realizados por los físicos que le precedieron, entre ellos. Galileo. Así, la primera ley de Newton no es más que una síntesis de las ideas de Galileo referentes a la inercia. Y por eso mismo, también se le denomina ley de la inercia. PRIMERA LEY DE NEWTON (Ley de la Inercia, de galileo): “En la ausencia de la acción de fuerzas, un cuerpo en reposo continuara en reposo, y uno en movimiento se moverá en línea recta y con velocidad constante” TERCERA LEY DE NEWTON. Newton se dio cuenta de que las fuerzas siempre aparecen como resultado de la interacción de 2 cuerpos. Es decir, la acción de una fuerza sobre un cuerpo que la provoque. Además, newton pudo comprobar que en la interacción de 2 cuerpos, las fuerzas siempre aparecen en pares: para cada acción de un cuerpo sobre otro, siempre existirá una reacción igual y contraria de éste sobre el primero. Tales observaciones de Newton se pueden sintetizar en el enunciado de su tercera ley: TERCERA LEY DE NEWTON (Ley de la acción y la reacción): “Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, este reacciona sobre A con una fuerza de la misma magnitud, misma dirección y sentido contrario”

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C.T.A Consideremos lo siguiente:

Camión V=0

Persona

REACCIÓN ACCIÓN

Acción Mutua, a lo cual llamaremos: INTERACCIÓN Debemos tener presente que en una interacción surgen 2 fuerzas.

Persona

CAMIÓN FR

FA

FA  Fuerza de Accion. 

FR  Fuerza de Re accion

La FA y la FR son colineales, opuestas, actúan sobre cuerpos diferentes y verifican: FA = FR Por ejemplo: Si FA = 100 N  FR = 100 N.

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C.T.A TEMA: LA MATERIA Y LA SU RELACIÓN CON LA ENERGÍA ENERGÍA Es todo aquello capaz de realizar un trabajo. La energía, más propiamente, es la medida del movimiento de la materia. MASA Es la cantidad de materia que conforma un cuerpo. De acuerdo a la Física Relativista, la masa varía cuando el cuerpo alcanza velocidades muy grandes próximas a la velocidad de la luz. Unidades de energía. En el Sistema Internacional, la energía se mide en una unidad llamada Joule. En la práctica se usa otra unidad mayor, el kilowatio-hora (Kwh).1KWh = 3,6 x 106J Tipos de energía  Energía mecánica, que poseen los cuerpos capaces de producir movimiento en otros cuerpos.  Energía térmica, que produce transformaciones en la temperatura de los cuerpos.  Energía eléctrica, es generada por el movimiento de cagas eléctricas a través de un material conductor.  Energía química, es potencial, por lo tanto está disponible para el momento en que se necesite, como la que poseen la gasolina, los medicamentos, los alimentos.  Energía radiante, que es la luz, es la energía que nos permite ver y que hace posible el proceso de la fotosíntesis.  Energía nuclear, es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y se aprovecha en las centrales nucleares.  Energía sonora, producida por las vibraciones. Fuentes de energía Son todos aquellos componentes de la naturaleza a partir de los cuales puede obtenerse energía utilizable por el hombre. Pueden clasificarse en no renovables y renovables.  Energía no renovable Es aquella que está almacenada en cantidades fijas y a medida que se consume se va agotando.  Energía renovable Es aquella que, administrada en forma adecuad puede explotarse ilimitadamente. La principal fuente de este tipo es el Sol. Ejemplo: - Energía solar - Energía eólica - Energía de la biomasa (fotosíntesis) - Energía de las mareas - Energía hidráulica Energía radiante Es la principal forma de energía que la Tierra recibe del Sol. A la superficie terrestre solo llega el 67% de esta energía, el resto lo absorbe la atmósfera.  La radiación ultravioleta tiene mucha energía, por eso pude ocasionar alteraciones en los cuerpos, por ejemplo, la exposición excesiva a los rayos solares puede causar cáncer a la piel. La capa de Ozono elimina casi toda la radiación ultravioleta.  La radiación infrarroja tiene muy poca energía, por lo tanto sólo calienta los cuerpos. Parte de esta radiación es absorbida por el vapor de agua en el aire.  La radiación visible es una mezcla de ondas luminosas de diferentes colores que permiten el proceso de la fotosíntesis y la posibilidad de ver los objetos.

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C.T.A LA ENERGÍA INTERNA Algunas sustancias, debido a su composición química almacenan una gran cantidad de energía. ¿Qué tiene más energía, un litro de gasolina o un litro de agua? La energía interna depende del tipo de átomos o moléculas que constituyen la sustancia, de la cantidad de esa sustancia y de la temperatura. LA ENERGÍA NUCLEAR En el núcleo de los átomos hay una enorme cantidad de energía que puede liberarse mediante la fisión o la fusión nuclear.  Fisión nuclear. Los núcleos atómicos de algunos átomos pueden romperse al ser impactados por un neutrón y formar núcleos más livianos. Una vez producida una fisión, el número de fisiones se multiplica originando una reacción en cadena, la energía producida es inimaginable. Ej. La bomba atómica.  Fusión nuclear. Cuando la temperatura es muy elevada (superior al millón de grados centígrados) algunos núcleos pueden unirse con otros, formando núcleos más grandes. En la fusión nuclear se desprende una cantidad de energía mayor aun que la que se desprende en la fisión. Ej. Bomba de hidrógeno.

LECTURA COMPLEMENTARIA Energía, capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. La radiación electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y, por tanto, de su longitud de onda. Esta energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe de la materia cuando emite radiación. La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial. Por ejemplo, un péndulo que oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y potencial en proporciones diversas. La energía se manifiesta en varias formas, entre ellas la energía mecánica (véase Mecánica), térmica (véase Termodinámica), química (véase Reacción química), eléctrica (véase Electricidad), radiante (véase Radiación) o atómica (véase Energía nuclear). Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados. En el proceso de transformación puede perderse o ganarse una forma de energía, pero la suma total permanece constante. Un peso suspendido de una cuerda tiene energía potencial debido a su posición, puesto que puede realizar trabajo al caer. Una batería eléctrica tiene energía potencial en forma química. Un trozo de magnesio también tiene energía potencial en forma química, que se transforma en calor y luz si se inflama. Al disparar un fusil, la energía potencial de la pólvora se transforma en la energía cinética del proyectil. La energía cinética del rotor de una dinamo o alternador se convierte en energía eléctrica mediante la inducción electromagnética. Esta energía eléctrica puede a su vez almacenarse como energía potencial de las cargas eléctricas en un condensador o una batería, disiparse en forma de calor o emplearse para realizar trabajo en un dispositivo eléctrico. Todas las formas de energía tienden a transformarse en calor, que es la forma más degradada de la energía. En los dispositivos mecánicos la energía no empleada para realizar trabajo útil se disipa como calor de rozamiento, y las pérdidas de los circuitos eléctricos se producen fundamentalmente en forma de calor. Las observaciones empíricas del siglo XIX llevaron a la conclusión de que aunque la energía puede transformarse no se puede crear ni destruir. Este concepto, conocido como principio de conservación de la energía, constituye uno de los principios básicos de la mecánica clásica. Al igual que el principio de conservación de la materia, sólo se cumple en fenómenos que implican velocidades bajas en comparación con la velocidad de la luz. Cuando las velocidades se empiezan a aproximar a la de la luz, como ocurre en las reacciones nucleares, la materia puede transformarse en energía y viceversa. En la física moderna se unifican ambos.

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C.T.A TEMA: TRABAJO Introducción: Todos conocemos la palabra “trabajo” y generalmente diferenciamos el trabajo como corporal (el trabajo de un albañil, el de un cargador o de el de un carpintero, por citar algunos ejemplos) e intelectual (el trabajo del científico, el de un escritor, el de un estudiante). En esta parte estudiaremos el trabajo mecánico el cual se relaciona con la transmisión de movimiento mecánico. Veamos algunos ejemplos de trabajo mecánico: Un niño saca de un pozo un cubo con agua; ejerciendo una fuerza logrando vencer la atracción de la tierra. Cuando tiramos de un carrito, la fuerza que ejercemos logra moverlo por que supera a la fuerza de rozamiento. Al aserrar madera rompemos con el esfuerzo de nuestros brazos la cohesión entre sus partículas. En todos estos casos, el cuerpo (cubo, carrito, sierra) se mueven bajo la acción de una fuerza que se le aplica sobre ellos, es decir “le transmite movimiento mecánico” mediante un proceso denominado trabajo mecánico. Si no hay movimiento transmitido tampoco hay trabajo. El muelle de un reloj al que se la dado cuerda, no realiza trabajo si las agujas no se mueven. En un reloj en marcha, la fuerza de elasticidad del muelle mueve el mecanismo, y por consiguiente, realiza trabajo. Al querer mover una mesa o un armario, los empujamos ejerciendo una fuerza; pero no realizamos trabajo mecánico si a pesar de todo no logramos moverlo. Se realiza trabajo mecánico cuando transmitimos movimiento mecánico bajo la acción de una fuerza”

No realizo trabajo mecánico porque no transmito movimiento mecánico V=0

Si realizo trabajo mecánico porque transmito movimiento mecánico

v a

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C.T.A Supongamos que hemos levantado lentamente una carga de 1Kg. a la altura de 1m; para ello hemos tenido que ejercer una fuerza de 10N y hemos realizado una cierta cantidad de trabajo. Para levantar una carga de 5Kg. a la misma altura anterior habremos de ejercer 50N. El trabajo en este caso sería cinco veces el anterior. Se puede decir que: el trabajo en trayecto es proporcional al valor de la fuerza mediante el cual se desarrolla. Levantemos ahora una carga de 1Kg. no a 1m. Si no digamos a 3m. El trabajo realizado a lo largo del primero, segundo y tercer metro, será evidentemente igual. Por consiguiente, el trabajo que se realiza al levantar la carga a 3m será tres veces que el realizado al levantarlo 1m, podemos deducir que: el trabajo realizado mediante una fuerza es proporcional al desplazamiento. “La cantidad de trabajo que se desarrolla depende de la fuerza aplicada y el desplazamiento.” Consideremos los siguientes casos:

b)

a)

c)

Me siento cansado

esfera

V=0 En los tres casos se observa que existe una transferencia de movimiento mecánico: Veamos el caso (c):

F A

B

Se observa que al ejercer una fuerza sobre el coche, se logra vencer a la inercia y a la fuerza de rozamiento, si es que el piso es áspero; y así se le transfiere movimiento, es decir, se realiza TRABAJO MECÁNICO. Además: WFAB  F  d F : Cantidad de trabajo desarrollado mediante F Donde: WAB F: Módulo (valor) de la fuerza aplicada d: Distancia

Nota: Esta ecuación solo es válida si la fuerza es constante y tiene la misma dirección del desplazamiento.

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C.T.A Observaciones:  Si mediante la fuerza que se ejerce se logra o intenta aumentar la rapidez del cuerpo, su trabajo realizado es positivo, pero si la fuerza logra o intenta disminuir la rapidez (por ejemplo, la fuerza de rozamiento, que siempre se opone al movimiento de un cuerpo), su trabajo realizado es negativo.  Toda fuerza que no está ni a favor ni en contra del movimiento (fuerza perpendicular a la velocidad) no realiza trabajo mecánico.

POTENCIA: Desde el punto de vista físico llamaremos potencia a la relación o razón que existe entre el trabajo o energía desarrollada o consumida por un móvil o cuerpo cualquiera al intervalo de tiempo correspondiente a la duración de dicho trabajo. Entonces el trabajo por unidad de tiempo realizado por un agente se denomina potencia desarrollada por dicho agente. Por definición matemática su expresión será:

P

W Trabajo  ..........(1) t Tiempo

Potencia es la rapidez con la cual se hace trabajo. Unidades de la Potencia.- De acuerdo a la ecuación. En sistema MKS :

Joule  watt( w ) o vatio. segundo

Eficiencia: Las maquinas antes descritas eran consideradas ideales; entonces todo el trabajo desarrollado sobre ellas se transformara en trabajo útil, las maquinas ideales tienen un 100% de eficiencia, la cual no ocurre en la práctica, debido a que una parte se convierte en energía útil y la otra se disipa en forma de calor, por lo que definimos a la eficiencia como un valor fraccional o porcentual que mide la calidad de la maquina y relaciona el trabajo o potencia útil con el trabajo o potencia consumida (entregada)  Wu =Trabajo útil.  Pu = Potencia útil  We =Trabajo entregado o consumido  Pe =Potencia entregada o consumida.

n

Wu Pu  We Pe

En donde: “n” es la eficiencia.

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C.T.A ACTIVIDAD DE CLASE 1. Describe los procesos mostrados en las siguientes imágenes.

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C.T.A

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C.T.A TEMA: TERMOMETRÍA Y CALOR Introducción El sentido del tacto nos permite en muchos casos de la vida diaria establecer ciertas comparaciones en la diferencia de temperatura de diversos cuerpos. Pero estas experiencias carecen de precisión; incluso puede llevarnos a cometer errores. Por ejemplo, si introducimos la mano derecha en un depósito de agua helada; luego de un instante sacamos las manos e introducimos simultáneamente las dos manos en unos depósitos de agua tibia, la mano derecha experimentara una sensación de frío, mientras la sensación en la mano izquierda será de calor. Además hay una infinidad de casos en que nuestros sentidos no nos permiten apreciar una temperatura. Para establecer una mayor precisión en la temperatura utilizaremos un instrumento denominado termómetro. Temperatura.- Es una magnitud física escalar que mide el grado de movilidad de las moléculas de una sustancia o cuerpo. Hay quienes afirman erróneamente que la temperatura mide el calor, lo que mide es el efecto del calor. Termómetro.- Es un cuerpo que debe ponerse en contacto con el cuerpo cuya temperatura se desea determinar, está basado en el fenómeno de la dilatación que produce, el calor en la sustancia encerrada en un tubo de vidrio (mercurio, alcohol, gas, etc.), luego de establecerse el equilibrio térmico la temperatura del cuerpo es igual a la temperatura marcada por el termómetro. El mercurio es la mejor sustancia termométrica para medir temperaturas, por estas razones: 1. Se lo puede obtener purísimo. 2. Por ser metal, toma muy rápido la temperatura de los cuerpos en contacto. 3. Su dilatación es bastante regular y relativamente grande. 4. Entre su punto de solidificación (-39°C) y su punto de ebullición (360°C), se halan comprendidas casi todas las temperaturas usuales de los elementos usados para la fabricación de termómetros. Escalas Termométricas.- Para poder medir las diferentes temperaturas necesitamos de una escala termométrica. Para disponer de una escala practica y fácil de verificar en cualquier aparato, destinado a medir temperaturas, se eligen dos puntos fijos que se obtiene al establecer los estados de equilibrio térmico en condiciones controladas; luego se divide el intervalo comprendido ente esos dos puntos en cierto número de partes iguales, cada uno de los cuales recibe el nombre de grado. Cualquier magnitud que varia con la temperatura es una propiedad termométrica. Son propiedades termométricas: -

La longitud de una barra. El volumen de un gas El calor de un sólido muy caliente. El volumen de una placa de metal. Etc.

En este termómetro, la elevación de la temperatura produce dilatación en los volúmenes del liquido y del vidrio; pero debido a la mayor dilatación del liquido se produce un aumento de la longitud de la columna liquida que servirá para medir la temperatura. En la actualidad se usan con mayor frecuencia las escalas termométricas propuestas por los físicos: Celsius (1705 – 1744), Fahrenheit (1686 – 1736) y Kelvin (1824 – 1907).

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C.T.A Escala Celsius.- Para construir esta escala se toman dos puntos fijos, uno es el punto de fusión del hielo a una atmósfera y el otro y el otro, el punto de ebullición del agua a una presión constante de una atmósfera. A estos puntos se le tribuye las temperaturas de 0°C y 100°C, luego se divide en pequeños intervalos de 1°C (1 grado Celsius) Escala Fahrenheit.- En escala, el termómetro marca 32° Fahrenheit (32°F) en la fusión del hielo y 212°F en la ebullición del agua, tiene 180 divisiones en intervalos de 1°F (1 grado Fahrenheit) Esta escala se emplea sobre todo en los países de habla inglesa y no es muy difundido en países de América Latina. Relación entre “C” y “F” 212°F

100°C

C F  32  100 180 

F

C

C F  32  5 9 0°C

32°F

Escala Kelvin.- Se sabe que la temperatura no tiene un límite superior; pero si un inferior. Métodos modernos de la física de bajas temperaturas han conseguido bajar la temperatura de un cuerpo, máximo a la cercanía de -273°C; pero no se ha conseguido llegar hasta ella, ni bajar más. La temperatura de -273°C. se denomina Cero Absoluto y un gran físico del siglo XIX, llamado Kelvin, propuso la construcción de una escala termométrica cuyo valor mínimo fuera el Cero Absoluto y cuyos intervalos de 1 grado fueran iguales a las de la escala Celsius. A esta escala se le da el nombre de escala Kelvin o escala Absoluta. Relación entre “C” y “K” C

K = 273 + C

0°C

-273°C

K

273°K

0°K

Escala Rankine.- Tiene 492 divisiones desde el cero absoluto, hasta el punto de fusión del agua (0°C) y 180 divisiones del punto de fusión al punto de ebullición del agua.

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C.T.A Relación entre “C” y “R” 672

100°C

C R  492  100 180 C R  492   5 9

C

R

0°C

492

-273°C

PE

PF

0

Observaciones: Si C, F, K y R son las lecturas de una misma temperatura en las distintas escalas, se cumplirá que:

C F  32 K  273 R  492    S 9 5 9 Determinación de Altas Temperaturas.- El termómetro de Mercurio no puede utilizarse para temperaturas superiores a 350°C, porque hierve a 360°C; pero se fabrican tipo con envoltura de cuarzo y atmósfera de nitrógeno que permiten utilizar el mercurio para medir hasta 750°C, los instrumentos destinados a medir altas temperaturas se designan con el nombre de pirómetros.

Calor.- El calor es el “paso de energía” de un cuerpo a otro, exclusivamente por diferencia de temperatura. Al juntar dos cuerpos con diferente temperaturas, un cuerpo “A” con temperatura TA y un cuerpo “B” con temperatura TB, donde TA > TB, entonces habrá un flujo de energía interna de A a B que recibe el nombre de calor y esta cesara cundo los dos cuerpos alcanzan una temperatura de equilibrio, como esta transferencia de calor se da solo entre los cuerpos, la cantidad de energía que gana uno u lo que pierde el otro son iguales.

TB

TA A

B

Tf A

TfB

A

B

Tf A  TfB  Teq

TA  TB

Teq: Temperatura de Equilibrio o Equilibrio Térmico Unidades del Calor.- El calor por ser de una energía no almacenable se mide por los efectos que produce. Por tradición se conserva las unidades siguientes: Caloría (cal).- Es la cantidad de calor que se entrega a un gramo de agua para que aumente su temperatura en un grado Celsius.

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C.T.A Agua Tf  15C T0  14C

1gr

1cal

Kilocaloría (kcal).- Es la cantidad de calor que se entrega a un kilo de agua para que aumente su temperatura en un grado Celsius. Agua Tf  15C T0  14C

1kg

1kcal

Unidad Térmica Inglesa (BTU).- Es la cantidad de calor que se entrega a 1lb de agua para aumentar su temperatura en un grado Fahrenheit (1°F). Equivalencias:

1kcal = 1000cal 1 BTU = 252cal Agua Tf  64C

1Lb

T0  63F

1BTU

Propagación del Calor.- La energía calorífica puede desplazarse de un cuerpo a otro, aun cuando los cuerpos no estén en contacto. Este fenómeno recibe el nombre de propagación del calor, y existe tres formas de propagación: Por Conducción.- Es aquella forma de propagación en la cual el calor pasa de una región a otra de un cuerpo, o de un cuerpo a otro en contacto. Esta propagación se da en los sólidos, siendo los metales los que mejor conducen el calor. Los mejores conductores de calor en forma decreciente son:    

La plata, El cobre, El oro, El aluminio, etc.

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C.T.A Conforme se propaga el calor, las tachuelas pegadas a la varilla se van desprendidas.

Calor

Por Convección.- Esta propagación se da en líquidos y gases. Esta propagación de calor se hace da un lugar a otro por el desplazamiento de calor se hace de un lugar a otro por el desplazamiento de las moléculas del cuerpo en forma cíclica. Este lo vemos al hervir el agua o por el movimiento del aire: el aire caliente hacia arribas y el aire frío hacia abajo. El flujo de líquido es debido el calentamiento del líquido por contacto con el mechero.

Por Radicación: Aquí, el calor es transmitido de un cuerpo a otro ha cierta distancia a través del vació. Es de esta forma como nos llega el sol. Por radiación llego desde el sol a la tierra una gran cantidad de calor.

Sol

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C.T.A

UNIDAD 2: EL UNIVERSO Y LA DINÁMICA DE LA TIERRA TEMA: ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO El origen del Universo Conocer el origen del Universo es una cuestión que ha fascinado a todas las civilizaciones desde los tiempos más remotos. Cada religión antigua tiene una diversa interpretación sobre la manera como brotó. En la actualidad, se cree que el cosmos se originó hace unos 15 000 millones de años con una gran explosión y desde entonces se ha ido expandiendo hasta alcanzar su tamaño y forma actual. Esta teoría se conoce como la gran explosión o teoría del Big Bang. Luego de la explosión toda la materia estaba constituida por partículas elementales (protones, neutrones electrones, quarks, neutrinos etc.) con una gran cantidad de energía. Las partículas se fusionaron y formaron átomos y moléculas –y luego toda la materia que hasta hoy se conoce– debido al enfriamiento del Universo. Se piensa que este proceso de enfriamiento continúa en la actualidad. La evolución del Universo El Universo en que vivimos no es estático, sino que va cambiando a lo largo del tiempo. El estudio de su evolución y sus leyes está a cargo de la cosmología, se basa en la teoría general de la relatividad propuesta por A. Einstein. El destino del Universo como conjunto depende de la densidad de materia que contiene. Por ello hay que identificar el mayor número posible de galaxias y calcular de alguna forma su masa. Actualmente, hay diferentes teorías que predicen un Universo que continuará expandiéndose para siempre o bien un Universo cíclico. Según esta última versión, llegará un momento en que las galaxias dejen de de alejarse unas de otras para comenzar a acercarse entre sí hasta llegar a un estado análogo al que había en el momento de la "gran explosión". Las galaxias Las galaxias son enorme agrupaciones de estrellas, gas y polvo. Nuestro Sistema Solar está inmerso en una galaxia llamada Vía Láctea. Los cúmulos de galaxias Las galaxias también se agrupan para formar estructuras aún mayores: los cúmulos galácticos. La Vía Láctea se encuentra en el cúmulo de galaxias llamado Grupo Local, que también engloba a la galaxia de Andrómeda, a las Nubes de Magallanes y a varias decenas de galaxias más. Las galaxias de un cúmulo se mantienen unidas gravitacionalmente. A su vez, los cúmulos de galaxias pueden agruparse en supercúmulos para formar estructuras aún mayores. El Grupo Local pertenece al supercúmulo de Virgo. Entre unos cúmulos de galaxias y otros hay grandes regiones del espacio completamente vacías. Las galaxias activas Se conoce con el nombre de galaxias activas a una serie de objetos celestes que emiten muchísima energía. Algunos ejemplos de galaxias activas son los cuásares. Los cuásares emiten una gran cantidad de energía en forma de loa radiación ultravioleta, ondas de radio, etcétera. Estos objetos son los más lejanos que se conocen: algunos de ellos están a una distancia de varios miles de millones de años luz de la Tierra. La Vía Láctea La Vía Láctea es una galaxia espiral que contiene unos 200 000 millones de estrellas. Las estrellas de la Vía Láctea se mueven alrededor del centro galáctico. El Sol, por ejemplo, se mueve en torno a él con una velocidad de 220 km/s, lo que significa que tarda 225 millones de años en dar una vuelta

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C.T.A completa. La estructura espiral de nuestra galaxia es complicada de observar, ya que no podemos verla desde el exterior. Las estrellas Las estrellas son cuerpos celestes gaseosos de grandes dimensiones en cuyo interior se producen reacciones que provocan la emisión de una gran cantidad de energía al espacio exterior. Las estrellas tienen un núcleo donde se producen las reacciones nucleares. Estas reacciones son la causa de la emisión estelar de luz y calor. El tamaño de las estrellas es muy variable. Las estrellas más grandes se llaman supergigantes, y las más pequeñas, enanas. El Sol es una estrella enana de color amarillo. Origen de las estrellas Las estrellas nacen a partir de restos de gases interestelares que se van agrupando. La masa de estos gases se va concentrando y calentando, hasta que llega un momento en que la temperatura del interior es suficientemente alta como para que se inicien reacciones nucleares. Una vez que han comenzado las reacciones nucleares en el interior estelar, la estructura de la estrella va cambiando a lo largo de muchos millones de años. El destino final de las estrellas depende de su masa. Las estrellas de poca masa, como el Sol, se apagan lentamente cuando han consumido su combustible, pero en las estrellas de gran cantidad de masa se producen fenómenos muy violentos que liberan una gran cantidad de energía, como ocurre en las explosiones de supernovas. EL SISTEMA SOLAR El Sol El Sol es una estrella amarilla enana, compuesta principalmente por hidrógeno (71%) y helio (27%). Comparado con el de la Tierra, el volumen del Sol es enorme -aproximadamente 1 300 000 veces el volumen terrestre- y su masa mide 332 946 veces la masa de nuestro planeta. Como la Tierra, el Sol tiene un movimiento de rotación. El giro del Sol sobre sí mismo dura veinticinco días. En él se pueden reconocer las siguientes partes: la corona, la cromosfera, la fotosfera, la zona de convección, la zona radiactiva y el núcleo. Se calcula que la edad del Sol es de unos 5000 millones de años y que continuará brillando durante otros 5000 millones de años más. Al final de su evolución, el Sol crecerá y se convertirá en una estrella gigante roja para, posteriormente, colapsar y dejar de brillar. Los planetas Además de la Tierra los planetas que forman el Sistema Solar son Mercurio, Venus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón. Todos describen órbitas elípticas alrededor del Sol, y muchos de ellos tienen satélites. La luna: el único satélite de la Tierra La Luna está a 380 000 km de distancia de la Tierra. Es un satélite de gran tamaño: su diámetro mide 3475 km y su volumen es cincuenta veces menor que el de la Tierra. En su superficie, las oscilaciones de temperatura son muy altas: de día ésta puede superar los 130 °C, y de noche descender hasta los -170 °C. La influencia de la Luna en nuestro planeta es notable. Un importante efecto de la presencia de la Luna es la luz y el calor que ésta refleja sobre la Tierra. Otro es el efecto de su fuerza de atracción sobre las mareas. Cometas, asteroides y meteoritos Los cometas. En 1994, los medios de comunicación informaron sobre el choque del cometa Shoemaker-Levy contra Júpiter. En 1986, el cometa Halley pudo observarse desde la Tierra. El paso del cometa Halley por las proximidades de nuestro planeta es un hecho que se repite cada 76 años. La aparición de un cometa ha sido observada con recelo desde la antigüedad. Según algunos astrónomos, los cometas son astros compuestos por una mezcla de agua, amoniaco, metano, anhídrido carbónico, polvo y residuos de meteoritos. Cuando un cometa se acerca al Sol, se forma en

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C.T.A él una cola recta y fina que puede llegar a medir hasta 100 millones de kilómetros de longitud. Esta cola se desarrolla en el lado opuesto al Sol. Los asteroides y meteoritos. Los asteroides son cuerpos astrales que, por lo general, están ubicados entre Marte y Júpiter. Los meteoritos son trozos de asteroides o de cometas que caen a la Tierra. Los asteroides más grandes pueden tener varios cientos de kilómetros de diámetro, mientras que los meteoritos pueden ser de tamaños muy diversos: desde pequeñas partículas similares a un grano de arena hasta enormes masas de varias decenas de metros de diámetro. Los asteroides más grandes como Ceres, que tiene 780 kilómetros de diámetro-, se comportan casi como los planetas y tienen una órbita estable alrededor del Sol. Los más pequeños, por el contrario, son mucho más parecidos a los meteoritos. La historia de la tierra La historia de la Tierra está dividida en eras geológicas. Combinando técnicas de datación del tiempo se ha podido establecer una serie de eras que son, de las más antiguas a la más moderna, la era arcaica, la era primaria, la secundaria, la terciaria y la cuaternaria.

