COMPENDIO DE CTA - SEMESTRE 1

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

2

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

La investigación científica Capacidad de área Comprensión de Información

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 01 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Analiza la definición de investigación  Explica los términos que definen a la investigación científica en científica. función a sus características propias.  Describe las características de la  Completa un cuadro descriptivo de relaciones con las investigación científica. características de la investigación científica.

La investigación es un proceso que, mediante la aplicación del método científico, procura obtener información relevante y fidedigna, para entender, verificar, corregir o aplicar al conocimiento.

Para obtener algún resultado de manera clara y precisa es necesario aplicar algún tipo de investigación, la investigación está muy ligada a los seres humanos. Esta posee una serie de pasos para lograr el objetivo planteado o para llegar a la información solicitada. La investigación posee una serie de características que ayudan al investigador a regirse de manera eficaz en la misma. La investigación es tan compacta que posee formas, elementos, procesos, diferentes tipos, entre otros.

La investigación es fundamental para el estudiante y para el profesional, esta forma parte del camino profesional antes, durante y después de lograr la profesión; ella nos acompaña desde el principio de los estudios y la vida misma. Para todo tipo de investigación hay un proceso y unos objetivos precisos.

Fig. 1: ESQUEMA – RESUMEN DE LA METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

1.

DEFINICIÓN. Es la actividad de búsqueda que se caracteriza por ser reflexiva, sistemática y metódica; tiene por finalidad obtener conocimientos y solucionar problemas científicos, filosóficos o empírico-técnicos, y se desarrolla mediante un proceso. El método científico indica el camino que se ha de transitar en esa indagación y las técnicas precisan la manera de recorrerlo.

2.

CARACTERÍSTICAS. La investigación debe ser objetiva, es decir, elimina en el investigador preferencias y sentimientos personales, y se resiste a buscar únicamente aquellos datos que le confirmen su hipótesis; de ahí que emplea todas las pruebas posibles para el control crítico de los datos recogidos y los procedimientos empleados.

Finalmente, una vez sistematizados los datos son registrados y expresados mediante un informe o documento de investigación, en el cual se indican la metodología utilizada y los procedimientos empleados para llegar a las conclusiones presentadas, las cuales se sustentan por la misma investigación realizada.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

3

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

En la investigación deben darse una serie de características para que sea en realidad científica: 3.

Estar planificada Contar con los instrumentos de recolección de datos Ser original Ser objetiva Disponer de tiempo Apuntar a medidas numéricas Ofrecer resultados comprobables y verificarles Apuntar a principios generales trascendiendo los grupos o situaciones particulares

ELEMENTOS. Desde un punto de vista estructural reconocemos cuatro elementos presentes en toda investigación: sujeto, objeto, medio y fin.

- Se entiende por sujeto el que desarrolla la actividad, el investigador.

- Por objeto, lo que se indaga, esto es, la materia o el tema.

- Por medio, lo que se requiere para llevar a cabo la actividad, es decir, el conjunto de métodos y técnicas adecuados.

- Por fin, lo que se persigue, los propósitos de la actividad de búsqueda, que radica en la solución de una problemática detectada.

1. ¿Todas las investigaciones deben ser originales? ¿Por qué?

2. ¿Has realizado alguna investigación? En caso de ser afirmativa tu respuesta menciónala y descríbela brevemente. Si fuera el caso contrario, ¿qué factor impidió que la realices?

3. Lee el texto “UNA NUEVA CIENCIA NACE” y responde a los siguientes planteamientos:  ¿Qué opinión tienes respecto a la investigación emprendida por John?  ¿Qué te parece la posición del amigo de John que estaba en contra de sus ideas?  ¿Te gustaría ser paraguálogo? ¿Por qué?

4. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Lee la carta siguiente dirigida a un renombrado científico de la sociedad estadounidense de parte de su amigo.

Querido Amigo: Me estoy tomando la libertad de pedirte que hagas de juez en un conflicto que mantengo con cierta persona que hasta hace poco fue mi amigo. Permíteme explicarte la situación motivo de esta disputa; La Paragualogía, mi creación ¿Es o no una ciencia?

Durante los últimos 18 años, apoyado por unos pocos pero incondicionales discípulos, he estado recolectando material sobre un tema hasta ahora desatendido por los científicos: el paraguas. Los resultados de mis investigaciones hasta el presente, forman parte de los 9 volúmenes que te envío en forma separada por correo terrestre. Mientras tanto, antes que los recibas, permíteme describir en forma breve la naturaleza de su contenido y la metodología que he usado para recoger la información.

Empecé investigando en la isla de Manhattan, manzana por manzana, edificio por edificio, familia por familia y persona por persona.

Así, he logrado averiguar:  El número de paraguas por personas.  Sus tamaños  Sus pesos  Sus colores  Preferencias por sexo.

Después de trabajar en Manhattan durante muchos años, extendí mi investigación a otros distritos de la ciudad de Nueva York, hasta que al final completamos toda la ciudad. De esta manera, estaba en condiciones de seguir adelante con este trabajo en el resto del Estado de Nueva York, en realidad en todo el país y en todo el mundo civilizado, si fuera necesario.

Fue en este momento cuando fui atacado por quien siempre consideré mi amigo. Yo soy un hombre modesto, pero siento que tengo el derecho de ser reconocido como el creador de una nueva ciencia. Mi ex amigo -por otra parte- afirma que la paragualogía no es una ciencia. En primer lugar, sostiene que es una ridiculez investigar sobre los paraguas. Este argumento es falso, ya que la ciencia no desprecia nada con respecto al mundo material, aunque sea modesto y humilde; como el entomólogo que estudia las “patas posteriores de una pulga”, entonces, ¿Por qué no investigar sobre los paraguas?

Después, quien se preciaba de amigo, argumentó que la paragualogía no podría ser reconocida como ciencia porque no era útil o beneficiosa para la humanidad. Pero ¿no es acaso la verdad una de las cosas más preciadas de la vida? ¿Acaso no he llenado mis nueve volúmenes con la verdad sobre mi objeto de investigación, los paraguas? Cada frase es una verdad; cada dato se refiere a un hecho frío y relevante.

Cuando mi ex-amigo me preguntó cuál era el fin de la paragualogía, me enorgullecí al responder que “investigar y descubrir la verdad, es un fin suficiente para mí”.