ACTIVIDADES PARA DESARROLLAR EN CASA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

¿Qué es el universo y de que está formado? ¿Por qué se ha ubicado un telescopio en el espacio? Elabora un informe sobre el telescopio Hubble. ¿Cuántos kilómetros esta la estrella alfa centauro si se encuentra a 4.9 años luz del universo? ¿Cuál es la diferencia entre las nebulosas y las galaxias? ¿Qué características tiene la vía láctea? Investiga sobre los agujeros negros. El sol es una estrella gigante ¿Por qué? El sol dejara alguna vez de emitir energía ¿Por qué? ¿En qué consiste la teoría moderna del sistema solar? ¿Cuántos planetas forman el sistema solar? ¿Cómo se clasifican los planetas del sistema solar? ¿Por qué Plutón ya no es un planeta exterior? Explica de forma detallada información relacionada a la tierra y la luna Elabora un mapa conceptual referido al universo.

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C.T.A TEMA: DINÁMICA DE LA TIERRA LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA La Tierra se desplaza en el espacio por medio del movimiento de traslación y del movimiento de rotación.  El movimiento de rotación La Tierra efectúa su movimiento de rotación alrededor de una línea imaginaria llamada eje terrestre; emplea 24 horas en dar una vuelta completa alrededor de su eje. El eje terrestre pasa por el centro del planeta y su intersección con la superficie terrestre determina dos puntos imaginarios denominados polos. 

El movimiento de traslación El movimiento de traslación consiste en un giro de nuestro planeta en torno al Sol. Este giro describe una órbita elíptica que tarda 365 días y 5 horas y 48 minutos en dar una vuelta completa alrededor del Sol. El movimiento de traslación determina dos fenómenos: las estaciones y la duración desigual de los días y las noches.

Las estaciones: solsticios y equinoccios El año se divide en cuatro estaciones. Cada estación comienza con un equinoccio o un solsticio. - Los equinoccios son los días del año en los que la duración de los días y las noches es igual. Esto sucede alrededor del 23 de setiembre y del 20 de marzo. - Los solsticios son los días del año en los que la diferencia de duración del día y de la noche es máxima. Esto sucede alrededor del 21 de junio y el 21 de diciembre. La diferencia de temperatura entre invierno y verano no se debe a la distancia entre la Tierra y el Sol, sino a la inclinación de la Tierra, que hace que los rayos del Sol incidan directamente sobre algunos lugares e indirectamente sobre otros.

El Sol y los climas Los rayos del Sol no calientan todas las zonas de la Tierra por igual. En las zonas cercanas al ecuador, los rayos caen perpendicularmente a la superficie y la calientan con mucha eficacia; en cambio en los polos caen oblicuamente y calientan menos. Este hecho hace que en la Tierra podamos distinguir cinco zonas climáticas: una zona cálida, entre el Trópico de Cáncer y el de Capricornio; dos zonas templadas, al norte y al sur de las anteriores, y dos zonas frías, que corresponden a los Círculos Polares Ártico y Antártico. LAS CAPAS EXTERNAS DE LA TIERRA La Tierra está constituida por tres capas externas: la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera.  La atmósfera La atmósfera es la envoltura gaseosa de la Tierra. Está formada por una mezcla de gases, principalmente nitrógeno y oxígeno: en la zona próxima a la superficie hay 78% de nitrógeno y del 21 % de oxígeno. El 1 % restante está formado por dióxido de carbono, vapor de agua y algunos gases nobles. Además, se sabe que en los diez primeros kilómetros, la composición del aire permite la respiración de los seres vivos. La importancia de la atmósfera para el desarrollo de la vida en la Tierra se debe principalmente a tres factores: contiene oxígeno, elemento que permite la respiración; filtra los rayos solares evitando que radiaciones como la ultravioleta nos dañen, y regula la temperatura, impidiendo los grandes contrastes entre las temperaturas diurnas y nocturnas.  Las capas de la atmósfera - La troposfera es la capa más baja y agitada de la atmósfera: alcanza una altura aproximada de 12 a 15 km. En la troposfera se originan las corrientes de aire, las variaciones de temperatura y otros fenómenos meteorológicos, como, por ejemplo, las nubes, lluvias y

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tormentas. A medida que se asciende en la troposfera, su temperatura desciende 6,5 °C cada 1000 metros. La estratosfera está constituida por capas de aire con poco movimiento vertical. Casi siempre el aire está en perfecta calma. La estratosfera tiene un espesor de unos 50 km. A una altura aproximada de 40 km se encuentra la máxima concentración de ozono, gas que forma una especie de cinturón protector denominado ozonosfera. El ozono es una molécula formada por tres átomos de oxígeno. Cuando las moléculas de oxígeno absorben los rayos ultravioletas procedentes del Sol, se transforman en ozono. La capa de ozono nos protege de aquellas radiaciones procedentes del cosmos que resultan nocivas para la vida. Por encima de la estratosfera se desarrolla la mesosfera. Ésta se extiende desde la estratosfera hasta unos 80 o 90 km de altura. Aunque es mucho menos densa que la estratosfera, se la considera parte de la atmósfera. La ionosfera o termosfera es una capa muy caliente y está compuesta principalmente por iones producidos por la energía procedente del Sol y de las estrellas. Esta capa llega hasta los 600 km de altura. Los iones permiten la transmisión de ondas radioeléctricas, que se reflejan en esta capa y vuelven a la Tierra. En la ionosfera se producen también fenómenos electromagnéticos, como las auroras boreales y australes. La exosfera es la última capa, de límites difusos, pues paulatinamente se pierden en ella las características físico-químicas del aire, hasta llegar al espacio interplanetario.

La hidrosfera La hidrosfera es la capa de agua que cubre la superficie terrestre. Casi el 98% de la hidrosfera corresponde a las aguas saladas de los océanos, y el resto, a las aguas "dulces" (los ríos y lagos, aguas subterráneas y glaciares). Las aguas saladas ocupan grandes depresiones de la superficie terrestre y conforman los océanos. En las fotos de la Tierra, vista desde el espacio, el color azul de los océanos es predominante, ya que éstos cubren las tres cuartas partes de la superficie terrestre. Por eso, la Tierra se conoce como "el planeta azul".

La litosfera La litosfera es la capa sólida de la Tierra, y está en contacto con la hidrosfera y la atmósfera. Sobre ella se desarrolla la vida. Externamente esta capa se presenta a nuestros ojos como un agregado de rocas formadas por diversos minerales. Esta capa de rocas tiene un espesor variable. En los continentes es más gruesa y elevada, mientras que en el piso de los océanos es más delgada. Tiene un espesor que varía entre 70 y 150 kilómetros, y flota sobre el resto del manto, que es fluido y flexible.

El interior de la Tierra Para conocer el interior del planeta, el hombre se ha valido de métodos directos como las perforaciones- y de métodos indirectos, entre ellos el estudio de los materiales terrestres que llegan a la superficie durante las erupciones volcánicas o el uso de sismógrafos. La Tierra es un gigantesco cuerpo esférico de roca. No es homogéneo, sino que está formado por tres capas concéntricas de distinta densidad y estructura: el núcleo (en el centro), el manto (situado en la zona intermedia), y la corteza (en el exterior).  El núcleo terrestre El núcleo terrestre es la capa interna de la Tierra. Se cree que es básicamente metálico y que está constituido por hierro y, en menor medida, por níquel. Mide unos 3470 km de radio.  El manto terrestre El manto es la capa intermedia de la Tierra. Está compuesto por rocas que se encuentran a gran temperatura y sometido a mucha presión. Es una capa líquida que fluye lentamente bajo diferencias de temperatura. Esta plasticidad permite que se formen corrientes dentro del manto. Así, la mayor temperatura de las partes profundas de esta capa hace que las rocas se dilaten y asciendan hasta la superficie, para luego, al enfriarse, volver a descender. Este movimiento se

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C.T.A conoce como "corriente de convección" del manto, e influye de manera importante en fenómenos como los sismos y la formación de montañas y volcanes. El manto se extiende desde el límite de la corteza hasta los 2900 km de profundidad. 

La Corteza Terrestre La corteza es la capa más superficial dé la Tierra. Su espesor puede alcanzar dé 5 a 70 km, según la zona del planeta examinada. La corteza que forma los continentes se denomina "corteza continental", y la que se encuentra por debajo de los océanos, "corteza oceánica". La corteza oceánica es mucho más delgada qué la continental: tiene un espesor aproximado de 5 a 7 km. La corteza continental puede alcanzar entre 30 y 70 km de profundidad.

Capas de la corteza terrestre Por su composición química, la corteza terrestre presenta dos capas: la corteza superior y la corteza inferior. La corteza superior está constituida principalmente por rocas entre las que abundan él silicio (Si) y él aluminio (Al), razón por la cual ésta capa se conoce como sial. En la corteza continental ésta capa puede alcanzar los 40 kilómetros de espesor, pero en la corteza oceánica es muy delgada, e incluso puede faltar: La corteza inferior está formada por compuestos dé silicio (Si) y magnesio (Mg), razón por la cual ésta capa se conoce como sima.

Terremotos y volcanes Un terremoto consiste en la repentina liberación de energía provocado por el movimiento de grandes masa de rocas. Las erupciones de los volcanes, verdadera montañas de fuego que estallan arrojando ríos de lava y gases ardientes, se producen generalmente en los bordes de las placas, donde las rocas fundidas del manto aprovechan las fisuras para salir a presión a la superficie. Todo mecanismo o proceso que tenga que ver con los volcanes se denomina “Vulcanismo” Material Terrestre: Las rocas A pesar de que casi siempre las rocas están cubiertas por el suelo o por el agua, todos hemos visto una roca alguna vez. La corteza terrestre está formada por rocas, que están constituidas por minerales. Los minerales son compuestos inorgánicos, naturales, con características físicas y químicas definidas. Así, por ejemplo, el mineral cuarzo siempre es dióxido de silicio (Si02) y tiene la propiedad de ser duro. Hay minerales formados por un solo elemento, como el oro, y otros formados por dos o más elementos, como la calcita, compuesta de calcio, carbono y oxígeno. En cambio las rocas siempre están formadas por la asociación natural de dos o más minerales. Por ejemplo, el mármol es una roca compuesta por la calcita y la dolomita. La mayoría de las rocas de la corteza terrestre están formadas por silicatos, que son minerales compuestos por óxidos de silicio y otros elementos. 

Clases de rocas De acuerdo con el proceso de formación, las rocas pueden ser ígneas, sedimentarias o metamórficas. Las rocas ígneas, llamadas también eruptivas o magnéticas, se forman por el ascenso y el enfriamiento de materiales fundidos (magma) procedentes del manto, que, al llegar a la superficie, se solidifican. El granito y el basalto son rocas ígneas. Una forma de clasificar a las rocas ígneas es tomando en cuenta el porcentaje de sílice de su composición. Las rocas ígneas con alto porcentaje de sílice se denominan ácidas -como el granito- y las que tienen bajo porcentaje de sílice se denominan básicas -como el gabro y el basalto-. Las rocas sedimentarias se forman de la desintegración de otras rocas cuyos fragmentos son transportados por agentes erosivos, como el agua y el viento, a otros sitios en donde se depositan y comprimen. Las calizas y las areniscas son rocas sedimentarias.

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C.T.A Las rocas metamórficas se forman a partir de rocas ígneas o de rocas sedimentarias que han sufrido cambios químicos por la acción de temperaturas y presiones elevadas. La pizarra y el mármol son rocas metamórficas.

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C.T.A ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN 1) Elabora un esquema que indique la estructura de la tierra. 2) El elemento geoquímico que se encuentra en mayor concentración en la corteza terrestre es el: a) Fierro b) Aluminio c) Oxígeno d) Sílice e) Oro 3) Completa el mapa conceptual

La Tierra

Movimiento de la tierra

Estructura de la Tierra

Capas internas

Litosfera

ACTIVIDAD PARA DESARROLLAR EN CASA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

¿Cómo pueden moverse los continentes? Diferencia litosfera, hidrósfera y atmósfera. ¿Por qué las rocas del manto son semilíquidas? Investiga sobre la formación de la tierra. ¿Dónde transitan los aviones y los satélites? Elabora un cuadro comparativo de los movimientos de las placas. Diferencia los siguientes términos: subducción, magma y magma y lava. ¿Cómo se formo la cordillera de los nades? Indica que placas pudieron formar el bloque montañoso mundial. Averigua las características de la piedra pómez. Define las partes de un volcán típico. Diferencia hipocentro de epicentro. Investiga sobre la actividad sísmica. Elabora un cuadro comparativo de las clases de minerales. ¿Cuáles son los minerales que componen la tierra? Describe las propiedades de los minerales más conocidos del Perú. Investiga todo lo relacionado a las rocas. Investiga sobre el ciclo de las rocas. Elabora un cuadro informativo relativo a los suelos. Elabora un cuadro informativo relacionado a los suelos.

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UNIDAD 3: DINÁMICA DE LOS ECOSISTEMAS TEMA: ECOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE Introducción En 1869 el zoólogo alemán Ernest Haeckel acuñó por primera vez el término Ecología del griego oikos = casa, morada y logos = tratado, estudio. La ecología es el estudio de las interacciones de los organismos entre sí y con su ambiente no vivo de materia y energía. De dicho análisis se determina los vínculos entre los seres vivos y la naturaleza, en la cual el hombre participa de los procesos que ocurren en la naturaleza y se plantea la necesidad de buscar las raíces de los problemas actuales de los ecosistemas y de la tierra en su conjunto (contaminación ambiental, destrucción de la capa de ozono, elevada tasa de mortalidad, miseria, desempleo), cuya causa se encuentra sin duda en el afán de acumulación de algunos países quienes en la práctica, sobreexplotan los recursos de la Tierra, aumentando la miseria y desnutrición de otros países (subdesarrollados). ECOSISTEMA Es la unidad funcional de estudio de la ecología. Es un área muy compleja constituido por factores abióticos (luz, agua, temperatura) denominados biótopo y por factores bióticos (animales, plantas, hongos, protistas, bacterias) denominado biocenosis. En el ecosistema existe un flujo constante de materia y energía. Los límites pueden ser naturales (orilla de un lago por ejemplo) o arbitrarios. Debe existir una entrada y una salida continuas de energía. Los ecosistemas de la Ecósfera se dividen en 2 grandes clases: los terrestres y los acuáticos. Pese a sus grandes diferencias ambos poseen los mismos componentes ecológicos y funcionan de manera similar. En los dos encontramos organismos autrótofos o productores y organismos heterótrofos o consumidores. BIOTOPO (COMPONENTES AMBIENTALES) Cada especie necesita ciertos materiales y determinadas condiciones ambientales para poder crecer y reproducirse. El hecho de que encontremos un ser vivo en cierta región es el resultado de una compleja interacción de factores físicos (temperatura, luz, humedad, salinidad, presión, suelo) y de factores biológicos (plantas, animales, etc.). Estos factores definen el nicho ecológico (función, papel) que cumple cada organismo. La distribución de cada especie está determinada por sus límites de tolerancia a las variaciones en cada uno de los factores ambientales. LA LUZ Constituye la fuente de energía primaria para los organismos fotosintéticos. El flujo de luz en un ecosistema influye sobre el comportamiento adaptativo de animales y plantas, determinando la fotoperiodicidad, es decir la respuesta fisiológica a las variaciones de luz. 

Efecto sobre los Animales Los animales desarrollan sus actividades principales basándose en la intensidad de la luz. Los animales nocturnos utilizan mayor cantidad de bastones. El ritmo reproductivo y migratorio también depende de la intensidad de luz diaria.

Efecto sobre las Plantas La mayor parte de las plantas son heliófilas, es decir, requiere luz intensa; algunos como los musgos son escióflas, es decir, requieren poca luz. En las zonas donde se diferencian notoriamente el invierno del verano, la floración de las plantas es influida por el aumento de luz (plantas de día largo) o por la disminución (plantas de día corto).

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C.T.A LA TEMPERATURA AMBIENTAL La temperatura nos informa sobre el calor acumulado en el ecosistema. Influye sobre el comportamiento de los anímales, así los anímales desérticos buscan alimento en la noche, donde los efectos del calor son menores. Los anímales euritermos toleran grandes variaciones de temperatura, mientras que los estenotermos no toleran dichas variaciones. Las aves y mamíferos mantienen su cuerpo a temperatura constante, llamándoseles homeotermos, pues poseen mecanismos termorreguladores como los tegumentos que los aíslan del medio ambiente. El resto de anímales vertebrados, peces, anfibios y reptiles son poiquilotermos por lo que su temperatura es variable, dependiendo del ambiente. Cuando un homeotermo disminuye su temperatura corporal, como sucede durante el sueño invernal, se le llama heterotermo. Ejemplo: el oso gris, oso pardo. LA CONCENTRACIÓN DE SALES Principalmente este factor afecta los organismos acuáticos, los cuales están adaptados ya sea al agua dulce o salada; estos organismos se denominan estenohalinos, tales como los peces de río y de mar. Los organismos tolerantes de variaciones de sal son eurihalinos, como los peces de esturarios y peces migratorios. Las plantas se distribuyen según su capacidad para vivir en suelos salinos (halófitos, ej.: grama salada) o pobre en sal (glucofitas, la mayoría). AGUA El agua estancada almacena calor, y la evaporación origina la humedad atmosférica permitiendo la vida de animales y plantas. La humedad del suelo afecta la distribución de las plantas adaptadas a una humedad específica. 

  

Plantas Hidrófilas Plantas acuáticas, poseen neumatóforos (flotadores) y raíces capaces de absorber los nutrientes disueltos en el agua. Ejemplo: victoria regia y lirio de agua. Plantas Higrófilas Requieren suelos con mucha humedad. Ejemplo: el plátano y los helechos. Plantas Mesófilas Requieren pequeña cantidad de humedad, pero de forma constante. Ejemplo: plantas frutales. Plantas Xerófilas Están adaptadas a suelos con poca humedad, como los ambientes de los desiertos fríos y cálidos. Ejemplo: cactus, tuna.

ESTRUCTURA DEL SUELO La estructura y composición del suelo determina la distribución de la biomasa vegetal. En el suelo se distinguen varias capas a las cuales se denominan horizontes.   

Horizonte O Mantillo de hojas y detritos orgánicos. Desintegración gradual, materia orgánica parcialmente descompuesta. Horizonte Al Capa superficial rica en humus, materia orgánica en desintegración muy avanzada con presencia de raíces, actividad microbiana alta y organismos diversos. Horizonte A2 Los materiales disueltos por el agua son arrastrados hacia abajo. También llamado zona de lavado y horizonte de transición.

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C.T.A   

Horizonte B Formado por un componente mineral muy desmenuzado. Color rojizo debido a la acumulación de óxidos de hierro, aluminio, así como arcilla, con menor actividad microbiana. Horizonte C Formado por fragmentos de rocas poco desmenuzadas. Capa donde la roca madre está en proceso de meteorización. Actividad microbiana generalmente muy baja. Roca madre parcialmente fracturada El agua puede filtrarse por las grietas. Roca madre que origina al suelo.

LA PRESIÓN Factor abiótico que puede ser atmosférico e hidrostático. La presión atmosférica tiene un valor de 760mm de Hg a nivel del mar. En la altura, la presión atmosférica disminuye y con ella la cantidad de oxígeno disponible. A 6 600 m sobre el nivel del mar, la presión parcial del oxígeno es sólo de 80mm Hg, los animales como la llama, vicuña y aves de los andes se han adaptado aumentando el número de sus glóbulos rojos, y por ende la hemoglobina. La presión hidrostática aumenta a razón de una atmósfera por cada 10 metros de profundidad en el agua. El hombre soporta hasta 6 atmósferas. Muchos peces poseen vejiga natatoria, que es una cámara que se llena de aire y funciona como un flotador. Los organismos que viven por debajo de los 5 000 metros suelen se planos por la elevada presión. Ejemplo: los peces abisales. Los organismos que toleran grandes presiones se denominan barófilos. HABITAT Es el espacio geográfico limitado donde un individuo o población desarrolla sus actividades. Algunos organismos tienen hábitas muy variados, euriocos, mientras otros tienen hábitat limitado estenoicos. El nicho ecológico Dentro de un hábitat, cada especie tiene un nicho ecológico u ocupación. El nicho ecológico es la función natural de la especie en el ecosistema. Representa la posición de la especie en la cadena trófica o alimentaria. Por ejemplo, el nicho ecológico del aguti (roedor de nuestra selva amazónica) es ser comedor y dispersador de la semilla de la castaña. Los factores del ecosistema Todos los seres vivos tienen determinadas necesidades ambientales: luz, temperatura, humedad, disponibilidad de alimentos, entre otras. Todas las especies que integran un ecosistema están relacionadas. Cada uno de estos factores ambientales determina para cada especie un límite de tolerancia, es decir, cuánto calor, frío, humedad u otro factor puede soportar. Este límite puede ser muy amplio para las especies cosmopolitas; es decir, para las especies que viven en condiciones muy diversas. Por ejemplo, la cucaracha, que puede vivir tanto en lugares fríos con poca luz como en lugares muy calientes. En cambio aquellas especies que tienen límites de tolerancia estrechos -como la puya Raimondi, que habita solamente en las laderas de los cerros de la puna peruana-, se denominan especies endémicas; es decir, son poblaciones exclusivas de ciertas localidades del planeta. Factores bióticos Los factores bióticos -individuos o especies- pueden establecer diferentes relaciones entre sí. El conjunto de los factores bióticos que integran un ecosistema recibe el nombre de comunidad o biocenosis. Se calcula que en nuestro planeta existen alrededor de cinco millones de tipos diferentes de organismos vivos.

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C.T.A Las relaciones que se dan entre los integrantes de una misma población se denominan relaciones o factores intraespecíficos (intra = "dentro de" las especies), como por ejemplo la competencia que se observa entre los machos de una misma población de lobos marinos por agrupar un mayor número de hembras en su harén. Otra manifestación de las relaciones intraespecíficas es la comunicación química que se da entre la mayoría de especies a través de una sustancia olorosa que participa en los rituales de cortejo y apareamiento: las feromonas. Otros factores relacionados con los individuos de una misma población son las conductas sociales y reproductivas. Las relaciones que se dan entre individuos de poblaciones distintas se llaman relaciones o factores interespecíficos (inter = "entre" las especies). Las interacciones de dos especies distintas pueden ser neutras, positivas o negativas para cada una de las especies que intervienen en ellas. Cuando entre dos poblaciones de diferentes especies no existe ningún tipo de interacción, se habla de neutralismo. Parasitismo El parasitismo es una relación interespecífica en la que una de las especies -denominada parásito- se beneficia, y la otra -denominada hospedador- se perjudica. Cuando el parásito vive sobre la superficie corporal del hospedador, como el piojo o la garrapata, se habla de ectoparasitismo. En cambio, cuando se aloja dentro del cuerpo del individuo, como la tenia, se habla de endoparasitismo. El parásito no mata al hospedador -al menos no en forma inmediata-, ya que de hacerlo él también moriría. Depredación La depredación es una relación que se establece entre dos especies en la que una de ellas denominada depredadora- mata a la otra -llamada presa-, con el fin de alimentarse. Las presas no siempre son de gran tamaño. El oso hormiguero es un depredador que se alimenta de hormigas a las que atrapa introduciendo su lengua pegajosa en el hormiguero. Otro ejemplo es el jaguar (Panthera onca) que utiliza su velocidad y el enorme poder de sus garras para capturar y matar a sus variadas presas: ciervos, tapires, pecaríes, peces y ganado. Comensalismo El comensalismo es una relación interespecífica en la que una de las especies obtiene beneficio el comensal- y la otra no se beneficia ni se perjudica. El beneficio que obtiene el comensal puede ser la obtención de alimentos, la protección o el transporte. Por ejemplo, el cangrejo Limulus camina sobre las rocas del fondo marino en busca de comida. Unos pequeños gusanos chatos viven en sus branquias, donde obtienen refugio y un medio de transporte. Pero eso no es todo, también obtienen alimento: las sobras de la comida que deja el cangrejo. Los gusanos chatos obtienen importantes beneficios en esta relación. El cangrejo, al parecer, no se ve afectado. Competencia Los recursos importantes para los seres vivos son siempre limitados. La competencia interespecífica tiene como objetivo precisamente acceder a esos recursos. La competencia es una interacción en la que casi siempre las dos especies que la mantienen salen perjudicadas, ya que pierden una parte de los recursos a los que tendrían acceso en ausencia de la especie competidora. Cuanto más parecido es el nicho ecológico de dos especies, mayor será la competencia entre ellas. En general, la competencia es una lucha por el alimento, pero también se pueden establecer relaciones de competencia por el espacio físico, ciertos nutrientes y refugio. Las plantas compiten con otras especies por la disponibilidad de luz, el aire, el agua y los nutrientes minerales. En nuestra selva tropical existen dos especies de primates, el machín negro y el machín blanco, que compiten frecuentemente por semillas, hojas y yemas de plantas.