Soy un científico parco; no tengo motivaciones posteriores de ninguna naturaleza. Esto significa entonces, que me conformo con la verdad simplemente. Después, mi contrincante dijo que mis verdades estaban pasadas de moda y que cualquiera de mis hallazgos ya no sería verdad al día siguiente. Pero esto, afirmo yo, no es un argumento contra la paragualogía sino más bien, un incentivo para mantenerla al día, que es exactamente mi propósito fundamental.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

4

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente Quiero decir que podríamos realizar estudios mensuales, semanales y aún diarios para mantener nuestro conocimiento al día, considerando que los hechos cambian. Su siguiente objeción fue que “la paragualogía no había sido fructífera en desarrollar hipótesis, teorías y leyes”. Esto es un gran error; en el curso de mis investigaciones, he formulado un elevado número de hipótesis.

Antes de trabajar en cada cuadra o nuevo sector de la ciudad, formulaba hipótesis que consideraban el número y las caracterís ticas de los paraguas que encontraría en esos lugares.

Estas hipótesis siempre fueron verificadas o rechazadas por mis observaciones posteriores, de acuerdo con los procedimientos científicos apropiados, según se explica en manuales de investigación en Ciencias Sociales. De hecho, es interesante recalcar que puedo justificar y documentar cada una de mis réplicas a las objeciones, a través de numerosas citas de trabajos científicos, de directores de revistas técnicas, conferencias de prominentes científicos, etc. En relación a las teorías y leyes, mi trabajo las presenta con profusión.

Citaré algunas, sólo a manera de ilustración; por ejemplo LA LEY DE LA VARIACIÓN DEL COLOR EN RELACIÓN AL PROPIETARIO, SEGÚN SU SEXO. (Los paraguas que pertenecen a las mujeres tienen una gran variedad de colores, mientras que los de los varones en su mayoría son negros). He planteado curiosas leyes de correlación: LEY DEL PROPIETARIO INDIVIDUAL Y DE LA PLURALIDAD DE LOS PARAGUAS Y LA LEY DE LA PLURALIDAD DE LOS PROPIETARIOS DE LOS PARAGUAS. También, he establecido la LEY DE LA TENDENCIA A ADQUIRIR PARAGUAS EN TIEMPO LLUVIOSO. Por todo esto, pienso que mi creación de la Paragualogía, es en todo sentido una auténtica ciencia y apelo entonces a su docta opinión.

John Stonehead

Tipos y proceso de la investigación científica Capacidad de área Comprensión de Información

4.

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 02 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Organiza los tipos de investigación  Completa un organizador visual sobre los tipos de investigación científica. científica.  Describe las etapas de la investigación  Elabora un cuadro descriptivo de las etapas de la investigación científica. científica en base a criterios.

CLASIFICACIÓN. Es conveniente señalar que en la realidad la investigación no se puede clasificar exclusivamente en alguno de los tipos que se señalaran, sino que generalmente en toda investigación se persigue un propósito señalado, se busca un determinado nivel de conocimiento y se basa en una estrategia particular o combinada.

1.1. Por el propósito o finalidades perseguidas. a) Investigación básica: también recibe el nombre de investigación pura, teórica o dogmática.

Se caracteriza porque parte de un marco teórico y permanece en él; la finalidad radica en formular nuevas teorías o modificar las existentes, en incrementar los conocimientos científicos o filosóficos, pero sin contrastarlos con ningún aspecto práctico. b) Investigación aplicada: este tipo de investigación también recibe el nombre de práctica o empírica. Se caracteriza porque busca la aplicación o utilización de los conocimientos que se adquieren. Se encuentra estrechamente vinculada con la investigación básica, pues depende de los resultados y avances de esta última. Sin embargo, en una investigación empírica, lo que le interesa al investigador, primordialmente, son las consecuencias prácticas.

1.2. Por la clase de medios utilizados para obtener los datos. a) Investigación documental: este tipo de investigación es la que se realiza, como su nombre lo indica, apoyándose en fuentes de carácter documental, esto es, en documentos de cualquier especie. Como subtipos de esta investigación encontramos la investigación bibliográfica, la hemerográfica y la archivística; la primera se basa en la consulta de libros, la segunda en artículos o ensayos de revistas y periódicos, y la tercera en documentos que se encuentran en los archivos, como cartas, oficios, circulares, expedientes, etcétera. b) Investigación de campo: este tipo de investigación se apoya en informaciones que provienen entre otras, de entrevistas, cuestionarios, encuestas y observaciones. Como es compatible desarrollar este tipo de investigación junto a la investigación de carácter documental, se recomienda que primero se consulten las fuentes de la de carácter documental, a fin de evitar una duplicidad de trabajos. c)

Investigación experimental: recibe este nombre la investigación que obtiene su información de la actividad intencional realizada por el investigador y que se encuentra dirigida a modificar la realidad con el propósito de crear el fenómeno mismo que se indaga, y así poder observarlo.

1.3. Por la orientación de la investigación.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

5

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

a) Descriptiva: comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la naturaleza actual, y la composición o procesos de los fenómenos. El enfoque se hace sobre conclusiones dominantes o sobre como una persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el presente. La investigación descriptiva trabaja sobre realidades de hechos, y su característica fundamental es la de presentarnos una interpretación correcta. b) Experimental: se presenta mediante la manipulación de una variable experimental no comprobada, en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento particular. El experimento es una situación provocada por el investigador para introducir determinadas variables de estudio manipulada por él, para controlar el aumento o disminución de esas variables y su efecto en las conductas observadas. El investigador maneja de manera deliberada la variable experimental y luego observa lo que ocurre en condiciones controladas.

5.

IMPORTANCIA. La investigación nos ayuda a mejorar el estudio porque nos permite establecer contacto con la realidad a fin de que la conozcamos mejor. Constituye un estímulo para la actividad intelectual creadora. Ayuda a desarrollar una curiosidad creciente acerca de la solución de problemas, además, Contribuye al progreso de la lectura crítica.

6.

PROCESO 1. Elección del tema.

A partir de la realidad surge una problemática, la cual está integrada por una serie de factores.

La realidad de la investigación es problemática; de ella, debe elegirse un factor; que se determine como tema de investigación y dentro del cual debe seleccionarse un problema investigable. Si se comienza por la selección del problema se pierde de vista la ubicación contextual del tema.

La elección del tema corresponde necesariamente al alumno investigador, que lo presentará por escrito a la persona encargada para su aceptación.

2. Objetivos.

Cuando se ha seleccionado el tema de la investigación debe procederse a formular los objetivos de investigación; que deben estar armonizados con los del investigador y los de la investigación.

El objetivo de la investigación es el enunciado claro y preciso de las metas que se persiguen. El objetivo del investigador es llegar a tomar decisiones y a una teoría que le permita generalizar y resolver en la misma forma problemas semejantes en el futuro. Los métodos que se elijan deben ser los más apropiados para el logro de los objetivos.

Los objetivos generales dan origen a objetivos específicos que indica lo que se pretende realizar en cada una de las etapas de la investigación. Estos objetivos deben ser evaluados en cada paso para conocer los distintos niveles de resultados. La suma de los objetivos específicos es igual al objetivo general y por tanto a los resultados esperados de la investigación.

3. Delimitación del tema.

Delimitar el tema es ver la viabilidad para su desarrollo, unida a esta delimitación es necesaria la justificación del mismo; es decir, indicar las características que llevan el investigador a escoger el tema para desarrollarlo, las cuales deben ser de orden externo u objetivo, y de orden interno o subjetivo.

Una de las fallas más comunes en la investigación consiste en la ausencia de delimitación del tema; el 80% de las investigaciones fracasan por carecer de delimitación del tema, es decir, por ambición del tema. Delimitar el tema quiere decir poner límite a la investigación y especificar el alcance de esos límites.

Al delimitar, se aclara si el tema de investigación será de tipo exploratorio, descriptivo o experimental. La aclaración sobre el tiempo de estudio permite tener una visión general sobre la validez y el grado de confianza que puede tener como resultado. Esto supone determinar el alcance y los límites del tema.

4. El Problema.

El problema es el punto de partida de la investigación. Surge cuando el investigador encuentra una laguna teórica, dentro de un conjunto de datos conocidos, o un hecho no abarcado por una teoría, un tropiezo o un acontecimiento que no encaja dentro de las expectaciones en su campo de estudio.

El título del problema es la presentación racional de lo que se va a investigar, precede al plan de la investigación y debe presentar una idea clara y precisa del problema, es decir, en forma rápida y sintética nos presenta el problema a tratar y debe realizarse con el siguiente criterio “a mayor extensión menor comprensión y viceversa”. Por tal razón, si el título es muy largo conviene reducirlo a pocas palabras y clarificarlo con un subtítulo.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

6

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

5. Marco Teórico.

El marco teórico nos amplia la descripción del problema. Integra la teoría con la investigación y sus relaciones mutuas. Es la teoría del problema, por lo tanto.

Todo investigador debe hacer uso de conceptos para poder organizar sus datos y percibir las relaciones que hay entre ellos. Un concepto es una abstracción obtenida den la realidad y, por tanto, su finalidad es simplificar, resumiendo una serie de observaciones que se pueden clasificar bajo un mismo nombre. Algunos conceptos están estrechamente ligados a objetos de lo que representan., por eso cuando se define se busca asegurar que las personas que lleguen a una investigación determinada conozcan perfectamente el significado con el cual se va a utilizar el término o concepto a través de toda la investigación.

6. Metodología.

Para toda investigación es de importancia fundamental que los hechos y relaciones que establece, los resultados obtenidos o nuevos conocimientos y tengan el grado máximo de exactitud y confiabilidad. Para ello planea una metodología o procedimiento ordenado que se sigue para establecer lo significativo de los hechos y fenómenos hacia los cuales está encaminado el significado de la investigación.

Científicamente la metodología es un procedimiento general para lograr de una manera precisa el objetivo de la investigación. De ahí, que la metodología en la investigación nos presenta los métodos y técnicas para la investigación.

Es necesario tener en cuenta el tipo de investigación o de estudio que se va a realizar, ya que cada uno de estos tiene una estrategia diferente para su tratamiento metodológico. Por ello, se debe indicar el tipo de investigación, si es una investigación, histórica, descriptivas o experimental.

7. El Informe.

La estructura del informe de investigación es sencilla y sigue fielmente los pasos fundamentales del diseño de la investigación; en ningún momento debe ser contraria al diseño, ya que el informe debe ser la respuesta de lo planteado al diseño de la investigación.

Para la presentación del informe debe seguirse las normas de la metodología formal de presentación de trabajos cinéticos.

1. Completa el cuadro siguiente sobre los tipos de investigación que realizarías en las siguientes situaciones.

SITUACIÓN

TIPO DE INVESTIGACIÓN A REALIZAR

Relación entre el consumo de agua limpia y contaminada y nuestra salud.

Monografía sobre la historia del centro educativo Influencia de las redes sociales en la lectoescritura de los adolescentes de segundo grado de secundaria.

Análisis de la actualidad política de la región La Libertad.

Relación entre bacterias y el metabolismo del petróleo.

Importancia de los productos lácteos en la dieta de los neonatos.

Influencia de las condiciones de salubridad y las enfermedades infectocontagiosas.

2. ¿Cuál es la importancia de delimitar correctamente el problema a investigar?

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

4. Completa el organizador visual siguiente.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

7

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

La célula y teoría celular Capacidad de área Comprensión de Información

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 04 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Analiza los postulados de la teoría  Plantea argumentos válidos para contrastar la coherencia de celular. los postulados de la teoría celular.  Describe las características de las  Elabora un cuadro descriptivo de las características generales células. de la célula, haciendo uso de criterios.

A comienzos del siglo XVII, un estudioso llamado Galileo Galilei colocó dos lentes de vidrio dentro de un cilindro. Con este instrumento miró por casualidad a un insecto, y posteriormente describió los sorprendentes patrones geométricos de sus diminutos ojos. De este modo Galileo, a pesar de no ser biólogo, fue el primero que efectuó una observación biológica a través de un microscopio. El estudio de las bases celulares de la vida estaba a punto de iniciarse. Primero en Italia, después en Francia e Inglaterra, los estudiosos comenzaron la exploración de un mundo cuya existencia había sido insospechada.

A mediados de ese siglo, Robert Hooke, curador de instrumentos de la Real Sociedad de Inglaterra, se encontraba a la cabeza de esos estudios. Cuando Hooke usó por primera vez el microscopio para ver los delgados cortes de un árbol de corcho, observó diminutos compartimentos, a los cuales les dio más tarde el nombre en latín cellulae, diminutivo de cella, que significa hueco; de allí el origen del término biológico “célula”. Tales compartimentos eran en realidad paredes interconectadas de las células vegetales muertas, que constituyen el corcho, pero Hooke no pensaba que fueran eso, y nadie en la época sabía que las células podían estar vivas. En otros tejidos vegetales, observó células “rellenas de jugo” y, sin embargo, no tenía ni la más remota idea de los que ellas representaban.

Dada la simplicidad de los instrumentos, resulta sorprendente que los pioneros de la microscopía hayan observado tantas cosas como reportaron. Anthony Van Leeuwenhoek, un tendero danés, tuvo excepcional destreza para construir lentes, siendo quizá, el más agudo observador de todos ellos. A fines de la década de 1600, él descubrió maravillas naturales en todos los sitios, incluyendo “muchos “animáculos” muy pequeños, cuyos movimientos eran muy agradables de observar”, en el sarro de sus dientes. En otros sitios observó protistas, espermatozoides, e inclusive una bacteria: un organismo tan pequeño que no fue observado de nuevo durante dos siglos más.