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C.T.A Mutualismo o simbiosis La simbiosis es una relación interespecífica en la que ambas especies se benefician. Una de las relaciones simbióticas típicas y mejor estudiadas es la de algunas algas y determinados hongos que forman los líquenes. Esta relación es tan estrecha que ambas especies no podrían vivir por separado. Algunos autores designan con el nombre de simbiosis sólo a aquellas relaciones en las que ambas especies dependen una de la otra para sobrevivir y mutualismo a las relaciones de beneficio mutuo en las que pueden vivir la una sin la otra. Estructura del ecosistema Los seres vivos necesitan energía para sintetizar la materia orgánica, indispensable para la supervivencia. Las plantas verdes obtienen esa energía del Sol. Durante el proceso de fotosíntesis, la energía radiante se transforma en energía química y queda almacenada en las sustancias elaboradas organismos autótrofos-. En cambio, los animales utilizan la energía de otros organismos, de los que se alimentan, para sintetizar su propia materia orgánica -organismos heterótrofos-. Teniendo en cuenta las relaciones alimentarias, denominadas también tróficas, los seres vivos se encuentran divididos en distintos niveles: productores, consumidores y descomponedores. Los productores El primer nivel trófico corresponde a los productores y está representado por los organismos foto sintetizadores o autótrofos. En los ecosistemas terrestres los productores están representados por las plantas, y en los acuáticos por las algas microscópicas (fitoplancton). Las plantas producen materia orgánica compleja -almidón- a partir de sustancias inorgánicas simples. En este proceso utilizan la energía radiante proveniente del Sol. Los productores constituyen la amplia mayoría de los organismos de nuestro planeta, ya que representan el 99% de la materia viva, mientras que los consumidores y los descomponedores sólo representan el 1% restante. La productividad primaria se define como la velocidad de almacenamiento de compuestos orgánicos debido a la actividad fotosintética de los productores. Los consumidores El segundo nivel corresponde a los consumidores y está representado por los organismos heterótrofos. Se distinguen consumidores primarios, secundarios y terciarios. Los consumidores primarios están representados por los animales que se alimentan de plantas (herbívoros), como la oveja, la cabra, las vacas, etc. Pero también son herbívoros los que comen frutos, semillas, polen y néctar. Los consumidores primarios obtienen la materia prima para fabricar sus propias sustancias orgánicas cuando digieren y degradan tejidos vegetales. Los consumidores secundarios son animales que se alimentan de animales herbívoros, como los carnívoros y los insectívoros. La mayoría de los consumidores secundarios son depredadores que cazan y matan a sus presas. Los consumidores terciarios son los animales carnívoros que se alimentan de otros carnívoros, como el puma. Los descomponedores Por último, el tercer nivel es el de los descomponedores y está representado por los organismos que se alimentan de los restos de otros organismos, por ejemplo los hongos y las bacterias. Estos seres degradan la materia proveniente de los tres niveles y la transforman en sustancias simples, que vuelven al medio y quedan disponibles para ser utilizadas nuevamente por los productores. Una de las principales funciones de los organismos descomponedores es la producción de materia orgánica fértil (humus). Las cadenas tróficas Las cadenas tróficas son las relaciones energéticas establecidas en función del alimento. Las cadenas tróficas se entrelazan para formar una red trófica. Más que cadenas alimentarias se trata de redes tróficas, en las cuales una presa tiene más de un depredador, y un depredador se alimenta de varias presas.

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C.T.A El flujo de la energía La energía que permite el desarrollo de la vida sobre la Tierra proviene del Sol y se recibe como luz. Una parte de esta energía se refleja y se disipa vuelve al espacio exterior) y la otra se retiene (mantiene la temperatura de a Tierra y es utilizada por los productores para la fotosíntesis). Los organismos fotosintetizadores transforman la energía radiante en energía química, que circula de un organismo a otro de manera unidireccional y decreciente, hasta que finalmente se convierte en calor. Cuando un herbívoro devora una planta, la energía almacenada en el productor se transfiere al consumidor, junto con la materia. Lo mismo ocurre cuando un carnívoro se alimenta de un herbívoro. En el pasaje de un nivel trófico a otro, sólo se conserva un 10% de la energía, el otro 90% vuelve al ambiente en forma de calor. Sólo un 10% de la energía proveniente de la planta se conserva en el herbívoro, y de ésta sólo n 10% pasa al carnívoro. El ciclo de la materia El agua y los alimentos contienen distintos elementos químicos. Estos son captados por unos organismos y luego pasan a otros, hasta que finalmente, vuelven al medio ambiente, dando lugar a los llamados ciclos de nutrientes o ciclos de la materia. Esta circulación de materia que se produce como consecuencia del aporte de energía solar conforma circuitos de materia llamados "ciclos biogeoquímicos". Los protagonistas de estos ciclos son normalmente elementos químicos como el carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, potasio, y también compuestos como el agua. DINÁMICA DE LAS POBLACIONES Todas las poblaciones interactúan entre sí debido a sus interrelaciones y al flujo de energía. Esto ejerce una influencia decisiva en el crecimiento y desarrollo de una población y en la comunidad. Si en una cadena trófica la población de lobos crece demasiado, afectará a la población de liebres, poniendo en peligro la población de lobos y la de liebres. Un desequilibrio en el ecosistema puede causar su destrucción o la de alguna población. Eso les ha ocurrido a muchas especies que actualmente se encuentran en vías de extinción. Todas las poblaciones de animales -con excepción del hombre-, han desarrollado un sistema de control de crecimiento que les garantice el alimento y la supervivencia al mantener el equilibrio de su ecosistema. Estructura y densidad de una población Las poblaciones no permanecen estáticas, sino que muestran un ritmo de cambio debido a múltiples factores. Para saber cómo influyen en una población los factores bióticos y abióticos, es necesario conocer su estructura, es decir la cantidad de individuos que la componen, su distribución en el hábitat que ocupan, la proporción de machos y hembras, etc. La relación entre la cantidad de individuos y el espacio que éstos ocupan determina la densidad de una población. La densidad es importante cuando permite establecer comparaciones.

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C.T.A Por ejemplo, si en un lugar hay 44 conejos por km2 y cerca de él la densidad es de 90 conejos por km2, se puede investigar la razón de la diferencia entre ambas poblaciones, y de qué manera esta diferencia influye en el equilibrio ecológico de la región. La densidad de una población aumenta o disminuye a lo largo del tiempo debido a las tasas de natalidad, mortalidad, emigración e inmigración. Factores que afectan la densidad poblacional La densidad de una población suele aumentar o disminuir a lo largo del tiempo. Estas variaciones se deben al incremento de la cantidad de individuos nacidos (natalidad), más los que provienen de otros lugares (inmigración), menos la cantidad de individuos que mueren (mortalidad) y los que se trasladan a otros lugares bajo el supuesto de que no regresarán a su lugar de origen (emigración). La natalidad, la mortalidad, la emigración y la inmigración están condicionadas por distintos factores ambientales. El alimento es el principal de ellos: cuando éste escasea se producen emigraciones y disminuye la natalidad. Como la competencia entre los individuos por el alimento es mayor, la mortalidad aumenta. Otro factor importante es el espacio que ocupa una población. Éste no constituye un problema en tanto la densidad no aumente demasiado; entonces la convivencia se vuelve difícil y algunos individuos emigran o se destruyen por el espacio. Las variaciones climáticas inciden en la densidad. Cuando el clima es favorable, aumenta la natalidad y la población crece. En condiciones climáticas desfavorables, la mortalidad puede aumentar hasta provocar la extinción de la población. A diferencia de la emigración y la inmigración, la migración es el traslado o salida temporal de individuos de una población que luego regresarán a su lugar de origen. Crecimiento de una población De acuerdo a la rapidez con que los individuos de una población se reproducen, las poblaciones pueden crecer de dos modos:  Crecimiento exponencial. Se presenta cuando los organismos se reproducen rápidamente. Este tipo de crecimiento es usual en poblaciones de vida corta o que habitan en ambientes donde los recursos son muy escasos. Aprovechan el momento en que las condiciones ambientales son favorables para generar un gran número de crías. Por ejemplo, las algas diatomeas del plancton, que durante la primavera se multiplican velozmente por el incremento de la luz y la temperatura y alcanzan en poco tiempo una densidad máxima. En este grupo están algunas plantas anuales e insectos.  Crecimiento logístico. Este tipo de crecimiento se presenta cuando los individuos se reproducen lentamente. Los individuos de estas poblaciones tienen pocas crías y las cuidan mucho. Son de vida larga y suelen ser de gran tamaño. El ambiente en el que viven es constante, o han desarrollado mecanismos para evitar que las variaciones ambientales los afecten. Se presenta en la mayoría de los grupos de animales y vegetales.

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C.T.A ACTIVIDADES DE CLASE 1. Interpreta cada uno de los esquemas.

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C.T.A 2. Completa el mapa conceptual

ECOLOGÍA Características

Regulación Niveles tróficos

Nicho ecológico

Productor Biótico

Crecimiento poblacional

3. Responder:  

¿Cuál es la función de los descomponedores en la red trófica? Completa el siguiente esquemas utilizando el signo + si la especie se beneficia o el signo – si la especie se perjudica y o si no la afecta (asumir que existe interrelación entre la especie 1 y 2) Relación

Especie 1

Especie 2

+

-

Mutualismo Parasitismo Depredación Competencia Comensalismo

4. Define los siguientes conceptos y menciona un ejemplo: 

Ecosistema

Nivel trófico

Descomponedores

Ciclo biogeoquímico

Densidad poblacional

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C.T.A TEMA: ECOSISTEMAS DEL MUNDO En la Tierra podemos encontrar diversas cadenas de ecosistemas cada vez más complejos. Por ejemplo, en un pequeño charco al lado de un árbol caído, encontraremos desde organismos unicelulares -como bacterias-, hasta pequeñas larvas de insectos. Todos estos seres ocupan un espacio y se relacionan entre sí y con el medio. Por lo tanto, el charco es un ecosistema. Sobre el tronco del árbol puede haber otros organismos: líquenes, musgos, hongos, insectos e, incluso, algún vertebrado pequeño, como un ratón. El tronco es otro ecosistema; el bosque donde éste se encuentra también lo es, y sus componentes son todos los seres vivos y sus diferentes factores abióticos. Todos los lugares de la Tierra donde los seres vivos pueden realizar sus funciones vitales forman parte de la biosfera. La biosfera es el conjunto de todos los ecosistemas, estén en el mar, en la superficie terrestre o en el aire. Es decir, cualquier lugar donde puedan hallarse seres vivos pertenece a la biosfera. En la Tierra podemos encontrar muchos lugares que se diferencian según su clima. Cada uno de estos lugares recibe el nombre de bioma. Para caracterizar los biomas del mundo debemos hacer referencia no sólo a su clima, sino también a las plantas y animales que allí se encuentran. Distribución de los seres vivos Los seres vivos se originan en un determinado lugar, al que se llama centro de origen. A partir de allí pueden dispersarse hacia otras regiones, donde crecerán y se desarrollarán si encuentran las condiciones adecuadas para ello. Los factores que condicionan la presencia de los seres vivos en un lugar pueden ser geográficos, abióticos y bióticos.  Factores geográficos. Factores como montañas, quebradas, mares, ríos o desiertos pueden permitir o impedir que los seres vivos lleguen a diferentes lugares. Por ejemplo, los mares permiten la dispersión de algunas plantas o animales pequeños que son arrastrados por las corrientes, o se convierten en una barrera infranqueable para otros organismos. De este modo, las distintas especies pueden permanecer aisladas o emigrar de su centro de origen.  Factores abióticos. Como ya sabes, el clima, el suelo, el aire y el agua son determinantes para la formación de biomas. Por ejemplo, los tipos de clima condicionan el crecimiento de los seres vivos de un lugar: en regiones de climas cálidos no podrán sobrevivir especies adaptadas al frío, como el oso polar, por ejemplo.  Factores bióticos. Las relaciones interespecíficas que afectan a los seres vivos también determinan su distribución. Por ejemplo, los animales que transportan semillas son importantes para las plantas, porque les permiten llegar a nuevos y más alejados lugares; las aves pueden desplazarse a grandes distancias con facilidad, pero si llegan a un lugar donde hay otra ave con requerimientos parecidos es posible que sólo quede una de ellas. El hombre también es considerado como un factor biótico, ya que es uno de los principales motores de la distribución de los seres vivos sobre la Tierra. Un ejemplo son las ratas: su distribución mundial se la deben a los barcos, porque viajan en éstos atravesando mares y océanos de un continente a otro. Así, en América no había ratas hasta que llegaron los europeos. BIOMAS TERRESTRES En la Tierra hay distintos grupos de biomas distribuidos por su clima. Estos grupos también son llamados "regiones climáticas": la tundra, la taiga, la estepa, el bosque caducifolio, las regiones polares, el bosque mediterráneo, el desierto, la sabana, las regiones montañosas y la selva o bosque tropical. La tundra Este paisaje corresponde a las partes cercanas a las regiones polares. A medida que nos alejamos de los polos, la temperatura aumenta ligeramente y el terreno no siempre está cubierto de hielo. Esto permite el crecimiento de productores como los líquenes, musgos y arbustos, organismos adaptados a vivir en un suelo con muy baja temperatura y con vientos que soplan fuertemente. El

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C.T.A alimento es escaso y son pocos los animales que viven en estas zonas. Por ejemplo, la liebre ártica y muchas especies de aves marinas. La taiga Taiga es una palabra rusa que significa "bosque frío". Es el paisaje predominante en grandes territorios de Siberia y Canadá. Sus inviernos son muy fríos, pero en verano los hielos se derriten y pueden crecer plantas herbáceas durante algunos meses. Entre cuatro y seis meses al año sus temperaturas son menores a los 0 °C. En la taiga podemos encontrar coníferas (pinos, cipreses) formando bosques, y animales como lobos y linces. La estepa Es un bioma difícil, porque cuando hay agua hace demasiado frío para usarla, y cuando deja de hacer frío, el agua es escasa. Esto limita tanto el crecimiento de las plantas como la diversidad de los animales. Las estepas son grandes extensiones de terreno, muy calientes en verano y muy frías en invierno, casi sin árboles, y cubiertas de forma casi permanente por gramíneas -como el trigo-, que son herbáceas especialmente adaptadas a estas condiciones. El trigo tiene órganos de reserva, un sistema de raíces bien desarrollado y hojas con cutícula gruesa. En las estepas abundan las liebres, conejos, ratones, perdices, zorros, etc. El bosque caducifolio o bosque templado Caducifolio quiere decir "que pierde hojas". Los árboles de esta región pierden sus hojas durante el invierno. Las condiciones de este bioma son más favorables que las de los anteriores y, por ello, tiene más variedad de seres vivos. La temperatura es moderada, y el frío sólo es un factor limitante en el invierno, época durante la cual los animales se defienden emigrando o reduciendo su actividad (hibernando). Entre ellos están los ciervos, zorros, pumas, lobos y jabalíes. Las hojas de los árboles, sobre las que viven los hongos, caen en otoño y vuelven a brotar en primavera. Las regiones polares Las regiones polares están formadas por grandes extensiones de hielo. Su temperatura siempre es menor a los 0 °C, por lo que las condiciones de vida son muy difíciles. Se les suele llamar desiertos fríos. Los animales adaptados a estas regiones son los pingüinos, los osos polares, las focas y otros. El bosque mediterráneo Es el bioma característico de regiones templadas de África, Europa y Medio Oriente. Se caracteriza por tener veranos secos y cálidos e inviernos fríos y lluviosos. Las lluvias pueden durar hasta el otoño y la primavera. El verano es la estación más difícil para las plantas. Es un bosque seco donde las plantas se han adaptado a la falta de agua. De estos productores se alimentan muchos animales, como el conejo, la paloma torcaza, el lirón, el gamo, y también los buitres y águilas reales. El desierto En este bioma casi no llueve, apenas 250 litros de agua por metro cuadrado al año, y presenta grandes variaciones de temperatura entre el día y la noche. Su vegetación es muy escasa y está adaptada a la sequedad del ambiente. Los cactos son las plantas más comunes de esta región, pero también hay arbustos. Alrededor del 12% de la superficie terrestre está cubierta de desiertos, y un tercio del resto está en proceso de desertización. En el Perú, el desierto alberga a los algarrobos, que son árboles que pueden sobrevivir en esta región por sus raíces grandes y profundas que toman agua del subsuelo. En el desierto encontramos reptiles, distintos insectos y escorpiones. La sabana o bosque tropical seco Este bioma tiene un clima templado y seco, con periodos de lluvia y de sequía. La vegetación predominante es herbácea, aunque también se encuentran árboles. Es característico de la costa norte del Perú, y es el hábitat de una variedad de mamíferos arborícolas, reptiles, aves e insectos.

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C.T.A Regiones montañosas En las cordilleras, la temperatura y la cantidad de oxígeno descienden con la altura, y la vegetación va cambiando. En las cumbres hay ichu, y viven animales adaptados a estas condiciones, como los camélidos y el cóndor. La selva o bosque tropical Este bioma se caracteriza por las grandes precipitaciones -que superan los 2000 litros por metro cuadrado anuales-, su elevada temperatura y su humedad. Hay gran variedad y cantidad de plantas y animales, alrededor de 750 especies de árboles en bosques de hojas perennes que cubren el 6% de la superficie terrestre. La selva tropical más grande es la Amazonía, que tiene una extensión de siete millones de kilómetros cuadrados. Un solo árbol de esta selva puede albergar 43 especies de hormigas. En este bosque vive una de cada cinco especies de aves del mundo. ECOSISTEMAS ACUÁTICOS La vida se originó en el mar. Los primeros antepasados de los actuales seres vivos fueron acuáticos, pero algunos pasaron a la tierra con nuevas formas. Entre el agua y la tierra, como sabes, hay grandes diferencias. Las características que permitieron a los seres vivos superar esas diferencias y colonizar la tierra se llaman adaptaciones. Veamos algunas diferencias climáticas entre el agua y la tierra:   

La cantidad de oxígeno disuelto en el aire es mayor que en el agua. El agua en la tierra es en muchos casos un factor limitante para el desplazamiento de los organismos terrestres. La ausencia de agua puede causar deshidratación en los seres vivos. La variación de la temperatura es mayor en el medio terrestre que en el acuático, tanto entre el día y la noche como de estación a estación.

Ecosistema de agua dulce La limnología es el estudio de las aguas dulces naturales: ríos, lagos, lagunas, arroyos, charcos, entre otros. Existen dos tipos hábitats de agua dulce: los de aguas quietas o lénticas, y los de aguas corrientes rápidas o aguas lóticas. Hábitats Lénticos Corresponden a los lagos, lagunas, estanques y charcos, en los que se pueden diferenciar dos zonas: una litoral y otra limnética.  Zona litoral. Es poco profunda y está próxima a la orilla. En ella conviven diferentes tipos de plantas y algas, como lentejas y helechos de agua, juncos, elodeas, totoras, etc. La mayor diversidad de los animales acuáticos habita aquí: caracoles, libélulas, gusanos planos, cangrejos de río, insectos y sus larvas, entre otros. Muchos vertebrados, como los sapos, las serpientes, las tortugas y los peces, pasan gran parte de su vida en esta zona.  Zona limnética. Comprende las aguas abiertas alejadas de la orilla. Va desde la superficie hasta la profundidad, en que la luz ya no es suficiente para el proceso de fotosíntesis. Entre los integrantes de esta zona encontramos al zooplancton, como los copépodos y cladoceros. También es un hábitat natural de muchas variedades de peces.

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C.T.A Hábitats lóticos Son los ríos, los manantiales y los arroyos. Se caracterizan por el desplazamiento de las masas de agua, o corrientes de agua. La velocidad de la corriente está determinada por la inclinación del terreno, la profundidad del río y el ancho de su lecho. En los remansos de los ríos conviven muchos de los organismos que habitan en las aguas tranquilas, pero en los ríos de corrientes rápidas sólo viven los que están especialmente adaptados para ello, como el salmón y la trucha. Los peces de aguas rápidas son nadadores vigorosos de cuerpo hidrodinámico. Muchos invertebrados, como las larvas de algunos mosquitos, se fijan a las piedras por medio de ganchos y ventosas. LA ACCIÓN DEL HOMBRE SON LOS ECOSISTEMAS Según algunos astronautas, hay por lo menos dos obras hechas por el hombre que pueden verse con relativa facilidad desde el espacio: la Muralla China y el basurero de la ciudad de Nueva York. Pero si se vuela un poco más bajo, los cambios provocados por el hombre en la superficie del planeta son más evidentes: desde la ventanilla de un avión puede verse el smog sobre las ciudades, las zonas cultivadas, los bosques talados, los caminos y las ciudades. Estos son ejemplos que demuestran que la acción del hombre se ha convertido en una fuerza capaz de cambiar las características de los ecosistemas naturales. En muchos casos, la acción del hombre ha resultado beneficiosa: por ejemplo, cuando se realizan las terrazas en las montañas para evitar la erosión del suelo. Pero la mayoría ha generado efectos no deseados, como la contaminación, la deforestación y la extinción de especies. Al construir ciudades, carreteras y puentes; al arrojar residuos al agua, acumular basura, destinar tierras para la agricultura y la ganadería o talar un bosque, el hombre modifica su ambiente. Los efectos causados por la actividad humana sobre el ambiente se conocen como impacto ambiental, y pueden ser beneficiosos o perjudiciales. Todo lo que es parte de la Naturaleza y podemos utilizar es un recurso natural. Los recursos naturales se clasifican en renovables y no renovables. Como viste en la primera unidad, los recursos renovables son aquellos que, administrados en forma adecuada, pueden explotarse ilimitadamente, como el Sol, el viento, el mar y el agua. Los recursos no renovables, en cambio, son aquellos que están almacenados en cantidades fijas en el subsuelo, como los minerales, el gas natural, el carbón mineral y el petróleo.

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C.T.A TEST DE ECOLOGÍA 1. Uno de estos seres vivos es un consumidor secundario: a. b. c. d.

6.

lobo; ciervo; ratón; buitre.

a. b. c. d.

2. El conjunto de seres vivos de la misma especie que habitan en un ecosistema se llama: a. b. c. d.

a. b. c. d.

biotopo; comunidad; población; ecosistema.

a. b. c. d.

un biotopo; una comunidad; una población; un ecosistema.

los herbívoros; los vegetales; los depredadores; los descomponedores.

9. Una de estas fuentes de carbono no puede ser utilizada por los seres vivos:

los peces de un río; un río; un bosque; un desierto.

a. El CO2 atmosférico; b. los carbonatos disueltos en las aguas; c. el carbono contenido en los compuestos orgánicos; d. el carbono contenido en las rocas calizas.

5. Los consumidores terciarios como las hienas se llaman también... a. b. c. d.

los herbívoros; los vegetales; los depredadores; los descomponedores.

8. Los organismos encargados en toda cadena trófica de transformar la materia orgánica en inorgánica son los...

4. ¿Cuál no es un ecosistema? a. b. c. d.

biocenosis; ecosistema; biotopo; comunidad.

7. Los productores son:

3. Todos los seres vivos que habitan en un ecosistema constituyen... a. b. c. d.

El medio ambiente físico-químico de un ecosistema se llama:

10. ¿Mediante qué mecanismo biológico devuelven los seres vivos parte del carbono asimilado al medio en forma de CO2?

productores; descomponedores; depredadores; superdepredadores.

a. Por la combustión; b. por la respiración; c. por la fotosíntesis. d. Ninguna de las tres.

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C.T.A ACTIVIDAD DE CLASE Con la ayuda de tu profesor describe cada una de las imágenes que a continuación se presentan:

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C.T.A

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C.T.A TEMA: DIVERSIDAD DE LOS ECOSISTEMAS

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C.T.A TEMA: ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS   

Las áreas naturales ecológicas se ven reducidas por la contaminación y es necesario que el hombre tome conciencia que el medio ambiente y los seres vivos tienen una estrecha interdependencia y nos necesitamos todos. La influencia del hombre en el medio ambiente se ha hecho cada vez mayor pone en peligro la armonía de la biosfera y la supervivencia de animales, vegetales y del hombre mismo. En el Perú existen más de 40 árboles naturales protegidos, a través de parques, reservas y santuarios, en la costa, sierra y selva que protegen las riquezas naturales del país.

PARQUES NACIONALES. Son destinados a la protección y preservación de la flora y fauna silvestre, está absolutamente prohibidos todo aprovechamiento directo de los recursos y asentamientos de grupos humanos en determinadas normas se permite la entrada de visitantes con fines científicos, educativos, recreativos y culturales (Ecoturismo). Se han establecido 8 parques nacionales en diversas regiones naturales del país. 

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MANU: Es el parque más extenso y protege el mayor número de especies del mundo, alberga además algunos grupos étnicos con escaso contacto con el mundo occidental; se localiza en el Dpto. de Madre de Dios. CUTERVO: (Cajamarca). Protege los bosques montañosos de la Coordillera de Tarros y las colonias de guacharos (aves nocturnas que se alimentan de semillas de las cuevas de San Andrés). TINGO MARÍA: (Huánuco). Conserva los bosques montañosos de la cadena de la Bella Durmiente, la cueva de las lechuzas y las aguas sulfurosas de Jacintillo. HUASCARÁN: (Ancash). La Suiza Peruana, Nevados glaciales, lagunas y valles en la Coordillera Blanca, la cadena tropical más alta del mundo, Rodales de Puya Raimondi, bosques de queñual y abundante flora y fauna silvestre. CERROS DE AMOTAPE: (Tumbes y Piura): la Región de los bosques secos tropicales, protege en peligro de extinción: maderas preciosas (hualtaco, guayacan), nutria de noroeste, cocodrilo americano, venado gris y la ardilla de nuca blanca. YANACHAGA – CHEMILLEN: (Pasco): Protege el Páramo altoandino, única conífera nativa de Perú (plantas sin flores, ciprés, y pino). RIO OBISEO: (San Martín): Páramo altoandino, hábitat del raro mono choro de cola amarilla, abundante flora y fauna silvestre en peligro de extinción. BAHUAJA – SONEME: (Puno y Madre de Dios): Selvas tropicales y sábanas de palmeras.