En 1820, las mejorías en este tipo de lentes permitieron enfocar mejor las células. Robert Brown, un botánico, observó una mancha opaca en diversas células y la llamó núcleo. En 1838 otro botánico, Matthias Schleiden, se preguntó si el núcleo se relacionaba del algún modo con el desarrollo y propuso la hipótesis de que cada célula vegetal se desarrollaba como una unidad independiente, aunque formaba parte de la planta.

En 1839, tras años de estudiar tejidos animales, el zoólogo Theodor Schwann afirmó lo siguiente: los animales y plantas están formados de células y productos celulares, e inclusive aunque las células forman parte de un organismo completo, tienen en cierto grado vida propia e individualizada.

Para mediados del siglo XIX, el botánico alemán Mathias Schleiden refinó aún más la perspectiva científica de las células cuando escribió: “es fácil percibir que el proceso vital de las células individuales debe constituir la primera y absolutamente indispensable base fundamental” para la vida”. En pocos años, varios microscopistas habían observado que las células vivas podían crecer y dividirse en células más pequeñas.

Sin embargo tuvo que transcurrir otra década para resolver la interrogante: ¿de dónde provienen las células? Un fisiólogo, Rudolf Virchow, completó sus propios estudios sobre el desarrollo y la reproducción de las células; es decir, su división en dos células hijas. El razonó que toda célula proviene de otra preexistente.

De este modo, a mediados del siglo XIX, el análisis microscópico permitió llegar a tres generalizaciones que en conjunto constituyen la teoría celular. Primero, todo organismo está formado por una o más células.

Segundo, la célula es la unidad más pequeña que tiene las propiedades de la vida. Tercero, la continuidad de la vida se deriva directamente del desarrollo y división de células individuales. Todas estas propuestas aún son válidas en la actualidad.

Fue enunciada inicialmente por M. Schleiden (1838) y T. Schwann (1839), y completada por R. Wirchow (1855). Sus principios básicos son:

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

8

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

- La célula es la unidad estructural de los organismos.

- La célula es la unidad funcional de los organismos.

- La célula es la unidad genética de los organismos.

Estos tres principios se pueden resumir en uno sólo: La célula es la unidad vital de la materia viva, quiere decir que la célula es la estructura organizada más sencilla con propiedades y funciones vitales.

1. Características generales: a) La membrana plasmática o celular, encierra a la célula y media la interacción entre ella y su ambiente. La membrana plasmática consiste en una bicapa fosfolipídica en la que está incrustada una gran variedad de proteínas. La membrana plasmática desempeña tres funciones principales: - Aísla el contenido de la célula del entorno externo.

- Regula el flujo de materiales hacia dentro y hacia fuera de la célula.

- Permite la interacción y comunicación con otras células.

Fig. 2: ESTRUCTURA DEL PLASMALEMA

b) Las células utilizan ADN como plano de la herencia. Cada célula tiene material genético, información heredada que contiene las instrucciones para hacer copias de todas las demás partes de la célula y para producir nuevas células. El material genético de todas las células es el ácido desoxirribonucleico (DNA). c) Todas las células tienen citoplasma. El citoplasma contiene el material que está dentro de la membrana plasmática y fuera de la región que contiene el DNA. La porción fluida del citoplasma en las células procariotas y eucariotas contiene agua, sales y diversas moléculas orgánicas. Casi todas las actividades metabólicas de la célula, es decir, la suma de todas las reacciones bioquímicas en que se basa la vida, tiene lugar en el citoplasma celular. La síntesis de proteínas es un ejemplo. d) Todas las células obtienen energía y nutrimentos de su ambiente. Para mantener su increíble complejidad, todas las células deben obtener y gastar energía continuamente. Todas las células obtienen los materiales para generar las moléculas de vida, y la energía para sintetizarlos, de su ambiente vivo e inanimado. e) La función celular limita el tamaño de las células. Casi todas las células son pequeñas, entre 1 y 100 micras (millonésimas de metro) de diámetro.

1.

2.

3.

4.

¿Cuál crees que fue el aporte más importante de la teoría celular? ¿Con qué científico inicio el estudio de la célula? ¿Será importante conocer la célula? ¿Por qué?

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

9

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Clasificación de las células Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 05 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Clasifica a las células de acuerdo a su  Enumera las características de las células en base a criterios de forma y tamaño. tamaño y forma por medio de un listado de datos.  Compara los tipos de células de  Elabora un cuadro comparativo en base a criterios de los tipos acuerdo a su grado de evolución y de células de acuerdo a su grado de evolución y origen. origen.

2. Forma de las células. Las formas de células que corresponden a los diversos organismos unicelulares es variable, de la misma manera en un organismo multicelular encontramos una gran variabilidad en cuanto a formas de sus células. La forma que adopta la célula depende de muchos factores: tensión superficial, viscosidad del citoplasma, acción mecánica que ejercen las células vecinas, consistencia de la membrana, acción de los microtúbulos (esqueleto de las células) y especialmente de la funcionalidad específica de la célula.

a. Variables.

Son las células que cambian constantemente de forma. Ejm. Leucocitos, amebas, macrófagos.

b. Constantes.

Son las células que mantienen su forma durante toda su vida. Se clasifican a su vez: - Isodiamétricas. sus tres dimensiones son iguales o casi iguales.

Ejm. Bacterias del tipo Fig. 3: FORMAS CELULARES MÁS CONOCIDAS cocos, óvulo.

- Aplanadas.

Cuando una dimensión s menor que las otras dos. Ejm. Células epiteliales.

- Alargadas. Cuando su longitud es mayor que las otras dos dimensiones. Ejm. Bacilos, fibras musculares estriadas.

- Estrelladas. Células con numerosas prolongaciones. Ejm. Neuronas.

3. Tamaño de las células

a. Microscópicas. Sólo visibles por el ojo humano con ayuda del microscopio. La mayoría de células

son de este tipo. Ejm. óvulo humano (0,1 mm. de diámetro), casi todas las células eucarióticas (10 – 100 um.), la mayoría de células bacterianas (0,1 – 0,5 um.)

b. Macroscópicas. Observables a simple vista como los huevos de las aves que son de gran tamaño.

Así el huevo del avestruz incluida su envoltura proteica, tiene un radio de 10 cm. y es por lo tanto una de las células más grandes que existen. También puede mencionarse a las fibras musculares (2 – 6 cm.), las fibras vegetales (5 – 18 cm.), las neuronas humanas de hasta 1 m de largo.

Fig. 4: AMEBA Y YEMA DEL HUEVO DE LAS AVES

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

10

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

4. Tipos de células

a. Según su origen - C. Animal. A este tipo de células pertenecen las que forman a los denominados “animales” como los seres humanos, los peces, etc. La diferencia con las células vegetales, radica en que ambas tienen algunos organelos que la otra no posee además de su tipo de nutrición ya que las vegetales son autótrofas y las animales heterótrofas, es decir que requieren de nutrientes elaborados por otros seres vivos.

- C. Vegetal. Los diferentes tipos de células vegetales pueden distinguirse por la forma, espesor y constitución de la pared, como también por el contenido de la célula. Una serie de características diferencian a las células vegetales de las animales:  Contienen plastidios, estructuras rodeadas por una membrana, que sintetizan y almacenan sustancias nutritivas. Los más comunes son los cloroplastos que son orgánulos rodeados por dos membranas, atrapan la energía electromagnética derivada de la luz solar y la convierten en energía química mediante la fotosíntesis.  Presentan una gran vacuola, ubicada en la región central, constituye el depósito de agua y de varias biomoléculas, tanto de desecho como de almacenamiento.  Pared celular (compuesta de celulosa un polisacárido), es tal vez la característica más distintiva de las células vegetales. Le confiere la forma a la célula, cubriéndola a modo de exoesqueleto (esqueleto externo), le da la textura a cada tejido, siendo el componente que le otorga protección y sostén a la planta.  Algunas células vegetales, carecen de ciertos organelos, como los centriolos y los lisosomas.

Fig. 5: CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL CON SUS RESPECTIVOS ORGANELOS

b. Según el grado de evolución - C. Procariotas. (del griego pros = antes y karion = núcleo) Es una célula sin núcleo celular diferenciado, es decir, su ADN no está confinado en el interior de un núcleo, sino libremente en el citoplasma. Procarionte es un organismo formado por células procariotas. En contraposición los organismos eucariotas, presentan un núcleo verdadero y rodeado de membrana nuclear (carioteca). Además, el término procariota hace referencia a los organismos conocidos como móneras que se incluyen en el reino mónera. Entre las características de las células procariotas que las características de las eucariotas, podemos señalar:       

ADN desnudo.

División celular por fisión binaria.

Carencia de organelos, excepto los ribosomas.

Poseen pared celular.

Pueden soportar ambientes extremos.

Son más pequeñas que las células eucariotas.

Posee material genético disperso en el citoplasma.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

11

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

 Entre

los organismo procariontes tenemos a las bacterias, micoplasmas, ricketsias, cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas.  Se alimentan universalmente por absorción (osmótrofos), sin tener en general la capacidad de ingerir partículas u otras células.

PARED CELULAR CÁPSULA

RIBOSOMAS

CITOPLASMA FLAGELO

MESOSOMA

DNA MEMBRANA CELULAR

Fig. 6: ESTRUCTURA DE UNA BACTERIA (CÉLULA PROCARIOTA)

CÉLULA BACTERIANA POR SU EVOULUCIÓN: PROCARIOTA

- C. Eucariotas (eu = verdadero, karion = núcleo). Las células eucariotas forman a organismos superiores como las plantas, animales, hongos, protozoos, levaduras y algunas algas. Las células eucariotas difieren de las células procariotas en muchos aspectos. Además de ser más grandes que la célula procariota (con frecuencia más de 10 micrómetros de diámetro), las células eucariotas se caracterizan por poseer núcleo y una gran variedad de organelos membranosos que le proporcionan a la célula una organización estructural y funcional. Las células animales y vegetales se diferencian por la ausencia de centriolo en las células eucariotas vegetales, la carencia de plastidios y pared celular en las células eucariotas animales.

1. ¿Por qué razón la célula nerviosa tiene forma estrellada?

2. Justifique el volumen de los huevos de las aves en función al tamaño celular.

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Membranas celulares Capacidad de área Comprensión de Información

Aprendizaje esperado  Describe la estructura de membrana y pared celular.  Compara las funciones de membrana y pared celular.

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 06 2

Indicadores la  Redacta un listado con las características de la membrana celular. la  Realiza un cuadro comparativo entre pared y membrana celular anotando sus características.

Cada célula está rodeada por una delgada membrana plasmática que podemos considerar una especie de portero que sólo permite la entrada o salida de sustancias específicas y que transmite mensajes químicos del ambiente externo al interior de la célula.

Las principales funciones de la membrana plasmática son: -

Aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo.

Regular el intercambio de sustancias indispensables entre el interior del la célula y el ambiente externo.

Comunicarse con otras células.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

12

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Estas son tareas imponentes para una estructura tan delgada, ya que 10 000 membranas plasmáticas apiladas apenas alcanzarían el espesor de una hoja de tu documento de trabajo, es decir tiene un grosor de un 75 ångström (1 Å= 1m x 10-10 = 0,1 nm).

La clave del funcionamiento de la membrana radica en su estructura. Las membranas no son simplemente láminas uniformes, son estructuras complejas y heterogéneas cuyas diferentes partes desempeñan funciones perfectamente definidas y cambian de manera dinámica en respuesta al ambiente.

Casi todas las células tienen membranas internas además de la membrana plasmática que rodea a la célula. Esas membranas internas forman compartimentos en los que pueden efectuarse actividades bioquímicas especializadas Las membranas son “mosaicos fluidos” en los que las proteínas se mueven dentro de capas de lípidos.

El modelo de mosaico fluido para las membranas celulares fue desarrollado en 1972 por los biólogos celulares S.J. Singer y G.L. Nicolson. Según este modelo, una membrana, vista desde arriba, semeja un mosaico grumoso de azulejos en constante movimiento. Una doble capa de fosfolípidos forma una matriz fluida y viscosa para el mosaico, mientras que una variedad de proteínas que pueden desplazarse dentro de las capas fosfolipídicas.

Fig. 7: ORDENACIÓN DE LOS FOSFOLÍPIDOS EN LA MEMBRANA CELULAR

La bicapa de fosfolípidos es la porción fluida de la membrana.

Un fosfolípido tienen dos partes muy distintas: una cabeza polar hidrofílica (que siente atracción por el agua) y un par de colas no polares hidrofóbicas (que son repelidas por el agua).