RESERVAS NACIONALES: Están destinadas a la protección de la fauna silvestre, cuya conservación es de interés nacional. Su uso puede ser únicamente por el estado, la autoridad podrá autorizar el aprovechamiento de la fauna silvestre. Estableciendo las limitaciones que garantice la efectiva conservación. En el Perú han sido establecidas en un total de 8 reservas nacionales y estas son:   

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RESERVA DE PAMPA GALERAS: (Ayacucho): En plena puna altoandina. Protege los mayores rebaños de vicuñas, ciervos o tarucas y el majestuoso cóndor andino. RESERVAS DE JUNÍN: (Junín): Hogar de miles de aves acuáticas altoandinas, ranas comestibles y truchas. RESERVA DE PARACAS: (Ica): Desierto costero y más frío peruano; abunda fauna marina como lobos marinos, delfines, ballenas, tortugas, gato marino o chungungo. Más de 200 especies de aves entre ellas las guaneras, parihuanas y el cóndor andino. Restos arqueológicos de la Cultura Paracas. RESERVA LOMAS DE LACHAY: (Lima): Ubica reserva en las lomas costeras, es un jardín en medio del desierto. RESERVA DEPACAYA – SAMIRIA: (Loreto): Una enorme red de lagos, pantanos y selvas tropicales. Extraordinaria diversidad biológica. Delfines de río, tortuga, charapa, paiche, monos y variedad silvestre.

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RESERVA DE SALINAS Y AGUA BLANCA: (Arequipa Blanca) (Moquegua): Puna, lagos, salares altoandinos en un territorio de alucinante geología (Volcanes, aguas termales). Protege vicuñas y un bosque e queñual y yaretales. RESERVA DE CALIPUY: (La Libertad): Monte espinoso y matorrales, protege guanacos silvestres, pumas, vizcachas, venado gris y perdices. RESERVA DEL TITICACA: (Puno): Abarca los totorales adyacentes al lago navegante más alto del mundo, protege su vida silvestre.

SANTUARIOS NACIONALES: Están destinados a proteger una especie o una comunidad de plantas y/o animal así como las formaciones naturales de interés científico o paisajístico.    

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HUAYLLAY: (Pasco): Bosque de piedras y quenual, aguas termales y fauna típica. CALIPUY: (La Libertad): Páramo húmedo, protege a los rodales de puya Raimondi, la planta poseedora de la inflorescencia más grande del mundo. AMPAY: (Apurímac): Protege los mayores rodales de podacarpus, único género de coníferas nativas del Perú. MANGLARES DE TUMBES: Única zona de manglares del país. Abunda fauna silvestre de importancia comercial (Langostinos, mariscos, más de 200 especies de aves y criaturas en extinción como el cocodrilo americano y el oso manglero. TABACONAS DE NAMBALLE: (Cajamarca): Refugio de especies raras y amenazadas, como el oso andino, al tapir de altura, venado andino y rodales de coníferas. LAGUNAS DE MEJÍA: (Arequipa): Totorales con más de 200 especies de aves residentes y migratorias.

SANTUARIOS HISTÓRICOS: Son destinados a proteger los escenarios naturales en que se desarrollaron acontecimientos gloriosos de la historia nacional.   

CHACRAMARCA: (Junín): Batalla de Junín y restos arqueológicos de la cultura Pumpush. PAMPAS DE AYACUCHO: batalla de Ayacucho. Conserva además los sitios arqueológicos de Wari y Quinua. MACHU PICCHU: (Cusco): Restos de la ciudadela y otros 34 sitios arqueológicos enlazados por el camino de Inca formaciones geológicas como el caño de Urubamba, faunas silvestre como Gallito de las Rocas (ave nacional), osos andino, venado enano, mono choro, entre otros.

ZONAS RESERVADAS: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Laquipampa (Lambayeque) Apurímac (Apurimac) Pantanos de Villa (Lima) Tambopata – Candamo (Madre de Dios). Batan grande (Lambayeque). Tumbes (Tumbes) Algarrobal EL Moro (La Libertad) Aymara Lupaca (Puno y Tacna). Chancaybaños (Cajamarca). Gueppi (Loreto).

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UNIDAD 4: ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS TEMA: CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Son sistemas abiertos y Realizan metabolismo Los seres vivos son sistemas abiertos, es decir, intercambian materia y energía con el entorno en el que se desenvuelven. No son sistemas cerrados autosuficientes. En el interior de los seres vivos ocurre un conjunto de reacciones químicas que permiten mantener la vida al que se denomina metabolismo. Se dan reacciones de degradación de moléculas complejas a simples llamadas catabolismos y reacciones de elaboración de moléculas complejas, llamadas anabolismos. Las reacciones catabólicas liberan energía por lo que son excergónicas; mientras que las reacciones de elaboración consumen energía por lo que son edergónicas. Las reacciones metabólicas son veloces, aceleradas en la mayoría de los casos por sustancias químicas de composición proteica llamadas enzimas. Homeostasis El ser vivo mantiene condiciones internas relativamente constantes para permanecer viva y funcionar eficazmente. La tendencia a mantener un estado interno constante se denomina homeostasis (homeo = constate; stasis=estado) Crecimiento El aumento del tamaño de los seres vivos recibe el nombre de crecimiento. Esto se puede dar por aumento de la biomasa celular, síntesis de moléculas orgánicas y por procesos de división celular, aumento del número de células. En los organismos unicelulares el crecimiento se da por el aumento de la masa celular, mientras que en los pluricelulares se debe tanto al aumento de la masa celular como a la división celular. Tienen Sensibilidad e Irritabilidad Los seres vivos son capaces de captar los estímulos, cambios del medio extremo o interno, propiedad conocida como la sensibilidad; ante los que dan una respuesta, la capacidad de responder a estímulos se conoce como irritabilidad. Se reproducen La reproducción es la capacidad de los seres vivos de tener descendencia, es decir de originar nuevos individuos de su propia especie. La capacidad de reproducción permite la continuidad de una determinada especie. Esta capacidad se basa principalmente en la propiedad de la molécula llamada ADN de duplicarse así cuando un organismo se reproduce, una copia de ADN pasa a su descendiente. La reproducción puede darse con la participación de células especiales llamadas gametos, caso conocido como reproducción sexual; o sin la participación de gametos, reproducción asexual, ya sea por fragmentos o yemas formados por células comunes que se desprenden a partir del progenitor. La ventaja del proceso sexual radica en que genera hijos con variabilidad genética y fisonómica ya que se hereda ADN de dos progenitores. La importancia de la variabilidad es que favorece la evolución de las especies. En la reproducción asexual muchos individuos provienen de un solo progenitor y son genéticamente idénticos. Evolucionan y se Adaptan Toda la materia está en constante evolución, cambio o transformación. Los seres vivos somos entes materiales y por lo tanto nuestra transformación es parte de la evolución universal de la materia. La evolución biológica sin embargo presenta algunas peculiaridades. En primera instancia se origina la variabilidad en los miembros de una población ocasionada por diversos procesos que se relacionan con el material genético (mutación, conjugaciones, transducciones, crossing over) y con la

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C.T.A reproducción sexual. Los individuos de la población luego luchan por la existencia en su ambiente, y producto de esta lucha sobreviven los demás aptos, los que se reproducen y trasmiten sus caracteres a la siguiente generación. La evolución biológica actualmente es definida como los cambios en los genes de toda una población a través del tiempo. La adaptación es el resultado de la evolución, así las especies que actualmente existe están adaptadas a las condiciones naturales. Cabe indicar que se puede considerar como adaptaciones fisiológicas las adecuaciones de un organismo a las condiciones geográficas.

TEMA: LA CÉLULA UNIDAD DE VIDA En 1665, Robert Hooke, al observar al microscopio, muy rudimentario en aquella época, un fragmento de corcho, descubre que está compuesto por una serie de estructuras parecidas a las celdas de los panales de las abejas, por lo que las llamó células. El posterior desarrollo de la microscopía permitió que en 1838 Scheleiden y en 1839 Schwan, uno para los vegetales y el otro para los animales, planteasen la denominada TEORÍA CELULAR, que, resumidamente, indica: 1º- Todos los organismos son células o están constituidos por células. 2º- Las unidades reproductoras, los gametos y esporas, son también células. 3º- Las células no se crean de nuevo, toda célula proviene siempre de otra célula. 4º- Existen seres unicelulares y seres pluricelulares. En pocas palabras, según la TEORÍA CELULAR, la célula es la unidad estructural, fisiológica y reproductora de los seres vivos; pues todo ser vivo está constituido por células: UNIDAD ANATÓMICA, su actividad es consecuencia de la actividad de sus células: UNIDAD FISIOLÓGICA y se reproduce a través de ellas: UNIDAD REPRODUCTORA. La TEORÍA CELULAR ha sido de gran importancia y supuso un gran avance en el campo de la Biología pues sentó las bases para el estudio estructurado y lógico de los seres vivos. UNICELULARES Y PLURICELULARES Como consecuencia del cuarto punto de la teoría celular, vamos a dividir los seres vivos en dos grandes grupos: -Unicelulares: con una sola célula. -Pluricelulares: con muchas células. No todos los seres vivos están constituidos por células. Un claro ejemplo son los virus, a estos organismos que no son células se les conoce como acelulares. EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS Por su estructura se distinguen dos tipos de células: procarióticas y eucarióticas: -PROCARIÓTICAS. Muy simples y primitivas. Apenas tienen estructuras en su interior. Se caracterizan por no tener un núcleo propiamente dicho; esto es, no tienen el material genético

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C.T.A envuelto en una membrana y separado del resto del citoplasma. Además, su ADN no está asociado a ciertas proteínas como las histonas y está formando un único cromosoma. Son procariotas, entre otras: las bacterias y las cianofíceas. -EUCARIÓTICAS: Células características del resto de los organismos unicelulares y pluricelulares, animales y vegetales. Su estructura es más evolucionada y compleja que la de los procariotas. Tienen orgánulos celulares y un núcleo verdadero separado del citoplasma por una envoltura nuclear. Su ADN está asociado a proteínas (histonas y otras) y estructurado en numerosos cromosomas. ESTRUCTURA GENERAL DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA En toda célula eucariótica vamos a poder distinguir la siguiente estructura: - Membrana plasmática - Citoplasma - Núcleo El aspecto de la célula es diferente según se observe al microscopio óptico (MO) o al electrónico (MET). Al MO observaremos la estructura celular y al MET la ultraestructura.

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C.T.A DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES Por lo general las células vegetales son de mayor tamaño que las animales, tienen plastos y están envueltas en una gruesa pared celular, también llamada pared celulósica o membrana de secreción. Sus vacuolas son de gran tamaño y no tienen centriolos. ORGÁNULOS DE LA CÉLULA CÉLULA ANIMAL 1 Membrana plasmática 2 Retículo endoplasmático granular 3 Retículo endoplasmático liso 4 Aparato de Golgi 5 Mitocondria 6 Núcleo 7 Ribosomas 8 Centrosoma (Centriolos) 9 Lisosomas 10 Microtúbulos (citoesqueleto)

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C.T.A CÉLULA VEGETAL 1 Membrana plasmática 2 Retículo endoplasmático granular 3 Retículo endoplasmático liso 4 Aparato de Golgi 5 Mitocondria 6 Núcleo 7 Ribosomas 8 Cloroplasto 9 Pared celulósica 10 Vacuola

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C.T.A BREVE DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES MEMBRANA Membrana plasmática: Delgada lámina que recubre la célula. Está formada por lípidos, proteínas y oligosacáridos. Regula los intercambios entre la célula y el exterior. Pared celular: Gruesa capa que recubre las células vegetales. Está formada por celulosa y otras sustancias. Su función es la de proteger la célula vegetal de las alteraciones de la presión osmótica. CITOPLASMA Hialoplasma: Es el citoplasma desprovisto de los orgánulos. Se trata de un medio de reacción en el que se realizan importantes reacciones celulares, por ejemplo: la síntesis de proteínas y la glicolisis. Contiene los microtúbulos y microfilamentos que forman el esqueleto celular. Retículo endoplasmático: Red de membranas intracitoplasmática que separan compartimentos en el citoplasma. Hay dos clases: granular y liso. Sus funciones son: síntesis de oligosacáridos y maduración y transporte de glicoproteínas y proteínas de membrana. Ribosomas: Pequeños gránulos presentes en el citoplasma, también adheridos al retículo endoplasmático granular. Intervienen en los procesos de síntesis de proteínas en el hialoplasma. Aparato de Golgi: Sistema de membranas similar, en cierto modo, al retículo pero sin ribosomas. Sirve para sintetizar, transportar y empaquetar determinadas sustancias elaboradas por la célula y destinadas a ser almacenadas o a la exportación. Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas digestivas. Intervienen en los procesos de degradación de sustancias. Vacuolas: Estructuras en forma de grandes vesículas. Almacenamiento de sustancias. Mitocondrias: En ellas se extrae la energía química contenida en las sustancias orgánicas (ciclo de Krebs y cadena respiratoria). Centrosoma: Interviene en los procesos de división celular y en el movimiento celular por cilios y flagelos. Plastos: Orgánulos característicos de las células vegetales. En los cloroplastos se realiza la fotosíntesis. NÚCLEO Contiene la información celular. Nucleoplasma: En él se realizan las funciones de replicación y transcripción de la información celular. Esto es, la síntesis de ADN y ARN. Nucléolo: Síntesis del ARN de los ribosomas. Envoltura nuclear: Por sus poros se realizan los intercambios de sustancias entre el núcleo y el hialoplasma. INTERCAMBIO DE MATERIALES (Transporte) El transporte a través de la membrana celular, ya sea directamente por la bicapa lipídica o por las proteínas, ocurre por medio de uno de dos procesos básicos: transporte pasivo o transporte activo. Transporte Pasivo (Difusión) Sin gasto de energía. El movimiento de los solutos va desde una zona de mayor concentración a una zona de menor concentración, a favor de la gradiente. Este a la vez, puede ser: A. Difusión simple. - Es el movimiento de moléculas desde zonas de alta concentración hacia zonas de baja concentración (difusión de moléculas liposolubles: 02, CO2, alcohol etílico, DDT, vitaminas A, D, E, K, etc...). El paso de agua se llama ósmosis. B. Difusión facilitada.- Cuando participan transportadores protéicos. Por difusión facilitada ingresan glucosa y aminoácidos. En algunas células la glucosa ingresa a la vez con sodio (cotransporte). Transporte Activo Con gasto de energía (ATP). El movimiento de solutos va de un lugar de menor concentración a una zona de mayor concentración (por bombas), o su traslado implica la invaginación de la membrana celular y formación de vesículas (endocitosis y exocitosis).

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C.T.A A. Transporte por bombas El mecanismo de transporte por bombas más conocido, es el que transporta tres iones de sodio 3Na+ al exterior de la célula en contra de la gradiente, y al mismo tiempo bombea dos iones de potasio 2K+ desde el exterior hacia el interior en contra de la gradiente (bomba de sodio y potasio). Esta bomba se encuentra en todas las células y es la encargada de conservar las diferencias de concentración de Na+ y K+ a través de la membrana celular lo mismo que establecer un potencial eléctrico negativo dentro de las células y conservar el volumen celular normal. B. Transporte en masa ¿Qué sucede con las sustancias que resultan muy grandes para penetrar o salir a través de la membrana?. La membrana las transporta gastando ATP. Para ello realizan la formación de vesículas. I.

Endocitosis (Proceso de ingreso de materiales) a. Fagocitosis.- Ingreso de material sólido. Es llevada a cabo por unos cuantos tipos de células especializadas (glóbulos blancos) o por organismos unicelulares como amebas y protozoarios ciliados. Las esponjas, celenterados y platelmintos presentan células que realizan fagocitosis. b. Pinocitosis.- Ingreso de material líquido. Es realizado por ciertos tipos de células especializadas. Por ejemplo el paso de sustancias digeridas a nivel de las vellosidades intestinales o el paso de acetilcolina (liberada por las neuronas) hacia las células musculares. II. Exocitosis (Proceso de egreso de materiales) a. Egestión.- Eliminación de desechos no absorbidos (defecación celular) b. Secreción.- Eliminación de productos anabólicos (enzima salival, mucina del moco, etc)

MITOCONDRIAS Organela presente en todas las células eucariontes, formada por doble membrana, una de las cuales se proyecta al interior para formar las crestas, la cual posee proteínas para transporte de e (electrones) y también unas partículas "F" (fosforilación) donde se forma el ATP (adenosin trifosfato). También encontramos un coloide mitocondrial llamada matriz mitocondrial muy rico en "enzimas del ciclo de Krebs"; además encontramos un ADN – circular y algunos ribosomas (70S). ¿Qué función cumplen las mitocondrias, que permite a los organismos tener más energía y por lo tanto realizar más trabajo y ser más complejos? Es la respiración celular o metabolismo oxidativo. Luego que surge la fotosíntesis oxigénica (por algas primitivas "cianofitas") el ambiente acuático y atmosférico empezó a tener en su composición O2 libre (oxidante), con lo cual los organismos iniciaron el metabolismo oxidativo que consiste en degradar los alimentos hasta sustancias más simples, y por lo tanto obtener más energía útil para formar estructuras, o realizar mayor trabajo. Además el O2 formó el ozono, y en este medio con menor radiación (UV), surgieron los eucariontes y con ellos, las mitocondrias como organelas oxidativas, luego con los eucariontes surge el sexo y la organización pluricelular (hongos, plantas y animales). Respiración Celular Es un proceso intracelular que incluye a un conjunto de reacciones catabólicas en cadena en la cual las biomoléculas orgánicas energéticas como los glúcidos y lípidos sufren la ruptura de sus enlaces covalentes para transformarse en biomoléculas inorgánicas más simples (H2O y CO2). De la ruptura de los enlaces, se libera energía; una parte se pierde como calor y la otra es transferida finalmente a la formación del ATP. El ATP es la molécula energética utilizada por la célula en el transporte activo, división, movimiento, etc.

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C.T.A LOCALIZACIÓN Originalmente las primeras células del planeta carecían de organelas y núcleo, por lo tanto todas sus actividades acontecían en el citoplasma; cuando surgen las organelas y el núcleo se forman compartimientos especiales en las cuales sólo se concentraron enzimas comprometidas con un tipo de actividad específica. Actualmente todavía existen células sin organelas ni núcleo, tales como las bacterias y cianofitas. En estas células todo el proceso de respiración celular acontece en la membrana citoplasmática (mesosomas) y el citoplasma. En células eucariontes (con organelas y núcleo) la respiración se realiza en el citoplasma y en las mitocondrias. ETAPAS En las células eucariontes se realiza en el citoplasma y en las mitocondrias. De la energía obtenida, un 60% disipa en forma de calor, el 40% restante se almacena en moléculas de ATP. Etapa citosólica Etapa mitocondrial

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Glucólisis ó Ruta de Embden Meyerhof. Descarboxilación del piruvato. Ciclo de Krebs o Ciclo del ácido cítrico. Cadena respiratoria.

Ecuación: C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38P  6CO2 + 6H2O + 38ATP Etapa Citosólica Se realiza en la parte soluble o citosol de la matriz citoplasmática donde la glucosa es degradada a dos piruvatos proceso denominado glucólisis (ruptura de la glucosa). En el citosol la glucosa (C6) inicialmente es activada gastando la célula 2 ATP, posteriormente en el proceso se generan 4 ATP por un proceso denominado: fosforilación a nivel de sustrato, que es una forma primaria de fabricar ATP a nivel citoplasmático. Simultáneamente durante la degradación de la glucosa se liberan hidrógenos citoplasmáticos en un proceso conocido como deshidrogenación los cuales son recolectados por la coenzima NAD+ que tras recibir 2H se hidrogenan a NADH+H+. En éste proceso se forman 2NADH+H+ a partir de 2NAD+. El ácido pirúvico (C3) es una molécula clave que puede seguir dos vías citoplasmáticas: A. Vía anaeróbica (sin aire) Se da cuando hay escasez o ausencia de O2, citoplasmático, también se llama vía fermentativa de la cual se conocen dos formas: 1. Fermentación láctica.- Ocurre por ejemplo en el tejido muscular tras ejercicios intensos donde los ácidos pirúvicos son reducidos a ácidos lácticos (C3) los cuales atraviesan fácilmente la membrana y pasan hacia la sangre, de aquí una parte se pierde por la orina y otra parte es llevada al hígado donde un grupo de enzimas que trabajan en sentido inverso a la glucólisis lo transforman en glucosa (gluconeogénesis), del hígado la glucosa va al músculo completando un ciclo llamado Ciclo de Cori. 2. Fermentación alcohólica.- Ocurre en levaduras fermentadoras del vino, pan, cerveza, etc, en las cuales el piruvato tras dos reacciones consecutivas originan CO2 y etanol (C2, H5, OH). B. Vía aeróbica (con aire) Cuando hay consumo de oxígeno, los ácidos pirúvicos generados en el citoplasma ingresan a las mitocondrias atravesando sus dos membranas para llegar a la cámara interna. Etapa Mitocondrial A. Actividades en la cámara interna (matriz mitocondrial) 1. Descarboxilación y deshidrogenación del piruvato.- La descarboxilación consiste en que el piruvato pierde un carbono en forma de CO2 y la deshidrogenación en que pierde 2H los que son recolectados por el NAD+ para transformarse en NADH+H+. El piruvato se convierte en acetilo (C2) e inmediatamente se acopla con la coenzima -A (Co-A).

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C.T.A 2. Descarboxilaciones y deshidrogenaciones del acetilo en el "Ciclo de Krebs".- El acetilo es transportado por la coenzima -A al "Ciclo de Krebs" donde es recepcionado por el oxalacetato (C4) que se convierte al recibir acetilo (C2), en el citrato (C6). El citrato es atacado por las enzimas del ciclo que le retiran secuencialmente dos carbonos en su forma de CO2 (descarboxilación) y 4 pares de H (deshidrogenación), los que son recolectados por 3NAD+ y 1 FAD; en el ciclo también se forma l GTP que da origen a 1 ATP. B. Actividades en la membrana interna Cuando el NADH+H+ o FADH2 se acerca a la membrana sufre la pérdida de los hidrógenos, que se descomponen en H+ (protones) y e - (electrones), los H+ quedan en la cámara externa, mientras que los e- saltan hacia la superficie de la membrana interna donde son recibidos por complejos proteicos integrales dispuestos en una secuencia energética decreciente, conformando la Cadena Transportadora de e -donde sus componentes más importantes son los citocromos: proteínas que contienen Hierro (Fe). Los electrones van saltando de transportador en transportador y este flujo de e - genera un: potencial electrónico que sirve para introducir H+ de la cámara interna a la cámara externa: los ellegan hasta el último transportador y de allí se unen al O, (aceptor final de e-) Los protones que pasaron a la cámara externa se han acumulado y generado un potencial químico. El regreso violento de los protones desde la cámara externa a la cámara interna desprende energía y se hace por el canal protónico de la partícula "F", sobre la superficie de esta partícula se realiza una captura de energía y la formación de ATP (ATP sintetasa o ATP - asa), este proceso se denomina fosforilación oxidativa.

PLASTOS Y FOTOSÍNTESIS El proceso de fotosíntesis (foto = luz, síntesis = elaborar) permite elaborar alimentos, como la glucosa, utilizando energía luminosa, CO2 y H2O. Esta función la realizan organismos autótrofos como las plantas, las algas y las cianofitas, las cuales, son infaltables en todo ecosistema para iniciar las cadenas alimenticias. Además de formar glucosa y otros alimentos, también se libera O2 al medio, el cual permite realizar metabolismo oxidativo en los organismos aeróbicos (planta, animal, hongo, etc...); y también contribuye en la formación de la capa de ozono (O) que protege la vida en el planeta.

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C.T.A PLASTOS (Plastidios) Organelas presentes en los vegetales que cumplen funciones de almacenamiento (leucoplastos), dan color al vegetal (cromoplastos) y fotosíntesis (cloroplastos). Todas se forman a partir de un plasto inmaduro llamado proplastidio. El cloroplasto presenta doble membrana, un fluido interno llamado estroma, sacos membranosos de tilacoides que en conjunto forman una grana, en éstos, se encuentra la clorofila que capta luz durante la fotosíntesis. Además posee ADN, material genético que le permite replicar a los cloroplastos. Los cloroplastos en la oscuridad (sin luz), se desorganizan y se denominan etioplastos. ¿Qué función cumple el cloroplasto, para que exista vida en el planeta? Su función es la fotosíntesis, que consiste en elaborar alimento, ser productor y sustento de los ecosistemas y además liberar oxígeno. FOTOSÍNTESIS Definición Proceso mediante el cual la luz aporta energía que es utilizada en la elaboración de moléculas orgánicas, las cuales acumulan energía en sus enlaces, es decir "energía química". Si en el proceso se libera oxígeno como ocurre en las plantas se denomina oxigénica, pero si no se libera oxígeno es anoxigénica como ocurre en las bacterias. Fotosíntesis Oxigénica A. Localización Las plantas llevan a cabo la fotosíntesis en tallos y hojas verdes que constituyen los órganos fotosintéticos típicos. En estos órganos se localiza el parénquima clorofiliano, constituido de células con abundantes cloroplastos, organelas fotosintéticas que contiene los pigmentos fijadores de la luz y las enzimas requeridas en el proceso. Las algas eucarióticas unicelulares poseen cloroplastos. Las algas pluricelulares presentan un tejido primitivo, el plecténquima, en cuyas células ocurre la fotosíntesis. Los plastidios involucrados son rodoplastos (algas rojas), feoplastos (algas pardas) y cloroplastos. B. Unidad fotosintética Los pigmentos integrados en la membrana y asociados a proteínas constituye la unidad fotosintética denominada cuantosoma, localizada en los tilacoides del cloroplasto. El pigmento más importante es la clorofila ("trampa"), mientras que los demás actúan como pigmentos auxiliares ("antena"). La característica molecular que le permite absorber luz es la distribución de sus electrones en pares de manera alternada (resonancia) y en el caso de la clorofila, el Mg (magnesio) como ión central de la molécula. En el cuantosoma también existe la partícula "F" que sintetiza ATP. También presentan dos fotosistemas (ps I, ps II) con pigmentos P700 y P680, es decir, clorofilas "a" excitables con fotones de luz. En el fotosistema II existe una proteína encargada de la ruptura del agua llamada proteína Z. C. Etapas de la Fotosíntesis Oxigénica 1. Etapa Luminosa- Ocurre en las membranas de lo tilacoides donde están localizados los cuantosomas. Se llevan a cabo los siguientes eventos. a. Fotoexcitación. La luz "absorbida" por los pigmentos desencadena la excitación electrónica molecular y la pérdida de electrones por las clorofilas. b. Fotólisis del agua. La energía absorbida provoca la ruptura de las moléculas de agua, como consecuencia se libera oxígeno molecular (O2), electrones (2e-) y protones (2H+) hacia el interior del tilacoide. c. Transporte de electrones y fotoreducción. Los electrones liberados del agua son transferidos a través de la cadena transportadora de electrones hacia el NADP+ del estroma que como consecuencia se reduce.

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C.T.A Fotofosforilación. La acumulación de protones en el intratilacoide y el transporte de electrones generan una gradiente (diferencia) de concentración y carga entre el tilacoide y el estroma. Como consecuencia se sintetiza ATP por parte de la ATP sintetasa. La etapa luminosa transforma la energía luminosa energía química, proceso que se evidencia en la síntesis de ATP. Según las investigaciones se ha establecido que por, cada O2 liberado se generan 3ATP, de las cuales 2 se elaboran en la secuencia lineal mientras el tercero es sintetizado en un proceso cíclico de flujo de protones y electrones. Proporcionalmente se forman también 2NADPH+H+. 2. Etapa Oscura.- Denominada Ciclo de Calvin. Ocurre en el estroma. Es aquella en la cual se utilizan los productos de la etapa luminosa (excepto O2) y con la incorporación de CO2 se sintetizan azúcares. Comprende los siguientes procesos: a. Fijación de CO2. Moléculas de ribulosa difosfato reaccionan con el CO2 de la atmósfera. Inicialmente se forman moléculas de 6C inestables que se rompen en unidades de 3C denominadas fosfogliceratos. b. Reducción. Las moléculas de fosfoglicerato son transformadas hasta fosfogliceraldehído. El proceso incorpora protones y electrones, bajo la forma de H, provenientes del NADPH+2, consumiendo energía proporcionada por el ATP. c. Síntesis de glucosa. Doce fosfogliceraldehídos mediante una serie de reacciones dan origen a la FRUCTOSA que por isomerización (cambio de conformación molecular) es transformada a GLUCOSA. d. Reactivación de la ribulosa. Las moléculas de ribulosa reaccionan con ATP para generar ribulosa difosfato que actúa como fijador del CO2. Las moléculas de glucosa elaboradas tienen tres destinos: 1. Se utilizan como fuente de energía o para la síntesis de moléculas estructurales. 2. Son almacenadas en el mismo lugar de la síntesis como almidón. 3. Son transportadas a otros órganos vegetales para su uso o almacén. Modificaciones de la fotosíntesis oxigénica tantas C4 El CO2 antes de incorporarse al Ciclo de Calvin se transforma en un compuesto de 4C que se acumula en las células del mesófilo, a partir de aquí, el CO2 es transferido a las células de la vaina vascular previa descomposición del compuesto C4. La etapa inicial de fijación de CO2 y su liberación posterior son denominadas CICLO DE HATCH SLACK. Son plantas C4 gramíneas de crecimiento rápido. Plantas CAM (Metabolismo ácido de Crassuláceas) Son plantas adaptadas para la vida en los climas secos: por lo cual la incorporación de CO2 sólo ocurre en la noche y el CO2 se transforma hasta compuestos de 4C (ácidos) en el día los estomas están cerrados: el CO2 acumulado se utiliza después de transformar los compuestos ácidos. Fotosíntesis anoxigénica Es la actividad sintética bacteriana en la que se utiliza como donador de hidrógeno al H2S u otro compuesto, menos el agua, por lo que no libera oxígeno. Ejemplo: bacterias sulfurosas.

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ACTIVIDAD PARA LA CASA 1) Completa el siguiente mapa conceptual:

Célula

Tipos de célula

Procariota Membrana

Núcleo Animal

Vegetal

2) Realiza un esquema comparativo entre células procariotas y eucariotas. 3) ¿Qué son los plastidios? 4) ¿A qué llamamos diferenciación?

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C.T.A 5) Encuentra en la sopa de letras las 6 palabras definidas a continuación teniendo en cuenta que pueden estar en sentido vertical, horizontal y diagonal.  Síntesis de proteínas  Aporte energético a la célula  Parte de la célula donde se deposita el material genético.  Observó la primera célula en una lámina de corcho.  Digestión celular.

A C F G N T E N K G H S

R A G U U H N L S L L G

M Q Z F I W X G T B C H O G O O C L E O O T N K N S M E D E A W R R S F I S O S A Q W E I D D R

R I B O S O M A N O R B

V C X Z L K M H G M B F

D E S U A C P A O R I I V O A T T A A F J Z R N

6) Explica de forma detallada el esquema.

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C.T.A TEMA: LOS NUTRIENTES MÁS IMPORTANTES Los componentes nutritivos de los alimentos – o nutrientes – pasan a formar parte de los tejidos, ya sea para aumentar la masa corporal o para reparar los tejidos dañados. Por otro lado, sirven como fuente de energía. El cuerpo humano está compuesto por un conjunto de sustancias químicas cuya presencia es crucial para el continuo proceso de regeneración de sus tejidos y órganos: agua, sales minerales y moléculas orgánicas, es decir, azúcares o carbohidratos, proteínas, grasas o lípidos y vitaminas. Nutrientes orgánicos Los aminoácidos, unidades básicas que constituyen las proteínas, son las principales moléculas que forman las estructuras de los tejidos. Estos, según su tipo, se regeneran a diferentes velocidades. Por ejemplo, los glóbulos rojos tienen una duración de ciento veinte días, mientras que las células que recubren el intestino se reemplazan cada tres o cuatro días. El colágeno, una proteína de los tendones, tiene un periodo de vida de diez años. La insuficiencia de estos nutrientes puede provocar marasmo (insuficiencia proteica y calórica). Los carbohidratos o azúcares, compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, son la fuente energética por excelencia. La glucosa es la única fuente de energía para el funcionamiento de los músculos y del cerebro. La cetosis es una enfermedad provocada por una insuficiencia en la ingesta de estos nutrientes. Los lípidos son componentes estructurales de las membranas celulares y protegen los vasos sanguíneos, los nervios y otros tejidos. Además, son la fuente energética por excelencia, y funcionan como almacén de energía. La insuficiencia de estos nutrientes puede provocar alteraciones en la piel. Nutrientes inorgánicos Los nutrientes inorgánicos incluyen el agua, que constituye más del 60% del organismo. Su insuficiencia en la dieta puede ocasionar deshidratación grave. Además, entre este tipo de nutrientes se encuentran los minerales, que intervienen en numerosos sistemas enzimáticos y procesos del metabolismo. El calcio es uno de los minerales más importantes, pues forma parte de los huesos y dientes y participa en los mecanismos de transporte de los alimentos al interior de los tejidos y células. Otro mineral básico para la vida es el fósforo, que forma los compuestos que almacenan energía (ATP). El sodio y el potasio son minerales que se encargan de mantener el equilibrio osmótico, además de ser elementos vitales para la conducción del impulso nervioso y el transporte a través de la membrana celular. Las vitaminas Las vitaminas son compuestos orgánicos de diferente origen químico que actúan sobre las células en muy pequeñas cantidades y que son indispensables para regular el funcionamiento del organismo. Estos compuestos, sintetizados generalmente por los vegetales, se ingieren con los alimentos. Hay que tomar en cuenta que la vitamina D es la única que se puede sintetizar en el organismo, lo que se logra con ayuda de la luz solar sobre los lípidos. Las vitaminas se dividen en dos grandes grupos: las hidrosolubles y las liposolubles. Vitaminas hidrosolubles No se acumulan en el organismo y se destruyen con la cocción de los alimentos. Entre ellas encontramos la vitamina C y el complejo B, constituido por la tiamina (B1), la riboflavina (B2), el ácido nicotínico (B3), el ácido pantoténico (B5), la piridoxina (B6), el ácido fólico (B9) y la cianocobalamina (B12).  Tiamina (B1): Interviene en el metabolismo de los lípidos y de los carbohidratos. Se le encuentra en las carnes, la leche, muchos cereales y legumbres, etcétera. Su carencia produce una enfermedad que afecta el sistema nervioso, denominada beriberi.  Riboflavina (B12): Interviene en la síntesis de bases nitrogenadas y de ácidos nucleicos, y en la maduración de los glóbulos rojos. Las carnes, la leche, el queso, el huevo, etcétera, son las

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C.T.A principales fuentes de riboflavina. Su insuficiencia produce problemas neurológicos y anemia perniciosa.  Ácido ascórbico (C): Participa en la síntesis de colágeno, que mantiene la cohesión de los tejidos. Se encuentra en las frutas (principalmente cítricos) y en las verduras. Su carencia produce el escorbuto, enfermedad caracterizada por hemorragias en las encías, problemas de coagulación y debilidad general. Vitaminas liposolubles Las vitaminas liposolubles se caracterizan por presentar una estructura química similar a la de los lípidos.  Retinol (A): Interviene en la química de la visión y protege las mucosas y la piel. Se encuentra en el pescado, el hígado, el huevo y los lácteos. Su carencia provoca ceguera nocturna, enfermedades infecciosas y problemas de crecimiento.  Calciferol (D): Participa en la regulación del metabolismo del calcio y el fósforo. Se encuentra presente en los lácteos y en algunas verduras. Su insuficiencia provoca raquitismo.  Tocoferol (E): Protege los vasos sanguíneos y participa en los procesos que inhiben el envejecimiento y la muerte celular. Se encuentra en la carne vacuna, la yema de huevo, las verduras, etcétera. Su carencia produce envejecimiento celular y esterilidad.  Naftoquinona (K): Interviene en la coagulación de la sangre. Se encuentra en la carne, la leche y las verduras, especialmente las de hoja. Su insuficiencia provoca hemorragias. LOS ALIMENTOS COMO FUENTE DE ENERGÍA Las reacciones catabólicas permiten degradar grandes moléculas orgánicas y transformarlas en moléculas pequeñas con el fin de liberar energía. Esta liberación de energía es fundamental para que podamos desempeñar cualquier tipo de actividad: desde correr hasta pensar o digerir los alimentos. La energía se obtiene de los alimentos. Los alimentos constituyen nuestro combustible, ya que aportan energía. Sin embargo, esta energía sólo puede ser liberada mediante las reacciones químicas que se llevan a cabo dentro de las células. En estas reacciones interviene el oxígeno (respiración celular). Este proceso se inicia con la digestión y la absorción, y continúa con el transporte y la incorporación a la célula de los nutrientes. En esta etapa ocurre la combustión. Finalmente, los desechos tóxicos se eliminan. La clasificación de los alimentos Los alimentos se pueden clasificar de muchas maneras. En los últimos años, se ha impuesto una clasificación basada tanto en su origen como en los nutrientes que aportan al organismo. Según esta clasificación, se distinguen seis grupos de alimentos. Grupo 1. Grupo 2. Grupo 3. Grupo 4. Grupo 5. Grupo 6.

Leche, derivados lácteos y huevos. Aportan proteínas, vitaminas y calcio. Carnes, aves y pescado. Aportan, fundamentalmente, proteínas. Grasas y aceites. Consumidos con moderación, proporcionan buena parte de las grasas que necesitamos. Cereales, legumbres, papas y azúcar. Aportan proteínas y carbohidratos. Hortalizas y verduras. Son fuente de vitaminas y fibra. Frutas. Aportan carbohidratos, vitaminas y fibra.

De la combinación adecuada de estos tipos de alimentos, así como de las cantidades ingeridas, depende nuestra salud. Criterios para una dieta sana Para que la dieta sea completa y equilibrada, es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos: 1. No se debe abusar de los dulces y las grasas. Son alimentos que se deben introducir en la dieta con moderación.

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C.T.A 2. Debemos consumir proteínas vegetales y animales. Además, hay que alternar la carne, el pollo y el pescado como fuente de proteínas animales. 3. No debemos olvidar los minerales necesarios. Aunque en muy pequeña cantidad, algunos minerales son imprescindibles para el funcionamiento del organismo. Es el caso del potasio, el sodio, el calcio, el magnesio, el flúor, etcétera. 4. Necesitamos un aporte diario de vitaminas. Las cantidades necesarias cada día son muy pequeñas, pero es importante que no falten en la dieta. 5. También es importante un aporte adecuado de fibra. La fibra no puede ser digerida, pero favorece el tránsito intestinal, y se cree que previene contra algunas enfermedades, como el cáncer al tubo digestivo. 6. Por último, es fundamental distribuir las comidas adecuadamente a lo largo del día. La elección de la dieta La dieta de las personas que habitan en un lugar determinado depende tanto de factores culturales y sociales como de la disponibilidad de alimentos. Aunque hoy en día, al menos en los países desarrollados, se puede disponer de una gran variedad de alimentos, todavía hay importantes diferencias en la dieta en los distintos países. Algunas personas optan por dietas especiales por razones médicas o estéticas (dietas de adelgazamiento). Estas dietas deben realizarse siempre bajo control médico. Un caso especial es el de la dieta vegetariana. Las personas vegetarianas consumen sólo productos vegetales. Se ha demostrado que esta dieta es insuficiente en vitamina B12, hierro, calcio y otras sustancias importantes. Estas carencias se solucionan añadiendo a la dieta vegetariana huevos, leche y derivados lácteos. ENFERMEDADES POR UNA DIETA INDEBIDA Las enfermedades relacionadas con una alteración en la dieta y las que afectan al sistema digestivo se deben a varios factores, como los malos hábitos alimentarios, las intoxicaciones, la falta de higiene en la elaboración y preparación de los alimentos y los problemas emocionales. Los órganos del sistema digestivo que son más susceptibles de sufrir alteraciones se denominan órganos "blanco". A continuación, se analizan algunos ejemplos de estos órganos y de sus alteraciones. Caries dentales Cuando aparecen los primeros dientes, se produce una proliferación de bacterias anaeróbicas (bacterias que viven en ausencia de oxígeno) que forman una película: la placa dental. A medida que la placa dental crece y los productos ácidos del metabolismo bacteriano se acumulan, se producen las caries. Las dietas ricas en carbohidratos o azúcares son especialmente cariogénicas (es decir, generan caries), debido a que producen ácido láctico. Las enzimas que producen las bacterias degradan la matriz del diente. El uso de fluoruros en las pastas dentífricas y el agua corriente contribuyen a evitar esta degradación y a hacer los dientes más resistentes. Enfermedades gástricas Las dos enfermedades más comunes del estómago son la gastritis y la úlcera. Se denomina gastritis a cualquier inflamación de la mucosa gástrica (tejido del sistema digestivo). Las gastritis se caracterizan por una lesión superficial de la mucosa que cubre la cavidad interna del estómago. Cuando la capa de células que recubre el interior del estómago es escasa o la secreción del jugo gástrico es abundante, el ácido clorhídrico corroe las paredes estomacales desprotegidas y se originan las úlceras. Una de las causas de esta patología son los problemas emocionales. Esta enfermedad se observa con mayor frecuencia en los hombres de entre 45 y 65 años de edad: estos pacientes padecen náuseas, vómitos, acidez e indigestión. Otro factor de riesgo en la úlcera es el consumo elevado de aspirinas. Si la úlcera avanza, puede lastimar los vasos sanguíneos, lo que provoca hemorragias y hasta la erosión completa de la pared del estómago. La ulcera péptica consiste en la pérdida de tejido del duodeno (región inicial del intestino delgado). Entre 6 y 15% de la población occidental sufre esta afección. Al igual que en la úlcera

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C.T.A gástrica, es muy posible que una nutrición desbalanceada pueda influir, ya que se ha registrado una mayor frecuencia de esta enfermedad en individuos de un nivel educacional y socioeconómico bajo. Uno de los principales factores de riesgo para contraer úlcera péptica es el tabaco. El tratamiento de la úlcera duodenal exige neutralizar la acidez del jugo gástrico con el aporte de alimentos no irritantes, como leche, verduras y carnes cocidas, y evitar los alimentos fritos, el café, el alcohol y las frutas y verduras crudas. La diarrea Se denomina diarrea al trastorno en el transporte de los líquidos intestinales, que determina que el 70% de las deposiciones esté compuesto por agua. Las aplicaciones básicas para tratar la diarrea, sobre todo en los niños y en los ancianos, consisten en:  Aumentar la ingestión de líquidos para evitar la deshidratación (la rehidratación reduce el vómito y restituye el apetito).  Para evitar la desnutrición, seguir una dieta basada en carnes bien cocidas, quesos duros, pan tostado, manzana al horno y agua hervida. Colon irritable Se aplica la denominación de colon irritable a un conjunto de síntomas entre los que se destacan el dolor abdominal y la variación de los hábitos intestinales, desde estreñimiento hasta diarrea. La causa de esta enfermedad se relaciona con los estados de ansiedad que padece una persona, la tensión nerviosa, la sobreexigencia en cualquier aspecto y el estrés, que es una alteración de las funciones metabólicas debida a que la parte afectiva del individuo está alterada. Ello puede alterar la absorción intestinal y provocar la irritación del colon. Para evitar estas alteraciones, los pacientes deben mantener un régimen alimentario que prescinda de sustancias irritantes como el ají y el café. Cirrosis La cirrosis es una enfermedad en la cual las células del hígado son reemplazadas por tejido conectivo duro, no funcional. El hígado afectado por cirrosis se torna áspero y fibroso, y pierde la capacidad de realizar sus funciones. Si la enfermedad no es controlada, el daño puede llegar a ser irreversible. Uno de los factores de riesgo para la cirrosis es el alcohol. A pesar de que el hígado metaboliza el 95% del alcohol que se ingiere, si se consume en altas cantidades aumenta la probabilidad de contraer esta enfermedad, ya que cuanto más alcohol se bebe, más sufre el hígado. Se calcula que el alcohol puede causar cirrosis luego de diez años de continua ingesta. Hepatitis Se denomina hepatitis a la inflamación del hígado. Las más comunes son de origen viral, como la hepatitis A y la hepatitis B. Las personas que padecen esta enfermedad tienen los siguientes síntomas: ictericia (color amarillo de la piel), anorexia, vómitos y fiebre. Lavarse las manos antes de comer, limpiar el baño con hipoclorito de sodio (lejía) y lavar bien los alimentos son buenas medidas preventivas para no contraer hepatitis. Cálculos biliares Una de las funciones más importantes del hígado es producir la bilis, que está compuesta de agua, sales biliares, pigmentos biliares y colesterol. Las sales biliares, sintetizadas en el hígado a partir del colesterol, son las más importantes en el proceso de emulsión (degradación) de grasas. Por esta razón, son absorbidas por el intestino para ser transportadas nuevamente al hígado. Bajo ciertas condiciones anormales (cuando la secreción de bilis contiene dosis elevadas de colesterol), las sales biliares y el colesterol pueden precipitar, formando piedrecitas duras de diversos tamaños: los cálculos biliares. Investigaciones recientes revelan que las personas que durante años tienen dietas ricas en grasas están más expuestas a la aparición de cálculos biliares que aquellas que ingieren una dieta baja en lípidos, y que los factores hereditarios están muy relacionados con la formación de cálculos.

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C.T.A Las personas con cálculos sufren de dolor en la parte superior derecha del abdomen, acompañado, a veces, de vómitos y fiebre. Como medidas preventivas, se recomienda una dieta balanceada y hacer consultas médicas periódicas. Los malos hábitos alimentarios Los malos hábitos alimenticios (como comer fuera de horario, consumir golosinas y hamburguesas en exceso, o pasar mucho tiempo sin comer) provocan desórdenes orgánicos que pueden acarrear serios problemas en la salud. Además de la anemia y de un alto nivel de colesterol en la sangre, la obesidad es otra consecuencia de estos malos hábitos. El exceso de peso – real o imaginario – y la presión constante que una persona, especialmente un adolescente, recibe por parte de la sociedad para lograr el físico perfecto, pueden conducir a dietas irracionales y desbalanceadas que causan enfermedades peligrosas, como la anorexia y la bulimia. Tanto la anorexia nerviosa como la bulimia son alteraciones de la conducta alimentaria. Resultan más frecuentes en las mujeres que en los hombres (entre cinco y diez mujeres por cada hombre), sobre todo en las adolescentes y las adultas jóvenes. La bulimia es más común que la anorexia nerviosa. Las principales causas se relacionan con factores psicológicos, como estados melancólicos, alteraciones en la dinámica familiar, aislamiento, falta de seguridad, excesiva autoexigencia, miedo a crecer, etcétera. Por otro lado, la influencia sociocultural es muy importante, ya que poseer cuerpos perfectos, delgados y esbeltos, se asocia con el hecho de alcanzar el éxito y la felicidad.

    

ANOREXIA NERVIOSA Significa "falta de apetito o aversión hacia la comida"; de tal modo que el anoréxico elige no comer. En un 17% de los casos, la anorexia nerviosa lleva a la muerte. La persona adelgaza, pero siempre se ve gorda (distorsión de la imagen corporal). Alteración del metabolismo de los lípidos y aumento del nivel de colesterol en la sangre. Desaparición de la grasa corporal.

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BULIMIA  Significa "hambre de buey".  El bulímico no puede dominar la necesidad de ingerir grandes cantidades de alimentos (ingesta compulsiva) en cortos periodos, pero luego se provoca el vómito por la culpa y la angustia que la ingesta le genera.  El deterioro físico no es tan evidente como en la anorexia nerviosa, pero se produce deshidratación y pérdida de iones minerales y sales importantes

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C.T.A

PRUEBAS INTERNACIONALES EJERCICIO 1 Indica el nombre de las estructuras numeradas en el esquema de la figura.

EJERCICIO 2 En la figura se observa en detalle una parte de la célula próxima al núcleo. Indica cómo se llaman las estructuras numeradas.

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C.T.A EJERCICIO 3 Haz un comentario sobre lo que se observa en la figura.

EJERCICIO 4 En la figura se observan células del meristemo de la raíz de ajo. Indica, ordenadamente, según el orden temporal en el que se producen, cómo se llaman las diferentes figuras de la división celular que se observan en ella.

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C.T.A EJERCICIO 5 El esquema representa una célula vista al microscopio electrónico de transmisión. a) Identifica las estructuras numeradas. b) ¿Se trata de una célula animal o vegetal? Razona la respuesta.

EJERCICIO 6 El esquema de la Imagen se representa una célula vista al microscopio electrónico de transmisión. a) Iidentifica las estructuras numeradas. b) ¿Se trata de una célula animal o vegetal? Razona la respuesta.

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C.T.A EJERCICIO 7 En el esquema de la Imagen se representa una célula vista al microscopio electrónico de transmisión. Explica con pocas palabras (menos de diez) la función de las estructuras numeradas de la célula de la Imagen.

EJERCICIO 8 a) Nombra cinco orgánulos o estructuras formados por membranas: b) ¿Cuáles son los dos componentes principales de las membranas biológicas? c) En la figura 1 se observa un fragmento de una membrana biológica. Indica cómo se llaman las estructuras numeradas.

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C.T.A EJERCICIO 9 a) ¿Qué se quiere decir cuando se dice que las membranas biológicas tienen permeabilidad selectiva? b) Indica una posible función de los elementos señalados con el número 4 y dos posibles funciones de los elementos señalados con el número 3.

EJERCICIO 10 Basándote en lo que se observa en la imagen: a) Identifica las estructuras numeradas b) Haz un comentario que explique el proceso que lleva a la secreción de la proteína, teniendo en cuenta de que se trata de una glicoproteína.

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C.T.A TEMA: MITOSIS Proceso de división donde una célula eucariota diploide origina dos células hijas iguales diploides (2n). La mitosis permite repartir el ADN duplicado en interfase equitativamente en dos células, por lo que estos resultan iguales genéticamente. Fases de la Mitosis: 

  

Profase. Se condensa la cromatina y se forman los cromosomas dobles, se desorganiza el nucléolo y la carioteca; los centrosomas duplicados inician la formación del huso a partir de la centrósfera. También se forman fibras del huso a partir de la cinetocoro cromosómico. En las células vegetales el huso lo forman los casquetes polares. Prometafase. La carioteca completamente desorganizada permite la liberación de los cromosomas al citoplasma. El huso acromático se une a los cromosomas mediante los cinetocoros. Metafase. Al comienzo de la metafase los microtúbulos del huso invaden el área central de la célula y los cromosomas se ubican en la región central celular formando la placa cromosómica ecuatorial. Anafase. El alargamiento de la fibra centrosómica del huso y el acortamiento de las fibras cromosómicas del huso, ocasionan la separación de la cromátides hijas, las cuales migran hacia los polos opuestos de la célula. El centrómero precede al resto del cromosoma hijo, como si fuera transportada por las fibras del huso. Telofase. Los cromosomas se descondensan originando fibras de cromatina que son rodeadas por fragmentos del retículo endoplásmatico, las que se fusionan para formar la carioteca. También se forman los nucléolos por los organizadores nucleorales que se encuentran en algunos cromosomas. Citocinesis. Luego de la telofase aún persisten los haces de microtúbulos (fibras interzonales) en la zona ecuatorial y se entremezclan con vesículas, toda la estructura es el cuerpo intermedio. En el ectoplasma ecuatorial existe un anillo formado por microfilamentos que consumen ATP, su contracción permite la formación de un surco, que se profundiza y divide la célula. De esta manera los componentes se distribuyen entre las células hijas. En las células vegetales ocurre la formación del fragmoplasto por la concurrencia de vesículas del complejo de Golgi, que luego se fusionan para formar parte de la membrana de las células hijas; se complementa la formación de la pared entre éstas por secreción celular.

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C.T.A TEMA: MEIOSIS División celular en la que se forman células hijas con la mitad del número cromosómico del número original. Es decir que de una célula diploide (2n) se forman 4 células haploides (n). Ocurre en los órganos sexuales de animales y plantas. ETAPAS La meiosis es un proceso que implica necesariamente dos divisiones; la primera división meiótica (meiosis I) es una división reductiva que produce dos células haploides a partir de una sola célula diploide. La segunda división meiótica (meiosis II) es una división ecuacional que separa, las cromátides hermanas de las células haploides. Meiosis I (División reduccional) De una célula (2n) se forman 2 células (n). 

Profase I. Es la fase más compleja de la meiosis. En el hombre la meiosis puede durar 24 días y sólo la Profase 1 dura 13 a 14 días. Esta fase compleja, presenta los siguientes periodos: - Leptonema (lepto = delgado, nema = filamento). Comienza la condensación de la cromatina que presenta engrosamientos denominados cromómeros. Generalmente los cromosomas se polarizan adhiriéndose en una región de la envoltura nuclear adoptando la forma de un bouquet (ramillete). -

Zigonema (zigo = adjunto, unión). Los cromosomas homólogos se aparean en un proceso llamado sinapsis. Entre los cromosomas apareados se forma una estructura fibrosa proteica llamada complejo sinaptonémico que permite el apareamiento exacto de los cromosomas homólogos.