Todas las células están rodeadas por un medio acuoso. Los organismos unicelulares viven en agua dulce o en el océano, mientras que las células de los animales están bañadas por un fluido extracelular ligeramente salino que se filtra de la sangre. El citoplasma consta de todo el contenido de la célula (que comprende a los organelos, con excepción del núcleo, en las células eucarióticas) en su mayor parte es agua. Las membranas plasmáticas separan un citoplasma acuoso de un ambiente externo acuoso y membranas similares rodean compartimentos acuosos dentro de la célula. En estas condiciones, los fosfolípidos se disponen de forma espontánea en una doble capa llamada bicapa fosfolipídica, en la que las cabezas hidrofílicas constituyen las caras exteriores y las colas hidrofóbicas se esconden en el interior.

En la mayor parte de las células, la bicapa fosfolipídica de las membranas también contiene colesterol.

Algunas membranas celulares tienen solo unas cuantas moléculas de colesterol; otras tienen tantas moléculas de colesterol como de fosfolípido. El colesterol afecta la estructura y la función de la membrana de varias maneras, hace a la bicapa más resistente y flexible, pero menos fluida y menos permeable a sustancias solubles en agua como iones o monosacáridos (componentes de los carbohidratos).

Hay un mosaico proteico incrustado en la membrana.

Miles de proteínas están incrustadas en la superficie de la bicapa fosfolipídica de la membrana o unidas a ella. En conjunto, estas proteínas regulan el movimiento de sustancias a través de la membrana y se comunican con el ambiente. Muchas de las proteínas de las membranas plasmáticas tienen pegados grupos de carbohidratos, sobre todo en las partes que sobresalen de la célula. Estas proteínas de membrana con sus carbohidratos pegados se llaman glucoproteínas.

Muchas proteínas de membrana se pueden desplazar dentro de la relativamente fluida bicapa fosfolipídica. Otras están ancladas en una red de filamentos proteicos dentro del citoplasma.

Hay tres categorías principales de proteínas de membrana, cada una de las cuales desempeña una función distinta:  Proteínas de transporte, regulan el movimiento de sustancias hidrofílicas (solubles en agua) a través de la membrana plasmática. Algunas proteínas de transporte, se denominan proteínas de canal, las

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

13

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

 

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

cuales forman poros o canales que permiten a pequeñas moléculas solubles en agua atravesar la membrana. Otras se denominan proteínas portadoras, que pueden sujetar moléculas por un lado de la membrana y llevarlo hacia el otro lado realizando un cambio en su forma.

Proteínas receptoras, activan respuestas celulares cuando se unen a ellas moléculas específicas del fluido extracelular, como hormonas o nutrimentos.

Proteínas de reconocimiento, muchas de las cuales son glucoproteínas, sirven como etiquetas de identificación. Por ejemplo las células del sistema inmunológico reconocen a una bacteria como un invasor ajeno e inician su destrucción.

Fig. 8: ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR

Las células vegetales están recubiertas por una pared de elevado contenido celulósico que les confiere una forma estable y cierta rigidez.

-

Estructura: es una envoltura rígida, por fuera de la membrana celular. Es impermeable y para que sea posible el paso a través de diversas sustancias presenta pequeños poros distribuidos en toda la pared que reciben el nombre de puntuaciones o existen puentes protoplasmáticos por donde pasan finísimos hilos de plasma denominados plasmodesmos, por los cuales se comunican entre sí. La pared celular constituye un producto de secreción del citoplasma. Está constituida por una serie de capas de secreción de crecimiento uniforme.

La primera capa es la lámina media o membrana primordial, de aspecto gelatinoso. A continuación se deposita la lámina primaria, muy delgada. Sobre la anterior se sitúa la lámina secundaria, formada por varias capas de celulosa que se diferencian en su densidad.

Fig. 9: CORTE DE LA PARED CELULAR

-

Composición química: principalmente se compone de celulosa a la que se pueden incorporar otras sustancias como: lignina, suberina, cutina, hemicelulosa y sustancias minerales como calcio y magnesio.

-

Función:  Protege a la membrana plasmática de la ruptura mecánica u osmótica.  Impide el hinchamiento de las células cuando se hallen en un medio hipotónico (baja cantidad de soluto y elevada cantidad de solvente).  Es porosa y permite el paso de la mayoría de las moléculas pequeñas.  Sirve para transferir el DNA  Da rigidez a la célula.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

14

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

1. Aplica la técnica del subrayado para identificar los datos e ideas esenciales de la membrana plasmática y pared celular.

2. ¿Por qué razón la membrana celular es un mosaico de diferentes biomoléculas?

3. ¿Cuál es la razón de la dureza de la pared celular?

4. ¿Por qué se dice que la membrana celular es una membrana semipermeable?

5. ¿Qué estructuras le permiten comunicarse a las membranas entre sí?

6. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Organelos celulares 1 Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Aprendizaje esperado  Describe las funciones organelos citoplasmáticos.

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 07 2

Indicadores de

 Enumera las características morfofisiológicas de los organelos los celulares en base a criterios establecidos y realiza un cuadro descriptivo.

Es la parte comprendida entre la membrana plasmática y la membrana nuclear o carioteca; abarca en casi todas las células la mayor parte de su volumen. Comprende matriz citoplasmática o citosol, organelos y citoesqueleto.

I. Organelos. Son componentes permanentes del citoplasma. Se encuentran prácticamente en todas las células, generalmente están rodeadas de membrana. La separación de sus componentes en compartimentos, determina que sus funciones biológicas también estén separadas.

Los organelos de una célula eucariótica no flotan libremente en el mar citoplasmático. Su ubicación y su movimiento se encuentran restringidos por el citoesqueleto extendido por el interior de la célula.

Entre los principales organelos, tenemos:

a) Retículo endoplasmático. En el citoplasma de la mayoría de las células animales hay una

extensa red de túbulos y vesículas aplanadas ramificadas, unidos y limitados por una membrana que se conoce como retículo endoplásmico o endoplasmático. Estas membranas atraviesan todas las regiones del citoplasma y forman una red ininterrumpida que se prolonga desde la membrana plasmática hasta la membrana nuclear.

Su función generalmente es la compartimentalización, es decir delimita espacios donde puedan almacenarse, metabolizarse (catabolismo y anabolismo), distribución de sustancias dentro de la célula, además de brindar soporte mecánico dentro del citoplasma e interviene en la reconstrucción de la membrana plasmática. Pueden ser de dos tipos:  R.E. liso o agranular (REL). No tiene ribosomas adheridos a su superficie, interviene en la

síntesis de lípidos, destoxificación de drogas y venenos; y la degradación de hormonas. Es notable el desarrollo de este retículo en células de secreción de hormonas de tipo lipoide. Posee membranas dispuestas como una red más bien tubular, que no suele ser tan extendida como el RER.