-

Paquinema (paqui = grueso). Los cromosomas homólogos constituyen tétradas. Cada cromosoma se observa como un cuerpo doble (formado por dos cromátides). Los cromosomas homólogos realizan el crossing-over (recombinación genética). Es decir, intercambian pequeños segmentos de cromatina (genes). El crossing-over es importante porque permite la variabilidad de los gametos.

-

Diplonema (diplo = doble). Los cromosomas apareados empiezan a separarse manteniendo puntos de unión llamados quiasmas (kiasma = cruz).

-

Diacinesis (día = a través de, cinesis = movimiento). El número de quiasmas se reduce, los cromosomas se distribuyen uniformemente en el núcleo. Se desorganiza el nucléolo y la envoltura nuclear.

-

Metafase I. Las parejas de cromosomas homólogos se mueven hacia el centro de la célula y se alinean en esa región de la célula. Se encuentran unidos a las fibras del huso con el cinetocoro, formando la doble placa ecuatorial.

-

Anafase I. Los cromosomas homólogos migran hacia los polos celulares. Esta migración se debe al acortamiento de las fibras del huso y se denomina disyunción.

-

Telofase I. Los cromosomas llegan a los polos opuestos; se reorganiza la carioteca y los nucléolos. De esta manera se forman dos núcleos haploides. La división nuclear es acompañada por la división citoplasmática CITOCINESIS I.

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C.T.A 

Meiosis II (División ecuacional) Origina dos células haploides a partir de una célula también haploide formada durante la meiosis I. - Profase II. Se desorganiza la envoltura nuclear y los nucléolos, se observan los cromosomas que constan de dos cromátides unidas a nivel de sus centrómeros. En esta etapa no hay recombinación genética. -

Metafase II. Los cromosomas dobles se alinean en la región central de la célula formando una placa ecuatorial.

-

Anafase II: Las cromátides de cada cromosoma doble se separan y se desplazan hacia los polos opuestos de la célula, es decir, se reparte en forma equitativa el ADN.

-

Telofase II: Las cromátides llegan a los polos celulares. Se reconstruyen la envoltura nuclear y los nucléolos. CUADRO COMPARATIVO

1. 2.

3. 4. 5.

6.

MITOSIS Es una división ecuacional que separa las cromátides. No hacen sinápsis los cromosomas, no se forman quiasmas, no hay intercambio genético entre los cromosomas homólogos. Dos elementos (células hijas) producidos en cada ciclo. Igualdad del contenido genético de los productos mitóticos. El número de cromosomas de la células hijas es el mismo que el n ú m e r o de cromosomas de la célula madre. Los productos mitóticos son capaces de efectuar otras mitosis.

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MEIOSIS 1. La primera etapa es una división reduccional y la segunda es una división ecuacional. 2. Los cromosomas homólogos se unen (hacen sinapasis) y forman quiasmas en estos sitios se efectúa el intercambio genético entre los cromosomas. 3. Cuatro elementos celulares (gametos o 1 esporas) producidos por el ciclo. 4. El contenido genético es diferente en las esporas producidas. 7. El número de cromosomas de los productos meíoticos es la mitad de los cromosomas de la célula madre. 8. Los productos meióticos no pueden experimentar otra división meiótica.

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PRUEBAS INTERNACIONALES EJERCICIO 1 a) La figura representa un determinado orgánulo celular. Indica su nombre e identifica las estructuras que se observan en él. b) ¿Cómo puede definirse la fotosíntesis? c) ¿Como es el ADN que contienen los cloroplastos?

EJERCICIO 2 a) Indica cómo se llama lo señalado mediante las letras de la a a la f en la figura. b) En la fase oscura de la fotosíntesis se dan, fundamentalmente, dos procesos distintos ¿cuáles son? c) Indica tres similitudes entre el cloroplasto y una célula procariótica.

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C.T.A EJERCICIO 3 a) Indica cómo se llama lo señalado con los números 1, 2 y 3 en la figura. b) ¿En qué consiste, fundamentalmente, la fase luminosa de la fotosíntesis? c) ¿Qué es lo que sucede normalmente con la glucosa obtenida en la fotosíntesis?

EJERCICIO 4 a) En la figura se observa un esquema de la estructura microscópica de una hoja. Indica el nombre de las estructuras numeradas.

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C.T.A TEMA: BIODIVERSIDAD SOBRE LA TIERRA Un simple paseo por un escenario natural -un bosque, una laguna, un campo- puede ser una experiencia sorprendente para ti. Sólo necesitas agudizar un poco los sentidos y detenerte a observar la enorme cantidad de seres vivos, de todas las formas y tamaños, que forman parte de la Naturaleza: desde la multitud de pequeños organismos que habitan entre la vegetación del suelo, hasta los grandes árboles y animales terrestres. El término biodiversidad se refiere a la amplia gama de organismos que habitan o habitaron nuestro planeta. Se estima que en nuestro mundo hay alrededor de 12,5 millones de especies. De todas ellas, sólo 1,7 millones han sido identificadas (bacterias, hongos, plantas y animales) y han recibido nombre. Como promedio, cada año se descubren alrededor de tres nuevas especies de aves en el mundo. Otros grupos de vertebrados todavía están lejos de haber sido descritos completamente. Se estima que el 40% de los peces de agua dulce de América del Sur todavía no han sido clasificados. Para los invertebrados y microorganismos la situación es aún más sorprendente. Por ejemplo, en una extensión de un metro cuadrado de llanura tropical pueden habitar 32 millones de nemátodos (gusanos cilíndricos), y en un gramo del mismo suelo se pueden encontrar 90 millones de bacterias y otros microbios. Los biólogos han intentado desde tiempos remotos ordenar esta biodiversidad, clasificando a los seres vivos conocidos. La rama de la biología que se ocupa de esto es la taxonomía o sistemática. La unidad básica de clasificación es la especie; por ejemplo, el cóndor es una especie (Vultur griphus). El reino es la categoría de clasificación más general y de mayor jerarquía. El cóndor pertenece al reino animal. HISTORIA DE LA TAXONOMÍA Desde los primeros tiempos de la historia de la humanidad se ha intentado conocer y clasificar la diversidad animal y vegetal. Aristóteles, por ejemplo, clasificaba a los animales en acuáticos, voladores y terrestres. Tuvieron que pasar cientos de años para, que recién en el siglo XVIII, Carlos Linneo (1707 – 1778) organizara a los seres vivos basándose en características morfológicas claras y fáciles de determinar, y estableciera un orden jerárquico en su clasificación. Linneo fue el creador de la nomenclatura binomial; es decir, todos los organismos están identificados por el nombre en latín del género y la especie a los que pertenecen. Algunos años después, A. L. de Jussieu (1748 – 1836) agrupó a los géneros que concordaban en familias y describió 94 familias de plantas. Luego llegó Jean Batista Lamarck (1744 – 1829), quien clasificó a los animales invertebrados. De Candolle, Bentham y Hooker fueron científicos que también contribuyeron con el desarrollo y establecimiento de las bases modernas de la taxonomía. Actualmente, la sistemática o taxonomía utiliza las técnicas de la biología molecular y la bioquímica para establecer sus criterios de clasificación. 

Nomenclatura o sistema binomial En el sistema binomial de clasificación, cada especie tiene un nombre científico que consiste en dos palabras escritas en latín que corresponden a dos de las siete categorías taxonómicas: el género y la especie. El uso del latín para nombrar a los organismos asegura que en cualquier parte del mundo el nombre científico sea el mismo. El nombre científico se diferencia del texto por medio de la letra cursiva, negrita o subrayada. Idioma español francés inglés

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Nombre común gorrión moineau sparrow

Nombre científico Passer domesticus Passer domesticus Passer domesticus

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C.T.A El primer nombre sirve para designar el género, que se escribe siempre con la primera letra en mayúscula. El segundo nombre se refiere a la especie, se escribe con minúsculas. Por ejemplo, el nombre científico del hombre es Homo sapiens (Homo corresponde al género y sapiens a la especie). CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS Debido a la enorme biodiversidad existente en el planeta, para estudiar a las diferentes especies se ha hecho necesario reunirlas en grupos o taxones (categorías taxonómicas), tomando en cuenta las similitudes en su anatomía, su estructura química y genética (proteínas, cromosomas, ADN), y sus relaciones evolutivas. Los taxones son: especie; cuando éstas se agrupan forman el género; varios géneros similares forman la familia; las familias se unen en órdenes; éstos en clases, y las clases en divisiones (en plantas) o phylum (en animales). En 1969, R.H. Whittaker propuso que toda la biodiversidad podía clasificarse en cinco reinos: monera o bacteria, fungi, protista o protoctista, plantae y animalia. Actualmente se ha propuesto un sexto reino, el archaea. 

El reino archaea Las arquibacterias son organismos unicelulares muy primitivos, con membrana plasmática y la estructura del ADN muy diferentes respecto de cualquier otro organismo vivo. Son organismos metanógenos, porque su producto metabólico es el metano. Algunas viven en los pantanos, y otras viven en ambientes muy salados, o muy ácidos o de muy altas temperaturas. Se consideran bacterias supervivientes de la evolución inicial que dio origen a todos los demás procariotas.

El reino monera El reino monera comprende a los seres vivos más sencillos: bacterias y cianobacterias. Una de las bacterias más conocidas y estudiadas por los científicos es la Escherichia coli. Esta bacteria vive en nuestro intestino y nos ayuda a degradar algunos alimentos, pero si pasa a las vías urinarias puede provocarnos infecciones. Este es un ejemplo claro de las relaciones que se establecen con los microorganismos: en algunos casos son beneficiosas, y en otros son perjudiciales. La pared celular, envoltura rígida y resistente, determina la forma de estos organismos y si son dañinos (patógenos) o no. Teniendo en cuenta su forma, las 50000 especies de bacterias conocidas se clasifican en cuatro grupos morfológicos: cocos, bacilos, espirilos y vibriones. Las cianobacterias son organismos unicelulares que se asocian formando largas cadenas celulares. Las cianobacterias son algas pertenecientes a los géneros Nostoc y Oscillatoria.

El reino protista El reino protista comprende organismos como los protozoarios y las algas. La clasificación de las 40000 especies de protozoarios se basa principalmente en su sistema de locomoción. Así, reconocemos a los que se movilizan con flagelos -estructura celular alargada-, como el Trypanosoma (causante del mal de Chagas); concilios -estructuras celulares cortas y múltiples-, como el Paramecium; y con pseudópodos -llamados "falsos pies", que son proyecciones de la membrana y el citoplasma-, como la Amoeba (causante de la disentería amebiana). También encontramos en este grupo a unos organismos con escasa movilidad, los sarcodinos. La mayoría de éstos son exclusivamente parásitos, como el Toxoplasma -causante de la toxoplasmosis- o el Plasmodium -causante de la malaria o paludismo-. Las algas de este reino son organismos tanto unicelulares como multicelulares. En este grupo encontramos unas algas empleadas en la alimentación animal y humana, como el alga nori, Porphyra sp. En este grupo se encuentran aquellas algas que forman el fitoplancton.

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El reino Fungi Los representantes del reino fungi son organismos eucariotas, unicelulares o multicelulares y heterótrofos. Se conocen unas 100000 especies de estos organismos. Su clasificación se basa, fundamentalmente, en su forma de reproducción y en la estructura de su hifa, filamento que constituye el cuerpo del organismo. Sus células no forman tejidos, aunque se organizan en hifas, cuyo conjunto se denomina micelio. Los micelios son independientes entre sí. Los hongos se reproducen a través de esporas y gametos. Los hongos viven en lugares húmedos, con abundante materia orgánica en descomposición y ocultos de la luz del Sol. También pueden habitar medios acuáticos o vivir en el interior de ciertos seres vivos, parasitándolos. Según su modo de vida, los hongos pueden ser saprófitos, parásitos o simbiontes. En este grupo está el Penicillium notatum, que produce la penicilina -antibiótico para el tratamiento de enfermedades bacterianas  Los hongos saprófitos, como el champiñón y la trufa, se alimentan de sustancias en descomposición. En este grupo está el Trychophyton, que produce enfermedades en el hombre.  Los hongos parásitos se alimentan de los líquidos internos de otros seres vivos.  Los hongos simbiontes se asocian con otros organismos y se benefician mutuamente, como las levaduras. Un ejemplo de ello es la relación que se establece con algas del tipo de cianobacterias para formar los líquenes.

El reino plantae o metafitas El reino de las plantas. Sus representantes son organismos multicelulares eucariotas que forman tejidos y son autótrofos (elaboran su propio alimento). Las plantas poseen un pigmento verde llamado clorofila, por medio del cual absorben la luz solar y realizan la fotosíntesis. Carecen de órganos para el movimiento voluntario. Los miembros de este reino se consideran como los mayores transformadores de la energía solar en alimento. Además de esto, las plantas también sostienen la vida por su producción de oxígeno. Las plantas son grandes productoras de fibras, carbón, óleo, y otros materiales de utilidad. En este reino se clasifica a las plantas tomando en cuenta los vasos conductores, flores y semillas. Los dos grandes grupos son las criptógamas y las fanerógamas. -

Plantas criptógamas Las plantas criptógamas son plantas que carecen de flores y semillas. Se dividen en briófitas y pteridófitas.  Las briófitas son plantas primitivas, sin tejidos conductores y que no producen semillas. Debido a que carecen de vasos conductores dependen del agua ambiental para el transporte de los nutrientes. Los musgos y las hepáticas son representantes de este grupo de plantas. Los musgos son plantas que almacenan gran cantidad de agua.  Las pteridófitas son plantas con un tejido conductor primitivo que les permite el transporte de agua y nutrientes. Los helechos, licopodios y equisetos pertenecen a esta división. Los helechos son plantas que generalmente crecen en lugares húmedos y oscuros. Se distinguen de la mayoría de las otras plantas por sus grandes hojas que se despliegan desde la base hacia punta a medida que crecen. Se reproducen por esporas que se encuentran en la parte posterior de las hojas, en unas bolsitas llamadas soros. Sus tallos son subterráneos y se llaman rizomas. Además del helecho están los licopodios y los equisetos.

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Plantas fanerógamas Las plantas fanerógamas son las plantas con flores. Estas plantas se clasifican en gimnospermas y angiospermas.

Las gimnospermas son plantas con tejido conductor que producen semillas, pero no frutos. Sus semillas se encuentran desnudas -es decir, no están cubiertas por la cavidad del ovario-, y se ubican en conos leñosos llamados piñas. Las flores de este tipo de planta suelen ser pequeñas y poco vistosas. Las gimnospernas más abundantes son las coníferas, como los pinos, los cedros y los cipreses. Este grupo incluye a los organismos vivientes más grandes y más antiguos. Actualmente los bosques de coníferas proporcionan la mayor parte de la madera utilizada en la construcción y la industria del papel.

Las angiospermas son plantas con flores. Presentan, además, fruto. Sus semillas están encerradas y protegidas. Forman el grupo de plantas que predominan en la Tierra. Se encuentran prácticamente en todos los hábitats. La fecundación se realiza por vía aérea, con la ayuda del viento o de insectos y aves. Las 290 000 especies que constituyen el reino plantae cumplen un rol biológico importante para la conservación de la vida en la Tierra: el proceso fotosintético. Las angiospermas se dividen en dos grupos: las monocotiledóneas y las dicotiledóneas. Estos dos grupos se diferencian por el número de cotiledones presentes en las semillas, por la forma de las nervaduras de sus hojas, por el grosor y ramificación del tallo y por la forma de la raíz. -

Las monocotiledóneas tienen un solo cotiledón en sus semillas. Algunos ejemplos de monocotiledóneas son las palmeras, las orquídeas, los lirios, los tulipanes, los juncos, las cebollas, los espárragos y las gramíneas como el maíz, el trigo, el arroz y los demás cereales. Las dicotiledóneas tienen dos cotiledones en sus semillas. Son dicotiledóneas el clavel, la col, la rosa, la arveja, el algodonero, el cacto, la zanahoria y el tomate, entre otras plantas.

El reino animalia o metazoos El reino animalia comprende aproximadamente 1 422 000 especies, que constituyen el 73% de la totalidad de los seres vivos. Este reino agrupa a organismos que están formados por muchas células, y éstas a su vez se organizan en tejidos, órganos y sistemas. Son organismos heterótrofos, es decir, no pueden elaborar sus propios alimentos y necesitan alimentarse de plantas o de otros animales. Responden con rapidez a los cambios o estímulos que se producen en el ambiente y pueden desplazarse por medio de diferentes órganos, con los cuales mueven su cuerpo o parte de él. Las características usadas para clasificarlos se basan en el nivel de organización; la simetría, que puede ser radial -lo que significa que hay dos o más planos de simetría, como en la medusao bilateral -lo que significa que un único plano divide el cuerpo del animal en dos, como en el hombre-; la disposición de estructuras digestivas, y la presencia de mesodermo y celoma estructuras que determinan cavidades al interior de las capas embrionarias.

Phylum Porifera Son organismos acuáticos que tienen el cuerpo perforado por una serie de poros. Los poríferos carecen de aparato digestivo, respiratorio, excretor y circulatorio. Son ejemplos de poríferos las esponjas de mar. -

Phylum Celentéreo o Cnidaria Son organismos acuáticos que tienen el cuerpo en forma de saco. Presentan dos formas representativas: el pólipo y la medusa. Los pólipos son inmóviles y las medusas son móviles. Los corales, las hidras y las medusas son representativos de este grupo.

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Phylum Platelmintos Se les denomina gusanos planos. Puede encontrárseles en forma de parásitos o de vida libre. Las "solitarias" (Taenia solium) y los oxiuros (Enterobius vermicularis) son platelmintos, parásitos muy conocidos. Tenia Phylum Anélidos Son los gusanos más desarrollados que existen. Habitan en los suelos húmedos, en los ríos y en los mares. En este grupo están las sanguijuelas.

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Phylum Moluscos Son animales de cuerpo blando que se protegen con un caparazón o concha. Los pulpos, calamares, choros y mejillones pertenecen a este grupo.

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Phylum Artrópodos Es el grupo más grande de animales: comprende aproximadamente el Pulpo 85% de los invertebrados. Se dividen en cuatro subgrupos: arácnidos (arañas y escorpiones), miriápodos (ciempiés y milpiés), insectos (escarabajos y libélulas) y crustáceos (cangrejos y camarones).

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Phylum Equinodermos Son animales marinos que se caracterizan por presentar espinas y tentáculos. Los equinodermos más conocidos son los erizos y estrellas de mar.

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Phylum Cordados Son animales que presentan un esqueleto interno y además una columna vertebral o notocorda. Dentro de este gran grupo se encuentran los animales que más conocemos: los peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

Lombriz de tierra

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Araña

Estrella de corona de espinas

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C.T.A TEMA: REINO MONERA Introducción Las bacterias son organismos unicelulares que carecen de núcleo, están en todas partes (aire, agua, tierra) hasta en la comida y el cuerpo de todos los seres vivos. Son las formas de vida más pequeñas más abundantes y las más antiguas. Una gota de agua una charca puede contener más de 50 billones de bacterias. Las bacterias y las cianobacterias (cianofítas) forman parte del Reino Monera, son procariotas microscópicas, de menor tamaño que las eucariotas. Muchas enfermedades como la TBC, neumonía, sífilis, cólera y otras son causadas por bacterias.

Miembros del reino Monera El reino Monera incluye a las bacterias (derecha) y a las algas verdeazuladas (izquierda). 

Reino Monera - CARACTERÍSTICAS GENERALES Son microorganismos procarióticos, unicelulares o coloniales, de nutrición autótrofa o heterótrofa, con división simple o directa. Algunos tienen la propiedad de formar esporas, que son estructuras resistentes a condiciones adversas (falta de nutrientes, agua). -

CLASIFICACIÓN En la actualidad, los estudios de taxonomía molecular han permitido establecer dos líneas generales de la filogenia procariótica: o Arqueobacteria ancestral y sus formas actuales. o Eubacteria ancestral y sus formas actuales. Algunos intentan separar a las arqueobacterias en un reino aparte, por las características particulares que presenta, mientras que todas las eubacterias seguirían formando el Reino Monera.

EUBACTERIAS Importancia Ecológica Las bacterias participan como desintegradores (microconsumidores) en los ecosistemas. Se encargan de descomponer proteínas, grasas, carbohidratos y otros compuestos orgánicos complejos que constituyen los cuerpos vegetales y animales. Es decir que transforman la materia orgánica en inorgánica, devuelven al suelo las sustancias simples necesarias para su fertilidad, o sea para que las plantas verdes elaboren su alimento.

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C.T.A ARQUEBACTERIA Las arquebacterias constituyen un grupo de bacterias adaptado a vivir en condiciones extremas. La especie Methanospirillum hungatii es una arquebacteria metanogénica Gram negativa presente en ambientes carentes de oxígeno. Estas bacterias producen metano a partir de dióxido de carbono e hidrógeno. Importancia Agrícola Existen algunas bacterias que intervienen en las transformaciones de compuestos nitrogenados en el suelo, éstas son de importancia ya que favorecen la absorción de este elemento por parte de las plantas superiores. Dentro de estas bacterias, tenemos: las bacterias amonificantes, las bacterias nitrificantes y las bacterias fijadoras de nitrógeno. Estructura bacteriana típica: La cápsula. Es la cubierta externa, constituida por polisacáridos (derivados de la celulosa). La cápsula es una protección contra la fagocitosis. La pared celular. En las bacterias gram positivas está compuesta principalmente por peptidoglucano y ácido teicoico. En las bacterias gram negativas la pared celular incluye capas de peptidoglucano, lipoproteínas, lipopolisacáridos y la membrana externa. La pared celular brinda protección osmótica a la célula y actúa como antígeno bacteriano. La membrana citoplasmática. Está constituida por una bicapa lipídica y por proteínas integrales y periféricas. Se caracteriza por carecer de colesterol y de otros esteroides. Los mesosomas. Son invaginaciones de la membrana citoplasmática. Existen dos tipos de mesosomas: mesosomas de tabique y mesosomas laterales.  Mesosoma de tabique. Sirve como punto de fijación del cromosoma bacteriano. Permite su segregación durante la división amitótica.  Mesosoma lateral. Presenta la cadena transportadora de electrones, para la síntesis de ATP. Las fimbrias o pili. Son apéndices cortos y delgados, de naturaleza proteica, encargados de la adherencia de las bacterias simbióticas a las células del huésped (pili ordinarios) o de la adherencia entre bacterias donadoras y receptoras durante la conjugación (pili sexuales). Los pilis están compuestos de la proteína pilina. Los flagelos. Son de naturaleza proteica, están compuestos por la proteína globular llamada fiagelina. Se encargan de la locomoción bacteriana.

El citoplasma Ribosomas. Se trata de partículas nucleoprotéicas compuestas por ARN y proteínas. Tienen un valor de sedimentación 70S y están constituidos por subunidades 50S y 30S. Se encargan de la síntesis de proteínas. Sustancia de reserva. La principal sustancia de reserva es el glucógeno (polímero de glucosas). Laminillas fotosintéticas. Son invaginaciones de la membrana citoplasmática presentes sólo en las bacterias fotosintéticas. Se encargan de la fase luminosa de la fotosíntesis. Presentan sólo Fotosistema I, donde se localiza el principal pigmento fotosintético llamado bacterioclorofila A. La fotosíntesis es anoxigénica, no libera oxígeno. El nucleoide. Es la región constituida por una molécula de ADN circular desnudo (cromosoma circular). Se dice que es desnudo porque carece de proteínas histonas.

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C.T.A El ADN circular se fija al mesosoma de tabique, está formado por dos cadenas antiparalelas y complementarias. Es polianiónico y está estabilizado por iones de magnesio (Mg+2). Nutrición. Algunas son autótrofas fotosintéticas (con luz solar) o quimiosintéticas (con energía química). Otras son heterótrofas saprobióticas (desintegrado ras) o parásitas (patógenas).

Reproducción. Reproducción asexual Las bacterias se reproducen por división celular simple y directa. Un proceso de fisión binaria que produce clones de células genéticamente idénticas. Es rápida (15-20 minutos). Reproducción parasexual Son procesos de recombinación genética que favorecen la extraordinaria adaptabilidad de la bacterias al medio ambiente o condiciones adversas, (antibióticos). Conjugación.- Proceso por el cual dos cepas diferentes de una bacteria se unen, durante aproximadamente 1 hora y una de ellas transfiere un plásmido (ADN) a la otra. CIANOBACTERIAS Importancia Ecológica Las cianofitas son productores de alimentos, realizan fotosíntesis oxigénica, oxigenan la atmósfera favoreciendo la regeneración de la capa de ozono. Importancia Agrícola Existen cianofitas del género Nostoc y del género Anabaena encargadas de fijar nitrógeno atmosférico (N2) enriqueciendo el suelo para el cultivo. Importancia Alimenticia En los andes peruanos algunas especies son comestibles como el Nostoc sp "cushuro". Estructura de cianobacteria (cianofita) Vaina mucilaginosa. Está compuesta por sustancias pépticas. Favorece el movimiento del alga. Pared celular. Está compuesta por peptidoglucano y en algunos casos presentan celulosa. Membrana citoplasmática. Lipoproteica, carente de esteroles. Se invagina para formar laminillas fotosintéticas. Laminillas fotosintéticas o Tilacoides. Presentan fotosistema I y II. Las fotosistemas contienen como pigmentos a los carotenoides (caroteno beta), las ficobilinas llamadas ficoeritrina (roja) y ficocianina (azul); y la clorofila A. La fotosíntesis es oxigénica, es decir libera oxígeno molecular. Citoplasma. Presenta dos regiones: el cromatoplasma y el centroplasma. En el cromatoplasma se localizan las laminillas fotosintéticas, los ribosomas 70S, vesículas gasíferas y las sustancias de reserva: almidón cianoficeo y cianoficina. Nucleoide. Es la región, en la cual se ubica el ADN circular desnudo (cromosoma único). Nutrición. Todas son autótrofas fotosintéticas del tipo oxigénicas, y la mayoría además tienen la capacidad de fijar nitrógeno para elaborar sus proteínas de ahí su importancia en la alimentación. Reproducción. Las formas unicelulares se dividen por fisión binaria amitótica. Las colonias no filamentosas se reproducen por fragmentación. Fragmentación Las algas filamentosas se pueden fragmentar en puntos especiales llamados Discos de Separación (discos bicóncavos compuestos por material mucilaginoso) o en los lugares donde se encuentran los heterocistos. Los fragmentos formados se denominan hormogonios. Resistencia Esporulación Formación de células de paredes gruesas, resistentes al calor y al desecamiento. Las esporas pueden ser acinetos o heterocistos.