Fig. 10: RETÍCULO ENDOPLÁSMICO

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

15

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

 R.E. rugoso o granular (RER). Llamado también ergastoplasma. Tiene ribosomas adheridos a

la parte externa de sus membranas que le dan un aspecto rugoso. Los ribosomas pueden desprenderse del RER, y de este modo se origina el REL. Se le localiza fundamentalmente en células especializadas en la secreción de proteínas, como en las células pancreáticas. Debido a la presencia de ribosomas, la actividad de síntesis de proteínas es elevada. La formación de estas moléculas tiene lugar en el exterior de la membrana del retículo, pero son rápidamente introducidas a través de la membrana y transportadas por todo el sistema reticular hasta el lugar de su utilización. Posee membranas dispuestas en sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma.

b) Aparato de Golgi. Descubierto por Camillo Golgi en 1898, consiste en un conjunto de estructuras

membranosas que forma parte del elaborado sistema de membranas interno de las células. Posee una estructura similar a la del retículo endoplasmático. Está formado por un conjunto de sacos aplanados o cisternas y de vesículas llenas de fluidos situados cerca del núcleo. Son continuación de los canales del REL. Las cisternas del aparato de Golgi se desarrollan a partir de la porción externa de la membrana nuclear o del retículo endoplasmático. Se encuentra más desarrollado cuanto mayor es la actividad celular. La unidad básica del organelo es el sáculo, que consiste en una vesícula o cisterna aplanada y cuando una serie de sáculos se apilan, forman un dictiosoma.

Además, pueden observarse toda una serie de vesículas más o menos esféricas a ambos lados y entre los sáculos. El conjunto de todos los dictiosomas y vesículas constituye el aparato de Golgi.

Entre sus funciones encontramos: Modifica proteínas que han sido sintetizados previamente por los ribosomas del RER y los prepara para expulsarlos fuera de la célula. Por ejemplo en el RER de las células del páncreas se sintetiza la proinsulina que debido a las transformaciones que sufre en el aparato de Golgi, tomará la conformación definitiva de la insulina (hormona que controla el nivel de azúcar en la sangre).

Fabrican los denominados lisosomas.

Síntesis de lípidos y de carbohidratos.

Forman el acrosoma de los espermatozoides.

Participa en la síntesis de carbohidratos, como la celulosa

Fig. 11: RETÍCULO ENDOPLÁSMICO

c) Mitocondria. (mito=filamento, chondrion=gránulo) es un organelo complejo, unido a membranas,

que cambia de forma. Aparecen en todas las células, tanto animales como vegetales. La forma reconocida como típica, es un corpúsculo alargado con un diámetro de aproximadamente 0.5 micra y 1 micra de longitud. Su número es variable, está en relación con la actividad metabólica, relacionándose con ella en forma directa, por lo cual las células que realizan mayor trabajo como las musculares tendrán mayor número de mitocondrias. En general el promedio de ellas es de 300 a 500 mitocondrias por célula. Está rodeado de una doble membrana. La membrana exterior es lisa y continua y la membrana interior se dobla y se extiende hacia el interior en proyecciones tubulares llamadas crestas. El espacio que queda en el interior de las mitocondrias se le llama matriz. A las mitocondrias se les conoce como las centrales de fuerza de la célula, porque en ellas se llevan a cabo las reacciones de oxidación que producen la energía que utiliza las células. Las mitocondrias generan la gran mayoría de los ATP (adenosíntrifosfato o trifosfato de adenosina) que

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

16

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

necesita la célula. Las mitocondrias son prácticamente autónomas. Tienen su propio ADN y ribosomas. Actúan prácticamente igual que una bacteria. De hecho se piensa que las mitocondrias fueron bacterias que quedaron incluidas en una célula que evolucionó para convertirse en célula eucariota (teoría endosimbiótica).

Fig. 12: MITOCONDRIA

1. ¿Qué relación hay entre el aparato de Golgi y el retículo endoplasmático?

2. Copia la matriz siguiente en tu cuaderno y completa con los datos requeridos.

ORGANELO CRITERIO Forma Tamaño Ubicación (referencial) Asociación con otros organelos funciones

REL

RER

APARATO DE GOLGI

MITOCONDRIA

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Organelos celulares 2 Capacidad de área Comprensión de Información

Aprendizaje esperado  Describe las funciones organelos citoplasmáticos.

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 08 2

Indicadores de

los

 Enumera las características morfofisiológicas de los organelos celulares en base a criterios establecidos y realiza un cuadro descriptivo.

d) Ribosomas. Están constituidas

por proteínas asociadas a ácidos ribonucleicos (ARN) procedentes del nucléolo. Son estructuras globulares no rodeadas de membrana, de tamaño pequeño, con un diámetro de 20 nm. Cada ribosomas está formado de dos subunidades: una pequeña y una grande, unidas entre sí. Así tenemos que los ribosomas, de las células procariotas, de las mitocondrias y de los cloroplastos están formados por las sus subunidades de 50s y 30s; en Fig. 13: SUBUNIDAD MAYOR Y MENOR DE LOS RIBOSOMAS cambio los ribosomas de las células eucariotas se encuentran formados por sus subunidades un valor de 60s y 40s. Los ribosomas activos pueden estar suspendidos en el citoplasma o unidos al retículo endoplasmático rugoso (RER). Tienen como función, la síntesis de proteínas.

e) Vacuolas. Son regiones transparentes y bien definidas del interior de la célula que contienen agua

y materiales disueltos. Funcionan como depósitos de líquidos y sales que, de otra manera, podrían interferir en los procesos metabólicos que ocurren en el citoplasma. Las vacuolas de las pueden tener funciones muy diversas como:

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

17

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro  de  

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Almacenamiento de reservas (minerales, ácidos, proteínas, pigmentos, taninos y enzimas) y productos tóxicos.

Crecimiento de las células por presión de turgencia.

Homeostasis del interior celular.

f) Lisosomas. (lisis=destrucción) fueron descubiertos por Christian Duve en 1949. Son “vacuolas” producidas por el RER y los cuerpos de Golgi, su tamaño oscila entre los 0,30 y 1,5 um. Contienen enzimas digestivas que pueden digerir la mayoría de las biomoléculas, y que de no estar encerradas dentro de la membrana lisosómica, impermeable, digerirían los componentes celulares.

Los lisosomas son abundantes en la células fagocitarias como los macrófagos y los glóbulos blancos. Se pueden encontrar tanto en las células animales como en las vegetales. Se han identificado varias formas distintas de lisosomas dentro de las células individuales como lisosomas primarios, secundarios y cuerpos residuales.