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C.T.A Acinetos. - Son células vegetativas modificadas que han aumentado de volumen por acumulación de almidón cianoficeo y cianoficina. Presentan pared gruesa y se encuentran en estado de reposo. Conserva al organismo a través de un período de condiciones desfavorables. Heterocistos. - Son células que fijan nitrógeno. Presentan pared gruesa y constituyen puntos de fragmentación.

TEMA: REINO PROTISTA Introducción Según Whittaker el reino protista incluye a las algas unicelulares y a tos protozoarios que originaron a las plantas y a los animales respectivamente. Los protistas son organismos que están ampliamente distribuidos en agua dulce, salada, sobre la tierra húmeda o como parásitos de animales. Por su nutrición las algas son autótrofas y los protozoarios son heterótrofos, con los aportes de Margullis, a este grupo se le han incorporado las algas pluricelulares. Protozoarios (proto = primero, zoo = animal) Organismos unicelulares heterotróficos de nutrición holozoica fagocítica o pinocítica. Los protozoarios de vida libre se alimentan de partículas sólidas y disoluciones coloidales líquidas, presentes en el ambiente. Los parásitos toman su alimento por los mismos mecanismos, a partir del hospedero. A pesar de su simplicidad, tienen gran adaptabilidad que explica su éxito evolutivo, de forma que se les encuentra en gran variedad de ambientes: suelo, agua dulce, fondo del océano, materia orgánica en estado de descomposición, etc. Muchos nadan y viven libremente, mientras que otros son parásitos estrictos, con una marcada especificidad por los animales que infectan. Antiguamente eran llamados animales unicelulares. La mayoría de protozoos se reproducen por división mitótica (mitosis intranuclear) seguida de bipartición. Numerosos protozoos han desarrollado la capacidad de formar estructuras de resistencia a períodos desfavorables como la falta de agua y alimentos, estas estructuras son los quistes. Los quistes también permiten la dispersión de los protozoos. La forma activa de los protozoos patógenos en el interior de su hospedero se denomina trofozoito. Clasificación Se establece de acuerdo a la estructura de locomoción que posee, así tenemos: Sacordinos con pseudópodos, Ciliados con cilios, Flagelados con flagelos y los Esporozoarios que son los únicos que producen esporas.  Los Sarcodinos. El filum Sarcodina comprende a protozoarios que se mueven por medio de extensiones del citoplasma llamadas pseudópodos. Los pseudópodos son proyecciones, que sirven en la locomoción y en la alimentación (por fagocitosis y pinocitosis). Los sarcodinos se encuentran en agua dulce, estanques y lagos. Algunas especies viven en los océanos. Además de los Rizópodos, grupo al cual pertenecen las amebas, tenemos a los Radiolarios y los Foraminíferos. Los radiolarios tienen una concha cristalina compuesta de sílice. Un foraminífero tiene una concha hecha de carbonato de calcio. Entamoeba histolytica es el agente causal de la disenteria amebiana (que es un cuadro donde el afectado tiene diarreas muco sanguinolentas). La población se contagia al beber agua o al comer alimentos contaminados con restos fecales.

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Los ciliados. El filum Ciliata se compone de organismos unicelulares que se movilizan mediante estructuras parecidas a pestañas vibrátiles denominados cilios. Se alimentan de bacterias, hongos u otros protozoarios. Cada ciliado tienen uno o más núcleos grandes, llamados macronúcleos; y uno o más núcleos pequeños, llamados micronúcleos. El macronúcleo es el centro de control activo de la célula. El micronúcleo es importante en la conjugación y autogamia mecanismos de sexualidad que permite la mezcla y recombinación genética. El paramecio está mucho más especializado, presenta un citostoma a través del cual ingresan los alimentos por el movimiento de los cilios y luego pasa hacia la citofaringe, donde se realiza la fagocitosis. Las partículas no digeridas son eliminadas por el citopigio o poro anal.

Los mastigóforos. Protozoarios con uno o más flagelos largos, algunos con una membrana ondulante utilizados para su locomoción y captura de alimentos. Algunos flagelados son de vida libre y otros parásitos. Los miembros del género Trypanosoma (Trypanosoma cruzzi causan el mal de chagas en los seres humanos, otro flagelado del género Giardia, (Giardia lamblia), causa desórdenes intestinales (Síndrome de la mala absorción) en los seres humanos, principalmente niños. T cruzi a menudo invade el tejido cardíaco produciendo la muerte. Los: síntomas recurrentes que afligieron a Charles Darwin durante gran parte de su vida, parecen ser debidos al mal de chagas, que pudo haber contraído durante su viaje por Sudamérica. La especie Trichomonas vaginalis es un parásito de la vagina y del tracto genital en el hombre, es transmitida por relaciones sexuales.

Los esporozoarios. El phylum Sporozoa está conformado de protozoarios parásitos que en alguna parte de su ciclo de vida forman muchas células pequeñas llamadas esporas. Todos los esporozoarios pasan por un ciclo de vida complejo que incluye pasar de un hospedero a otro. En la reproducción de muchos esporozoarios, la etapa sexual o etapa formadora de esporas, alterna con una etapa asexual.

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C.T.A Los esporozoarios más conocidos son los miembros del género Plasmodium, (el cual incluye al organismo que causa la malaria) y el Toxoplasma gondi transmitida como quistes y esporas en las heces de gatos infectados y que causa infección de cierta gravedad en embriones. Los seres humanos somos huéspedes de cuatro especies de Plasmodium, de los cuales P. falciparum es el agente más grave causante del maligno paludismo terciario. Debido a que los mosquitos transmisores (Anopheles) han desarrollado una resistencia a los insecticidas y Plasmodium a los fármacos contra el paludismo, esta enfermedad permanece y persiste amenazante, especialmente en regiones tropicales. Algas Las algas viven en agua dulce o salada conformando el fitoplancton, en superficies rocosas y sobre árboles con humedad. Son importantes como fuente de alimento. Casi toda la fotosíntesis en el mar, y la mayor parte de la que tiene lugar en agua dulce están a cargo de las algas, constituyendo el inicio de las cadenas alimenticias en dichos lugares. Algunas algas unicelulares son mixótrofas, es decir se comportan como autótrofas y heterótrofas según haya o no luz. CLASIFICACIÓN DE LAS ALGAS Las algas se clasifican teniendo en cuenta los pigmentos de sus plástidos, las sustancias de reserva y los componentes de su pared celular, así tenemos: 

Euglenofitas. Representan a un pequeño grupo de algas unicelulares que se encuentran principalmente en el agua dulce. Contienen clorofila y almacenan carbohidratos en forma de paramilón. Las células carecen de pared pero la membrana se halla reforzada por una película proteica. Un organismo representativo es la Euglena, que se caracteriza por ser una célula alargada con un núcleo y numerosos cloroplastos en el citoplasma, presentan movilidad gracias a un flagelo emergente ubicado en el extremo anterior de la célula. Aparte de ser fotosintético, éste organismo puede absorber nutrientes orgánicos del medio y puede vivir sin luz, es decir tiene comportamiento mixto (mixótrofas).

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Pirrofitas. Esta división consta exclusivamente de formas marítimas unicelulares llamadas dinoflagelados. La palabra pyrro significa fuego y fue la coloración rojiza de muchas especies lo que inspiró sin lugar a dudas el nombre del grupo. A lo mismo se debe el término marea roja, fenómeno relacionado con la proliferación explosiva de estas algas que se registra en nuestras costas. Las toxinas liberadas por estos microorganismos matan grandes cantidades de peces y muchas especies de invertebrados. Los dinoflagelados cuentan con un par de flagelos situados a lo largo de unos surcos opuestos en sus gruesas paredes celulares. Los plastidios cafés (xantoplastos) de las formas fotosintéticas contienen clorofila y diversos carotenoides; estos organismos producen almidón extraplastidial y aceite como moléculas de almacenamiento de nutrientes y sus paredes celulares son de celulosa. Muchos dinoflagelados son bioluminiscentes emiten una luz verde o azul. Como ejemplo tenemos a los géneros: Noctiluca, Glenodinium, Ceratium, Gymnodinium y Gonyaulax.

Crisofitas. Esta división de los protistas algáceos está integrada por las diatomeas (las más abundantes). Además del pigmento clorofila presentan un pigmento carotenoide amarillo parduzco (fucoxantina) que da su color característico, y almacenan su alimento en forma de grasas, aceites y polisacáridos (crisolaminarina). Sus paredes además de celulosa presentan sílice hidratada. Las diatomeas están cubiertas por una pared o coraza, cuyas mitades ensamblan entre sí. Los restos de paredes celulares, a base de sílice, forma sedimento en el fondo de los océanos, que por movimiento geológicos se elevan a la superficie, y se extrae la tierra de diatomeas, que se utiliza en la fabricación de ladrillos refractarios, filtros y abrasivos (pasta dental, limaduras).

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Feofitas. Esta división está constituida por las algas pardas; la mayoría de alga café o parda son pluricelulares y constituyen la mayor parte de las algas marinas que se ven en las costas de los mares templados. Al igual que los crisofitas, además de la clorofila presentan el carotenoide fucoxantina en feoplastos, así como también guardan sus calorías en formas de aceites y del polisacárido laminarina. Estas algas pueden alcanzar dimensiones gigantescas, pues no son raros los sargazos de más de 50 metros de largo. Su cuerpo tiene rizoides, taloide y filoides en esta última parte se encuentran unas cámaras de aire denominadas neumocistos, con lo cual flotan en la superficie. Su pared celular celulósica contiene además un carbohidrato llamado algina, que gelifica y espesa por lo que se le usa en la fabricación de dulces, pasta dental y cosméticos. Como ejemplo tenemos a los géneros: Nereocystis, Laminaria, Fucus, Sargassum.

Clorofitas. Esta división está constituida por las algas verdes. Las clorofitas presentan clorofila y carotenoides, almacenan almidón, son las más diversas de todas las algas, existen algas verdes unicelulares (como Chlamydomonas) de agua dulce, tienen un solo cloroplasto que contiene un cuerpo denominado pirenoide productor de almidón. Otras algas verdes son coloniales como la Pandorina y Volvox. Las colonias difieren de organismos multicelulares auténticos en las que las células individuales preservan en las colonias un alto grado de independencia. La multicelularidad verdadera se ve en algas verdes como la Spryrogyra y la Ulva (lechuga de mar).

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C.T.A TEMA: REINO FUNGI Introducción Los hongos son organismos que antiguamente se les incluía dentro del reino de las plantas, pero con los aportes de Whittaker se ha constituido como un reino aparte, los organismos de este reino; carecen de clorofila, por lo cual tienen nutrición heterotrófica. Dentro de los hongos encontramos algunos que sirven en la alimentación como los champiñones, las levaduras en la elaboración de cerveza, pan, etc. Otros causan enfermedades como la roya del tallo del trigo, el pie de atleta en humanos. Los hongos participan en la desintegración de la materia orgánica de todos los ecosistemas. CARACTERÍSTICAS GENERALES Los hongos presentan células que poseen paredes celulares, ésta pared suele presentar quitina y celulosa como sus principales componentes. Pueden ser unicelulares denominados levaduriformes o levaduras, o multicelulares, dentro de los cuales se encuentran los mohos y talofitos (hongos de sombrero, repisa, colmenillas). Su nutrición es heterotrofa de tipo absortiva. Algunos se asocian con animales, plantas, con algunas algas forman los líquenes, el hongo proporciona humedad y soporte, el alga proporciona alimento fotosintetizado; con las raíces de plantas forman las micorrizas. Los hongos pluricelulares tienen un cuerpo formado por filamentos denominados hitas, que en conjunto forman el micelio. Los hongos se reproducen mediante esporas, las cuales pueden ser sexuales o asexuales. A la etapa sexual se le conoce como etapa perfecta, y a la etapa asexual como etapa imperfecta. Las esporas son células con gran capacidad de resistencia a las condiciones adversas; permiten la dispersión de los hongos. CLASIFICACIÓN  Hongos Mucosos Son hongos amiboides y holozoicos. Están constituidos de una masa de protoplasma (en el cual los núcleos no están separados por paredes celulares), ésta masa es denominada plasmodio. Este plasmodio se desplaza lentamente por el sustrato e ingiriendo bacterias y otras partículas orgánicas.  Hongos Eumicetos o Verdaderos La clasificación de los hongos eumicetos se basa en el tipo de esporas que resulta de su reproducción sexual. Comprenden 3 clases naturales: Ficomycetos, Ascomycetos y Basidiomycetos, más un grupo artificial, fungi imperfecti (Deuteromicetos). Tienen nutrición heterotrófica absortiva.  Ficomycetos (Hongos algales). Son cenocíticos (con hífas sin tabique) y más o menos filamentosos. Forman numerosas esporas en un esporangio. Los grupos más importantes de Ficomycetos lo constituyen los Oomycetos y los Zygomycetos. 

Oomycetos. La celulosa es el constituyente principal de su pared celular. Forman esporas flageladas. Mohos acuáticos (Saprolegnia sp). Frecuentes en agua dulce. La mayoría lo encontramos en la materia putrefacta, pues algunos son parásitos de organismos acuáticos. Mohos terrestres. La mayor parte son parásitos. Phytophtora, Plasmopara, son causantes del Mildius una infección que destruye los cultivos de la uva y papa.

Zygomycetos. No presentan flagelo de ningún tipo. La producción asexual comprende el desarrollo directo de esporas por mitosis. La reproducción sexual implica fusión de gametangios multinucleados,

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C.T.A produciéndose así una cigospora multinucleada (2n) que realiza meiosis. De la cigospora crecen uno o más esporangióforos con esporangio en la punta de donde salen esporas haploides, las que inician el ciclo asexual.

Rhizopus nigricans. Moho negro del pan. Por lo general es saprófito, aunque también es un parásito de plantas, como por ejemplo de fresas. Ciertos componentes químicos, como el propionato de calcio, tienden a retardar el deterioro del pan, debido a su acción sobre estos hongos. Ascomycetos. El grupo más grande de hongos. Entre ellos hay formas unicelulares (levaduras) y multicelulares. En los pluricelulares las esporas sexuales (ascosporas) son producidas en aseas (askos = saco) presentes en un cuerpo fructífero ó ascocarpo, este es un agregado de hifas reproductivas y estériles, las cuales pueden ser cerradas (cleistotecios) completamente abiertos (apotecios) ó con un poro (peritecios). Las hifas son septadas, cada septo concluyente presenta una abertura central por la que puede pasar al citoplasma y a menudo los núcleos de cada segmento. Forman esporas asexuales (conidiosporas) por mitosis en el extremo de las hifas. Se presentan como saprófitas o parásitos (de plantas o insectos) en hábitat terrestres de todo el mundo. Levaduras. Son unicelulares, se reproducen asexualmente por gemación. Si las condiciones son desfavorables se fusionan 2 células, forman un núcleo en el cual experimenta meiosis y forma un asca con 4 – 8 ascosporas. Las levaduras tienen importancia económica, debido principalmente a las fermentaciones que muchas de ellas efectúan, liberando alcohol y dióxido de carbono corno productos finales. Saccharomyces cerevisiae. Hongo utilizado para la elaboración de cerveza y pan. Con la fermentación alcohólica se forma CO2 y etanol. En la elaboración de pan el CO2 queda atrapado en la masa de harina y hace que esta se infle, en el horno el etanol se evapora y la levadura muere. Neurospora sp. Hongo que se utiliza para estudios genéticos, debido a su cultivo fácil y rápida reproducción, además de la ventaja de realizar procesos de fusión nuclear y de división reduccional en el asea. Las trufas y colmenillos son ascomicetos comestibles.

Basidiomycetos. Incluye a los conocidos como hongos de sombrero o setas, carbones y royas. El cuerpo fructífero de algunos basidiomycetos se denomina basidiocarpo. Presentan hifas septadas, cada septo tiene un poro central a través del cual circula citoplasma y algunos núcleos. Son hongos en los cuales las esporas sexuales (basidiosporas) son producidas en el exterior de tina estructura llamada basidio. Cada basidio produce un número pequeño y por lo general reducido de basidiósporas (típicamente cuatro). Se presentan como saprófitos o parásitos, de manera principal en plantas vasculares de hábitat terrestre de todo el mundo. Los carbones y las royas no tienen cuerpo fructífero definido, mientras que las setas presentan cuerpos fructíferos bien desarrollados. -

Royas. Son parásitos que atacan a las plantas vasculares. Para completar su ciclo, muchos requieren de más de un hospedero. Ocasionan enfermedades tales como: Roya del tallo del trigo (roya roja o roya negra), causada por Puccinia graminis. Carbones ó Tizones. Afecta principalmente a las flores de trigo, avena y maíz, presentan cuerpos fructíferos muy diversos. Los carbones del maíz pueden ser comestibles en algunas zonas de la sierra de nuestro país.

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C.T.A -

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Hongos de sombrero. Producen un cuerpo fructífero bien definido con un pedicelo y una sombrilla. El himenio o capa fértil es producido en la parte inferior de la sombrilla que más técnicamente se llama píleo. De manera típica el lado inferior de la sombrilla está dividida en muchas placas delgadas más o menos paralelas y verticales, llamadas laminillas que salen en forma radial del estípite, al margen del píleo. Son saprófitos o parásitos, presentándose de manera especial en suelos ricos en materia orgánica en putrefacción. Muchos con comestibles y son considerados como platillos exquisitos tal como el champiñón Agaricus campestres, pero otros como Boletus satanus, son venenosos en extremo algunos son tan tóxicos que una pequeña porción de 1cm puede ser fatal. Hongos de repisa. Presentan tendencia a crecer sobre tallo de árboles vivos o muertos. El cuerpo fructífero de repisa sobre el árbol contribuye a la muerte de ciertos tejidos causando la caries del tronco e inclusive la muerte del árbol.

Hongos Imperfectos (Deuteromycetos). No es un grupo taxonómico real, aquí se agrupan los hongos con micelio tabicado cuya etapa de reproducción sexual es desconocida. Su reproducción asexual es por conidiosporas asexuales (konis = polvo) esféricos que se producen los extremos de ramas con aspecto de dedos. Los géneros imperfectos Aspergillus y Penicilium (penicillium = cepillo de pintor) son muy comunes. Algunas especies de Penicillium producen antibióticos (penicilina), otros dan sabor a los quesos. Los dermatofitos habitan la piel humana tales corno el Tricophyton sp que ocasiona el pie de atleta. El género Aspergillus, tienen especies beneficiosas, pero otras contaminan granos almacenados y liberan aflatoxinas, que son sustancias causantes de cáncer en el hígado. Aunque arruinan alimentos, algunas especies se usan en la elaboración de quesos.

Tipos de micorrizas Las ectomicorrizas ectotróficas se establecen cuando el micelio fúngico no penetra en el interior de las células muertas, sino que organiza una envoltura de las raíces afectadas denominado manto. El hongo excreta sustancias reguladoras del crecimiento, que causa cambios en el desarrollo de la raíz. El hongo aumenta la absorción del agua y nutrientes, en plantas como pinos, robles, encinas, sauces, tilos o nogales. Los hongos son del grupo basidiomiceto o ascomicetos. Las endomícorrizas o micorrizas endotróficas: se establecen cuando el micelío fúngico penetra en el interior de la célula del cortez de la raíz, desarrollando un contacto muy estrecho. Los hongos implicados son simientes obligados del grupo zigomicetos. Las plantas, son: trigo, maíz, legumbres, verduras, naranjas, manzanos, cerezos, ciruelos, plataneras, tornillos, romeros y otras. Los hongos de las micorrízas absorben del huésped (planta) azúcares como fructosa, glucosa o sacarosa, y lo transforman en glúcidos de reserva como manitol o trehalosa.

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C.T.A TEMA: REINO PLANTAE Introducción Las plantas se originaron de antecesores acuáticos, las cuales fueron algas verdes pluricelulares (clorofitas), quienes desarrollaron nuevas estructuras para una vida terrestre. Pueden absorber agua y nutrientes directamente del aire o suelo por difusión, los musgos son indicadores sensibles de la contaminación del aire, se fijan al suelo o sustrato por estructura parecidas a las raíces llamadas rizoides. Presentan estructuras folíaceas (parecidas a hojas) fotosintéticas que crecen con distribución espiral alrededor de un eje central. Estas estructuras folíaceas pueden tener una o varias capas de células de espesor y se llaman filoides. Las plantas constituyen uno de los más grandes reinos de los organismos vivos, ellas son capaces de manufacturar alimentos a partir de substancias químicas simples del aire y el suelo por medio de la fotosíntesis, es decir son autótrofas. Poseen un armazón estructural de paredes celulares principalmente de celulosa. Carecen de locomoción y están firmemente ancladas en un lugar, por medio de raíces o rizoides. Además presentan cutícula que evita su deshidratación en medio terrestre. La importancia de las plantas empieza por ser el sostén de las cadenas alimenticias de los ecosistemas terrestres, sin las actividades de las plantas. Gran parte de otros seres vivientes no podrían existir. Dentro de las similitudes entre plantas y algas clorofitas, se destacan la presencia de pigmentos comunes: clorofilas a y b y carotenoides, pero las plantas además presentan reproducción asexual y sexual con alternancia de generaciones. TAXONOMÍA VEGETAL De acuerdo a la clasificación de Lyn Margulis tenemos: PLANTAS AVASCULARES División Briofita Son plantas que carecen de conducción de nutrientes, son de tamaño pequeño, comprende unas 2500 especies de musgos, hepáticas (talosas y frondosas) y antoceros. Algunas especies solamente pueden vivir en lugares húmedos; otras resisten en estado inactivo en lugares secos y rocosos, donde la humedad permite el desarrollo únicamente durante una breve temporada anual. Las hepáticas talosas, no están protegidas contra la desecación como los musgos, por lo mismo están reducidas a lugares permanentemente sombreados de los bosques o acantilados, algunas son verdaderas plantas acuáticas. La mayoría son de estructura simple y relativamente pequeñas de menos de 20 cm. de longitud. Durante el ciclo vital de estas plantas, es el gametofito la fase dominante (haploide), el esporófito (diploide) es temporal, ya que después de liberar sus esporas, se degeneran. PLANTAS VASCULARES Estas plantas se denominan vasculares por la presencia de un sistema de conducción que le sirve a la planta para transportar los nutrientes (agua, sales, sacarosa) a todas las partes del cuerpo vegetal. Además le permite tener mayor crecimiento que las plantas avasculares (briofitas). El cuerpo se diferencia en raíz, tallo y hojas. Las primeras plantas vasculares del grupo de la División Rhyniophyta dieron origen a los Equisetos y Licopodios abundantes en el período carbonífero, de las cuales quedan pocas especies. Entre el grupo de las plantas vasculares que dominan actualmente tenemos: las pteridofitas, las licopodiofitas, las espermatofitas, etc.

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C.T.A PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLA En esta agrupación de plantas encontramos a los equisetos o colas de caballos (Equisetophyta), licopodios, (Lycopodiophytas) y los helechos (Polypodiophyta). Pteridofitas Agrupa a los helechos, casi todos son terrestres. Habitan en áreas templadas en bosques húmedos y en las riberas de los arroyos. Existen helechos arborescentes de 24 metros con hojas de 5 metros, con cierto parecido a las palmeras. Los helechos tienen típicamente grandes hojas ramificadas denominadas frondas, sus esporangios están presentes en dichos frondas formando parte de acúmulos denominados soros. Los helechos comunes poseen rizomas horizontales en la superficie o inmediatamente debajo del suelo, de los cuales nacen raíces de aspecto piloso, hacia abajo y frondas anuales sobre el suelo. La principal característica que distinguen a los helechos de las otras plantas traqueofitas es la ausencia de semilla, se dispersan mediante esporas. La fase dominante, como en todas las traqueofitas es el esporofito. El gametofito llamado prótalo, es una lámina verde en forma de corazón de 5 a 6 mm de diámetro. El esporofito diploide está bastante adaptado a la vida terrestre, posee tejidos de conducción y soporte. Sin embargo el gametofito necesita humedad para la fecundación de sus gametos.

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C.T.A PLANTAS VASCULARES CON SEMILLAS Ó ESPERMATOFITAS (Esperma = semilla, fito = planta) Difieren de los helechos en que no tienen una generación de gametofito independiente. Sus dos características principales son la formación de semillas, estructuras que albergan el embrión durante la etapa inactiva, y la unión de gametos masculinos con femeninos luego de la polinización. Corre a cargo de las semillas, que son resistentes a la desecación y a las temperaturas altas y bajas, la difusión rápida y amplia de las especies. De estos dos caracteres depende en gran medida el éxito de las plantas de semilla como organismos terrestres. Así tenemos a las Gimnospermas y Angiospermas. Gimnospermas (gimnos = desnudo, esperma = semilla) Las Gimnospermas son plantas con semillas desnudas. El organismo más grande del mundo es del género Secuoya que mide aproximadamente 126 metros de altura. En los tallos de las coníferas el cambium vascular forma grandes cantidades de xilema hacia el interior y floema hacia el exterior. El xilema consta principalmente de traqueidas y el floema, de células cribosas. Las hojas son como agujas (aciculares) con una cutícula gruesa; las estomas están hundidas. Presentan raíz de tipo pivotante, con raíces primarias y secundarias. Además con semillas leñosas, cuando germinan muestran varios cotiledones (generalmente 8) los cuales son hojas de reserva de alimentos para la planta joven. Las estructuras reproductoras de las coníferas son los conos masculinos y femeninos, situados en el mismo árbol. Los conos femeninos se sitúan en las ramas bajas del árbol y los conos masculinos se sitúan en las ramas altas del árbol. Los conos femeninos son más grandes que los conos masculinos en los cuales se forman los gametofitos, ahora muy reducidos (granos de polen y saco embrionario).

ACTIVIDADES DE CASA 1) Define los siguientes conceptos:

2) 3) 4) 5)

6)

 Xilema  Nastia  Fitohormona  Vaso leñoso  Tropismo ¿Qué papel desempeña la clorofila en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son las fases de la fotosíntesis? ¿Y qué ocurre en cada una? ¿De dónde obtienen las plantas la energía necesaria para desarrollarse y crecer? Explica brevemente en qué consisten los siguientes procesos:  Polinización  Formación de una semilla  Transporte de savia bruta Indica las partes señaladas en el esquema.

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C.T.A 7)

Completa el mapa de conceptos

LAS PLANTAS

Nutrición de vegetales

Las plantas y su medio Tropismos

Reproducción de plantas Asexual

CIENCIA AL DÍA MEJORANDO LAS ESPECIES Los avances en ingeniería genética han significado grandes logros en agricultura, ganadería, y en la explotación industrial de microorganismos. Se buscan variedades de plantas que produzcan sus propios fertilizantes, o se controla la maduración de los frutos. Ya existen tomates que duran más tiempo frescos, y se está enriqueciendo a los vegetales con grasas, aminoácidos y azúcares. Entre los éxitos más sonados están las plantas resistentes a las plagas y a los herbicidas, como el algodón y la papa. En ganadería se trabaja con sustancias que aumentan la conversión alimenticia: con menos alimento los animales se desarrollan más, y se ha logrado que los animales de granja sean resistentes a más enfermedades. También se han insertado genes humanos a los animales, lo que favorece el estudio de distintas enfermedades. De los microorganismos se obtienen productos comerciales tales como edulcorantes, aromas, colorantes, aminoácidos, vitaminas, pigmentos y hormonas.

Primera clonación de un mamífero El nacimiento de la oveja Dolly, el primer mamífero adulto clonado, se produjo después de varios intentos infructuosos, demostrando que la clonación de especies superiores, como los mamíferos, era posible.

DESPUÉS DE "DOLLY" En 1997, la revista Nature publicó los resultados de un experimento que demostraba que las células de un tejido adulto pueden dar origen a un nuevo organismo. El proceso consistió en introducir el núcleo de la célula mamaria de una oveja en lugar del núcleo del óvulo de otra, y el producto fue la oveja Dolly. Posteriormente se ha desarrollado una forma más eficaz de donación, pues en el caso de Dolly, trece de los 277 óvulos experimentales llegaron a ser embriones y sólo uno se desarrolló. Con la nueva técnica, el 40% de los embriones resultantes sobrevivió, y de este proyecto nacieron los carneros Charlie y George. Así puede obtenerse un mayor número de clones de animales mejorados. LOS VEGETALES "IN VITRO" La disminución de plantas nativas o su desplazamiento por especies comerciales han obligado a buscar técnicas que permitan recuperarlas, mantenerlas en "bancos genéticos" y preservar su diversidad. Una de estas técnicas es la propagación in vitro de muchas especies vegetales a partir de un pequeño número de plantas. Para ello, se coloca un pedazo de la planta en un medio con soluciones nutritivas artificiales. Bajo estas condiciones la planta se multiplica para dar lugar a plantas completas, que pueden transplantarse al campo o a un invernadero para continuar creciendo normalmente.

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C.T.A En nuestro medio esta técnica es muy utilizada para mantener las variedades nativas y propagar las comerciales, como la papa y el camote. LA CONTAMINACIÓN LA SALUD Recientes investigaciones han mostrado un incremento del 8% en la mortalidad debido a problemas respiratorios. La causa: la contaminación atmosférica. En los últimos diez años ha aumentado el número de muertes, hospitalizaciones y consultas médicas por asma y por problemas cardiovasculares, así como los casos de incapacidad laboral temporal o total. Urge buscar soluciones para resolver el problema de la contaminación atmosférica, que está afectando cada día más la salud de los seres vivos. LA MANIPULACIÓN GENÉTICA Y EL MEDIO AMBIENTE Tomar un gen conocido e introducirlo en una planta puede lograr que la especie mejore, pero algunos científicos piensan que esto no Contaminación por los escapes de vehículos representa una ventaja para los consumidores sino que, por el contrario, puede traer problemas al medio ambiente. Por ejemplo, si el viento lleva el gen de los laboratorios a los campos, en lugar de mejorar la especie se producirán mutaciones. Puede ser que estos genes se transmitan sin control. También puede producirse una pérdida de las especies nativas y de la variabilidad necesaria para adecuarse a cambios futuros del ambiente. INVESTIGACIONES SIN ÉXITO No todas las investigaciones acaban bien. Citaremos algunos ejemplos: En Israel trataron de crear pollos sin plumas para evitar desplumarlos y garantizar que el alimento se aproveche en el engorde. El resultado fueron pollos defectuosos que murieron pronto. En Australia, se inyectó una hormona modificada a las ovejas para mejorar su lana, y lo que se obtuvo fue una lana quebradiza y piel sensible al sol. Como estas investigaciones, muchas otras han fracasado, pero han servido para dar nuevos enfoques. La clonación nace, por ejemplo, como respuesta a las fallas de los investigadores para obtener un animal transgénico.

PLAN DE LUCHA CONTRA El EFECTO INVERNADERO En Europa se está luchando para reducir los gases responsables del calentamiento de la Tierra. Para ello, se está gravando con un pequeño impuesto a los productos que emitan estos gases. Otras disposiciones son:  Crear una legislación térmica que reduzca el consumo de petróleo o carbón para calefacción y diseñar un sistema de control a partir de 1999 para la construcción de viviendas.  Fomentar el ahorro de energía y el uso de fuentes alternativas en las pequeñas y medianas empresas.  Regular el uso de automóviles que emitan CO2, ya que se calcula que el transporte en el 2010 será responsable del 40% del dióxido de carbono presente en la atmósfera. Emisiones de chimeneas industriales  Promover el uso de reactores nucleares para generar electricidad a partir del 2010.  Plantar miles de hectáreas de bosques al año, y fomentar un uso racional de la madera.

PREGUNTAS DE DISCUSIÓN 1) 2) 3) 4) 5)

¿Por qué se realizan investigaciones para mejorar las especies? ¿Cuáles son las ventajas de la clonación? ¿Qué importancia tiene el cultivo de plantas in vitro? ¿Por qué no todas las investigaciones no son exitosas? ¿Cuáles son las disposiciones para el plan de lucha contra el efecto invernadero?

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C.T.A TEMA: VIROLOGÍA: LOS VIRUS Introducción La virología es la ciencia que estudia a los virus. El significado original de la palabra VIRUS incluía cualquier "sustancia venenosa". En 1898 Fried Rich Loeffler y Paul Frosch encontraron la primera evidencia de que la causa de la fiebre aftosa era un agente tan pequeño que era capaz de pasar a través de filtros que retenían a todas las bacterias, por lo que, concluye "la actividad del filtrado se debe a un agente etiológico capaz de multiplicarse". En 1899 Martinus Beijerinck publicó su trabajo sobre enfermedad de mosaico del tabaco y del tomate. Pero ya en 1892 el ruso D. Ivanowsky había demostrado que el agente etiológico del mosaico de tabaco era filtrable. Beijerinck afirmó que el virus presentaba algunas propiedades características de un organismo vivo, al que llamó "infeccioso soluble". Luego se dieron a conocer de otros agentes filtrantes que causaban enfermedades en animales y plantas, y se les llamó, virus filtrable, pero quedó en desuso el término filtrable, para llamarlos solamente virus, ejemplo virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). VIRUS El virus es una partícula submicroscópica que contiene ácido nucleico rodeado por proteínas y, ocasionalmente, por otros componentes macromoleculares. Propiedades Generales de los Virus  Los virus tienen un estado extracelular y otro intracelular.  En el estado extracelular la partícula vírica, también denominada virión, es metabólicamente inerte. Además transporta el genoma vírico.  En el estado intracelular ocurre la replicación vírica. Estructura de los Virus El tamaño y la forma de los viriones son variables. Los virus son más pequeños que las células, los poliovirus son los más pequeños, tienen 28nm (nanómetros) de diámetro. Sólo contienen un tipo de ácido nucleico (ADN ó ARN) que puede ser bicatenario o monocatenario. Los genomas víricos son también más pequeños que los celulares, y están rodeados por una formación proteica denominada cápside la cual está constituida por unidades llamados capsómeros. El complejo formado por el ácido nucleico y la proteína, empaquetados en la partícula vírica se denomina nucleocápside. Ciertos virus presentan estructuras más complejas, a los que se denominan virus con envoltura, donde la nucleocápside está rodeada por una membrana lipoproteica. Dentro del virión se encuentra frecuentemente una o más enzimas, ejemplo polímerasas para transcribir el ácido nucleico vírico en ARN mensajero; en retrovirus existe la transcriptasa inversa que transcribe la información del ARN del virus invasor a un ADN intermedia; otros poseen neuraminidasa que rompe los enlaces glicosídicos de las glicoproteínas y glicolípidos del tejido conjuntivo de los animales favoreciendo la dispersión de los virus; en otros hay lisozima que hace un pequeño hueco en la pared celular bacteriana para permitir la entrada del ácido nucleico.

CLASIFICACIÓN Los criterios más importantes usados en la clasificación de los virus son el tipo de ácido nucleico, según el hospedero, según los tejidos que infecta. Virus Dermotrópicos Neurotrópicos Viscerotrópicos Linfotrópicos Flebotrópicos Adenotrópicos

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Afectan La piel El sistema nervioso Las vísceras; hígado, intestino. Los ganglios linfáticos y a los linfocitos Los vasos sanguíneos Las glándulas

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Enfermedad sarampión, rubéola, varicela rabia, poliomielitis Hepatitis, ébola SIDA Dengue Parotiditis (paperas)

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C.T.A RETROVIRUS (Virus del SIDA) Los retrovirus son virus RNA casi esféricos, tienen envoltura y miden de 80 – 120nm de diámetro. Esta envoltura rodea la cápside que contiene dos copias idénticas del genoma RNA en el interior de un CORE y la enzima transcriptasa inversa. El CORE del virión VIH se parece a un troncocono. El tropismo viral por las células linfocitos T, macrófagos y células cerebrales que expresan CD4, es el factor que interviene para diseminar al virus. Si no se disponen de célula T CD4 o se anula su función, se incapacita la respuesta inmune (defensa). El virus establece una infección latente o crónica a un nivel reducido en todos los sujetos infectados. La presencia de VIH en sangre y semen facilita la diseminación de la enfermedad. Estructura del Virus VIH (corte transversal) Presenta:  Envoltura con doble capa de lípidos.  Espículas glucoprotéicas (GP41, GP120) que sobresalen de la envoltura.  Cápside cubierta interna que contiene al core.  Core tipo tronco- cono, compuesto de RNA, transcriptasa inversa y proteínas. Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) La infección inicial por VIH es probablemente asintomática en la mayoría de las personas (latencia de muchos años). 1. Formas de manifestarse el SIDA  Linfoadenopatía y fiebre: Puede acompañarse de pérdida de peso y malestar general.  Infecciones oportunistas: Neumonía, toxoplasmosis cerebral, candidiasis oral, TBC, diarreas por patógenos comunes (salmonella, shigella)  Enfermedades malignas: Sarcoma de Karposi (antiguo cáncer cutáneo), linfoma, otros.  Demencia: infección por VIH de células de las microglias y neuronas del cerebro. 2. Diagnóstico: Se detecta anticuerpos contra virus VIH.  Prueba de inmunoadsorción ligada a enzima (ELISA)  Prueba de aglutinación específica (técnica de WESTERN- BLOD)  Prueba de inmunofluorescencia (EIF) para confirmar los seropositivos. 3. Tratamiento. Actualmente se está usando el fármaco AZIDOTIMIDINA (AZT), también la zidovudina, que inhibe la transcriptasa inversa del virus, pero se ve limitado por su toxicidad medular. 4. Prevención y control. La educación sexual es el mejor método para evitar la infección por VIH. Las conductas de riesgo se encuentran en: práctica sexual promiscua y sin protección, drogadicción con uso de jeringa y agujas, transfusion de sangre. La saliva, el sudor, el abrazo y los mosquitos no transmiten el VIH, sólo el contacto sangre  sangre, semen  sangre. 5. Multiplicación del retrovirus VIH Los virus de la Inmunodeficiencia Humana (HIV- 1, HIV-2) poseen la enzima transcriptasa inversa, con lo cual llevan a cabo la copia de RNA a DNA, luego se integra al DNA cromosómico de la célula hospedadora. En este estado integrado se denomina PROVIRUS. Puede permanecer latente o convertir a la célula hospedadora en célula TUMORAL, o puede producir nuevos retrovirus. Los eventos son: a. Entrada en la célula. b. Transcripción inversa de uno de los dos genomas RNA a un DNA monocatenario que es convertido a continuación en un DNA lineal bicatenario por la transciptasa inversa. c. Integración de la copia de DNA en el genoma del hospedador. d. Transcripción del DNA vírico, originando la formación de mRNAs víricos y el RNA de la progenie. e. Encapsidación del RNA vírico en nucleocápsidas en el citoplasma. f. Gemación de viriones con envoltura por la membrana citoplasmática y liberación de la célula.

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VIRUS Y CÁNCER Algunos virus animales tienen la capacidad de cambiar una célula normal a una célula cancerosa o tumoral. El cáncer es un fenómeno celular del crecimiento incontrolado. Una de las principales diferencias entre células normales y cancerosas es que las últimas tienen diferentes necesidades en cuanto a factores de crecimiento, tienen menos requerimientos para crecer, crecen con profusión originando la formación de grandes masas de células llamados tumores, con frecuencia se usa el término neoplasia para designar un tumor maligno, estos invaden el cuerpo destruyendo los tejidos y órganos normales del cuerpo. En fase avanzada los tumores malignos pueden desarrollar la capacidad de extenderse a otras partes del cuerpo e iniciar nuevos tumores, un proceso que recibe el nombre de metástasis. ¿Como una célula normal se convierte en cancerosa? El crecimiento y la división se regulan por dos tipos de genes en células normales. El primer tipo, los proto-oncógenes, inducen el crecimiento pero están controlados por el segundo tipo, los genes supresores tumorales que inhiben el crecimiento. La producción de cambio en uno o ambos tipos de genes da como resultado un crecimiento celular incontrolado y, por lo tanto, un cáncer.

VIROIDES Y PRIONES Los viroides son pequeñas moléculas circulares de RNA monocateriano que constituye los patógenos más pequeños conocidos (varían en tamaño desde los 246 nucleótidos del viroide del cadang - cadang del coco, hasta los 375 nucleótidos del viroide del exocortis de los cítricos). Los viroides causan varias enfermedades muy importantes en plantas. La forma extracelular de un viroide es el RNA desnudo, sin capsida de ningún tipo. Lo que resulta más interesante es que la molécula de RNA no contiene genes que codifiquen proteína, y por lo tanto el viroide es totalmente dependiente de las funciones del hospedador para su replícación. Aunque el RNA del viroide es un círculo monocatenario, presenta una estructura secundaria tan considerable que parece una corta molécula bicateriana con los extremos cerrados. El viroide parece replicarse en el núcleo de la célula hospedadora y su estructura, que en cierto modo parece un DNA, permite que sea replicado por la RNA polimerasa de la célula.

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C.T.A Los priones representan el extremo opuesto a los viroides. Tienen una forma extracelular definida, pero que parece estar constituida solamente por proteína. Aparentemente no contiene ácido nucleico, y si lo tuviera no sería una molécula lo suficientemente grande como para codificar el tipo único de proteína que constituye el prión. No obstante, la partícula proteica del prión es infecciosa y se conocen varios priones que causan enfermedades diversas en animales, como el prurito lumbar de las ovejas "scrapie" o la encefalopatía bovina espongiforme ("enfermedad de las vacas locas"), y el kuru y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en el hombre. Puede resultar intensamente considera que una información de 1996 procedente de Inglaterra indicaba que el prión puede infectar a humanos. El gen que codifica la proteína del prión se encuentra en la célula hospedadora y el prión modifica de algún modo este producto.

CIENCIA AL DÍA Ecologismo versus productividad En la década del 70 comenzaron a sonar las denuncias de ecologistas preocupados por el uso irracional de los recursos naturales no renovables. ¿Se deben aprovechar los recursos naturales para generar divisas o se debe impedir su explotación? El problema enfrenta dos posturas: las que defienden el ambiente y las que reducen su uso a un problema económico. Para aclarar esto veamos qué sucede cuando se tala un bosque para convertirlo en papel. El ingreso que esta actividad beneficia al país económicamente, pero afecta irreversiblemente a la flora y fauna, porque en un solo árbol habitan cientos de especies, y genera impacto sobre el clima. La solución se encuentra en el desarrollo sostenible, que equilibra el crecimiento económico con la conservación de los recursos. Consiste en administrar responsablemente los recursos para satisfacer las necesidades de las generaciones actuales y futuras. Esto implica la protección de la flora, la fauna y el ambiente. Extinciones La extinción de especies significa la pérdida de diversidad genética. Las principales causas de extinción son la destrucción, la modificación o la fragmentación del ambiente. Durante millones de años los genes de las especies silvestres han acumulado información que les ha permitido adaptarse al ambiente. Así, la humanidad puede perder un valioso legado genético de especies poco conocidas o desconocidas. Desde el año 1600 hasta la fecha se ha comprobado la extinción de más de mil especies conocidas para la ciencia, de las cuales 595 son plantas superiores y 484 son animales. Actualmente, están clasificados 1,7 millones de especies de los 12,5 millones que se piensa que existen, y datos recientes prevén una pérdida de entre el 2 y el 8% de las especies en los próximos veinticinco años; es decir, 25 000 especies por año aproximadamente. Esto significa que habrá muchas especies que nunca llegaremos a conocer. Cóndor andino

Nuestros animales en peligro La destrucción o alteración de los hábitats naturales, la caza furtiva y la introducción de especies exóticas que desplazan a las especies naturales han puesto en peligro a nuestra flora y fauna: actualmente hay alrededor de 162 especies amenazadas, de las cuales diecinueve están en vías de extinción, es decir en peligro inminente de desaparecer. Entre ellas están varias especies de monos, el gato marino, el pingüino de Humboldt, el cocodrilo de Tumbes, la chinchilla, la pava ala blanca, el lobo de río y el suri. Además, hay 34 especies en situación vulnerable, es decir, por su carácter endémico, por modificaciones del ambiente o por la caza indiscriminada pueden ser vulnerables. Entre ellas se

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C.T.A encuentran el oso hormiguero, el maquisapa negro, la vicuña, el oso de anteojos, el otorongo y el cóndor andino. Por otro lado, 44 especies se encuentran en situación rara, lo que significa que no se sabe con exactitud en cuál de las dos categorías anteriores están pero necesitan protección, como el gato tigre, el delfín del Amazonas, el guacamayo, el venado, el perdiz, el paujil, el loro, la tortuga charapita y la salamandra.

PARA DISCUSIÓN ¿Cómo crees que se debe aplicar el desarrollo sostenible en la industria maderera? ¿Qué se debe hacer para evitar la caza indiscriminada de animales silvestres?

TEMA: CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Es contaminación cualquier cambio indeseable en las características físicas, químicas o biológicas del ambiente (tierra, aire, agua) que puede afectar o afecta perjudicialmente a la vida humana u otras especies vivas. La contaminación también afecta los procesos industriales, bienes culturales y deteriora los recursos naturales. Fuentes de Contaminación La mayor parte de elementos contaminantes son residuos de las actividades humanas. El incremento de poblaciones y la falta de control en el procesamiento de los desechos incrementan de manera alarmante la cantidad de contaminantes. En los países industrializados la mayor proporción de contaminantes proviene de los procesos productivos y transporte; un fenómeno semejante ocurre en los países subdesarrollados como consecuencia de las actividades extractivas (minería, petróleo), industria, transporte y la acumulación de desechos orgánicos (basura). La contaminación de los países industrializados, sin embargo, también alcanza a los demás por su distribución a través de la atmósfera. Consecuencias de la Contaminación: A. Efecto Invernadero Se denomina así al conjunto de fenómenos derivados del sobrecalentamiento de la atmósfera terrestre. La causa fundamental del efecto invernadero es la sobreacumulación de contaminantes gaseosos y particulados capaces de "absorber" energía; el más importante es el CO2 cuya concentración es crítica en las grandes ciudades y centros industriales. Las consecuencias del sobrecalentamiento es la muerte progresiva de especímenes particularmente sensibles al calor, disminución de la productividad agrícola y ganadera, y en general la formación de grandes áreas carentes de vegetación. B. Lluvia ácida Es la precipitación líquida que contiene grandes cantidades de sustancias ácidas, por la reacción entre los gases sulfurados (SO 2, SO3) con el agua de la atmósfera. La lluvia ácida daña y mata árboles especialmente de las zonas montañosas, peces y plantas acuáticas, por la variación de pH que se produce al ser arrastrados los contaminantes hacia los ambientes acuáticos. La lluvia ácida daña las estructuras metálicas de edificios, tuberías, vehículos y maquinarias. Afecta a los árboles disolviendo componentes con metales pesados.

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C.T.A C. Smog fotoquímico Es el efecto que se produce cuando los contaminantes atmosféricos entran en contacto con la luz solar, originando sustancias mucho más tóxicas como 0 3 y ácidos. El smog fotoquímico es particularmente intenso durante los meses de verano en las grandes ciudades: cálidas y secas. D. La destrucción de la capa de ozono El ozono es un gas que en contacto con la materia orgánica se comporta como un potente oxidante, sin embargo en la atmósfera al entrar en contacto con las radiaciones solares reacciona absorbiendo radiaciones ultravioleta. De este modo el 0 3 atmosférico actúa como un filtro contra el exceso de radiaciones ultravioleta. En este siglo sin embargo la capa de ozono paulatinamente se ha debilitado por la emisión cada vez más frecuente de sustancias que reaccionan en el 03 destruyéndolo. Dentro de ellas se encuentran los compuestos fluorocarbonados. E. Eutrofización Es un fenómeno que ocurre en ecosistemas acuáticos lénticos (lagos, lagunas) y consiste en la bioacumulación de materia orgánica lo que paulatinamente va llenando el lago, se produce un calentamiento y poco a poco la vegetación se va apoderando del lecho hasta transformarlo en un ecosistema de tierra firme. Todo ecosistema acuático tiende a través del tiempo al proceso de envejecimiento y eutroficación. El problema se presenta cuando este proceso se acelera, rompiendo de este modo su ciclo natural; esto ocurre por la transferencia continua de grandes cantidades de desechos orgánicos solubles como detergentes y fertilizantes, estableciendo condiciones anaeróbicas que acaban con la vida animal. Estrictamente no representa un problema cuando es la naturaleza misma la que origina el proceso: el desequilibrio se origina cuando se acelera por intervención del hombre a través de la contaminación.

ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN 1) Busca, en la sopa de letras, las palabras ocultas (en sentido horizontal, vertical y en todas direcciones), que respondan a las siguientes definiciones:     

Ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con el ambiente. Recursos que la Naturaleza puede reponer. Alteración del estado de equilibrio de un ecosistema. Contaminado principalmente por pesticidas. Capa de la atmósfera que está siendo destruida por compuestos inorgánicos. Contaminado principalmente por gases tóxicos. Volver a utilizar ciertos residuos como materias primas en la elaboración de otros productos. T V Q R V H L G U B A R C Ñ I N V E R N A B O O L E U S N H B T N O N O U E C O L O I M O B V M C C O N T A M I N G O V B Z A A Q Z V L I T M Y O R E C I R Ñ G H S V W

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C.T.A ACTIVIDADES 1. Completa los esquemas

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C.T.A LECTURA TIPOS DE REPRODUCCIÓN ASEXUAL  Bipartición o fisión. La célula se divide y da origen a dos células idénticas, entre sí, pero más pequeñas que la inicial. Esta es la forma en que los organismos unicelulares -como los protozoos y las bacterias- se reproducen. En las bacterias el proceso se denomina fisión binaria transversal y se caracteriza porque el material genético (ADN) de la bacteria, se duplica y separa. La pared celular se forma en el interior y en sentido transversal. En los protozoos el proceso se denomina fisión binaria longitudinal. 

Gemación. Se presenta en organismos unicelulares y multicelulares. En la superficie del progenitor se forma una gema o yema, que crece y se estrangula hasta separarse del organismo original. Las amebas y levaduras se reproducen por gemación.

Fragmentación. Se origina un nuevo organismo a partir de fragmentos del progenitor. El cuerpo se fragmenta y cada fragmento origina un nuevo individuo. Se produce en organismos como las planarias y las hifas de los hongos.

Los mecanismos de reproducción asexual en procariotas, como la bacteria en la última fase de su reproducción, difieren de los de eucariotas, ya que los procariotas poseen un solo cromosoma, y éste es, además, circular.

Regeneración. Es el reemplazo de los tejidos dañados. Los organismos sencillos tienen más capacidad de regeneración que los más complejos. Un tipo de lagartija regenera parte de su cola perdida, pero el hombre tiene menos facilidad de regeneración. El crecimiento de uñas, cabellos y la cicatrización son algunos ejemplos.

Esporulación. Ocurre en organismos que producen esporas. Las esporas son células reproductivas capaces de dar origen a un nuevo individuo en plantas, algas y hongos. En los hongos, hay estructuras semejantes a un saco abultado, llamadas esporangios, que contienen muchísimas esporas.

Reproducción asexual en plantas con flores Las angiospermas (plantas con flores) modifican sus estructuras para reproducirse. Ejemplo de ello son los rizomas, que son tallos subterráneos horizontales que poseen nudos desde los que se originan nuevos individuos; los tubérculos, que son tallos subterráneos cortos, gruesos y carnosos, con yemas o brotes desde los cuales se origina un nuevo individuo; los bulbos, que son tallos cortos de los cuales surgen hojas engrosadas en su pared basal debido a que almacenan agua y nutrientes; los estolones, que son tallos rastreros que corren a ras del suelo, en los que hay nudos desde los cuales se desarrollan yemas que generan nuevas plantas; las raíces modificadas, en las cuales se originan tallos aéreos, y la apomixis, que es la producción de semillas sin intervención de organismos de distinto sexo y sin que exista la fusión de gametos.

La hidra produce yemas a partir de las cuales crece el nuevo organismo

Reproducción asexual en animales Las esponjas y cnidarios se reproducen por gemación. La descendencia puede desprenderse del progenitor e iniciar una existencia independiente, o permanecer fija y convertirse en miembros más o menos independientes. Salamandras, lagartos, estrellas de mar y cangrejos pueden formar nuevos brazos, colas, patas y algunos otros órganos si pierden los originales. En algunas especies la reproducción se da por fragmentación, como en los gusanos planos.

BIBLIOGRAFÍA     

KIMBALL, Jhon Biología. Sistema Técnico. México, 1986. WALLACE, Robert Biología: el mundo de la vida. México, 1995. LAZCANO, Antonio El origen de la vida, Trillas. México, 1996. CHANG, Raymond Química. Mc Graw-Hill Interamericana Editores. séptima edición, México, 2003. JIMENO FERNANDEZ, Antonio, Biología. Editorial Santillana S.A. ESPAÑA 1984.

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C t a primero de secundaria (1)  

libro de ciencia tecnologia y ambiente - nivel secundario primero

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