En muchos casos las sustancias obtenidas por endocitosis son llevadas a los lisosomas para su degradación. El contenido de los lisosomas se puede enviar al exterior de la célula para digerir sustancias que se encuentren en esa parte. En algunas ocasiones se liberan las enzimas de los lisosomas hacia el interior de la célula causando la muerte celular. Esto puede ser producto de procesos patológicos, daños por tóxicos o ser parte del proceso de desarrollo embrionario. Por ejemplo la pérdida de la cola de los renacuajos es producida por este tipo de muerte celular.

Fig. 14: PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS LISOSOMAS

g) Plastidios. Son los orgánulos más característicos de la célula

vegetal, algas y de algunos protozoarios. Se encuentran dispersos en el citoplasma y al igual que las mitocondrias se multiplican. Estos no se encuentran en hongos, bacterias y animales. Tienen formas y tamaños variados, están envueltos por una doble membrana y tienen ribosomas semejantes a los de los procariotas.

Tipos: -

-

-

Leucoplastos o amiloplastos. Se encuentran en las células de aquellos órganos vegetales que no están expuestos a la luz solar, por acción de esta se pueden transformar en cloroplastos, como sucede cuando un tubérculo de papa se deja expuesta a la luz, después de cierto tiempo toma una coloración verde debido a la transformación de los leucoplastos en cloroplastos. El amiloplasto es el plasto almacenador de almidón de los tubérculos de papa.

Fig. 15: CLOROPLASTO

Cromoplastos. Contienen pigmentos diferentes a la clorofila, como licopeno (rojo), xantofila (amarillo), carotenos (anaranjado). El licopeno por ejemplo es el que le da el color a los frutos del tomate. Se desarrollan a partir de cloroplastos cuya clorofila se ha degradado a estos pigmentos.

Cloroplastos. Los cloroplastos son los orgánulos en donde se realiza la fotosíntesis por lo cual contienen clorofila. Están formados por un sistema de membranas interno en donde se encuentran ubicados los sitios en que se realiza cada una de las partes del proceso fotosintético.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

18

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

La historia de nuestro planeta nos dice que hacen 4 500 millones de años se iniciaba su lenta evolución geobiológica.

Debieron pasar varios millones de años para que la Tierra llegara a tener las características que le conocemos hoy.

De hecho, entre los 4 200 – 3 900 millones de años, la atmósfera y la hidrosfera no eran como lo son en la actualidad. Las investigaciones han confirmado que la formación de la litosfera es anterior a la formación de la hidrosfera; esta última, con su componente más importante, los océanos, se formó alrededor de 3 800 millones de años atrás. Es decir, en este tiempo aparece el agua como componente significativo del planeta.

Alrededor de los 3 500 millones de años, ocurre un hecho sorprendente y único en nuestro planeta, que marca una gran diferencia con las épocas anteriores, surge la vida en el mar. Se desarrollaron los primeros organismos, muy simples (procariontes), los cuales eran capaces de multiplicarse y crecer a expensas de los materiales y energía que les proporcionaba el medio, en el cual el elemento agua cumplía un rol determinante.

Una vez originada la vida, comienzan a producirse nuevas formas o especies, cada vez más variadas y complejas.

Fue este el principio de una serie de "cambios" biológicos que fueron dando paso a la formación de las distintas comunidades biológicas y a los ecosistemas, para que muy avanzada la evolución de la Tierra se estableciera la biosfera tal como la conocemos en la actualidad.

El proceso de industrialización, el avance tecnológico, la superpoblación y otros problemas sociales y ecológicos han ocasionado que este recurso sea “alejado” del frágil suelo y del consumo humano. Tan es así que en la actualidad, menos del 1% del agua existente en el mundo es utilizable por el ser humano. Uno de cada cinco habitantes del planeta no tiene acceso seguro al agua y la mitad de la población mundial no dispone de sistemas de purificación del agua, lo que trae como consecuencia que cerca del 80% de las enfermedades, que sufren los pobladores del mundo subdesarrollado, tengan que ver con el consumo de agua en malas condiciones de salubridad.

Frente a estos hechos, la Asamblea General de las Naciones Unidas emitió, el 22 de diciembre de 1993, la resolución A/RES/47/193 por la que el 22 de marzo de cada año se consideraba Día Mundial del Agua, a celebrarse a partir de 1993, en conformidad con las recomendaciones de la Conferencia de la Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo contenidas en el Capítulo 18 (Recursos de Agua Dulce) de la Agenda 21.

Se invitó, entonces, a los diferentes Estados a consagrar este día, en el marco del contexto nacional, a la celebración de actividades concretas como el fomento de la conciencia publica a través de la producción y difusión de documentales y la organización de conferencias, mesas redondas, seminarios y exposiciones relacionadas con la conservación y desarrollo de los recursos hídricos así como con la puesta en práctica de las recomendaciones de la Agenda 21.

El Día Mundial del Agua de 2005 dio comienzo al Decenio Internacional para la Acción bajo el mismo tema "El agua, fuente de vida". La década 2005-2015 fue proclamada década del agua por la Asamblea General de las Naciones Unidas.

El futuro de la Tierra y de la humanidad depende del convencimiento que, cada uno de nosotros, logremos acerca de la importancia del agua en el desarrollo de la vida en el planeta. Acciones pequeñas como el cuidado del tiempo de regado de jardines, el arreglo de un caño que gotea, el participar en una conferencia del agua, el promover usos racionales del agua en la industria, etc. son las que nos van convenciendo. Es tu turno, súmate a esta gran cruzada para salvaguardar la Tierra cuidando el agua.

1. ¿Por qué las células pancreáticas tienen un número elevado de ribosomas?

2. Copia la matriz siguiente en tu cuaderno y completa con los datos requeridos.

ORGANELO CRITERIO Forma Tamaño Ubicación (referencial) Asociación con otros organelos funciones

RIBOSOMAS

VACUOLAS

LISOSOMAS

PLASTIDIOS

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

19

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Citosol, citoesqueleto y núcleo celular Capacidad de área

Aprendizaje esperado

Comprensión de  Describe las funciones del Citosol, Información citoesqueleto y núcleo celular.

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 09 2

Indicadores  Enumera las características y morfofisiológicas de las estructuras mencionadas en base a criterios establecidos y realiza una matriz descriptiva.

II. Citosol. Constituye el medio celular en el que ocurren procesos de biosíntesis (fabricación) de materiales celulares y de obtención de energía. Procesos mecánicos como el movimiento del citoplasma o ciclosis en células vegetales y la emisión de seudópodos en las células animales, dependen de las propiedades semilíquidas del citosol. El citosol está compuesto por agua, enzimas, ARN, proteínas estructurales, inclusiones, etc. y constituye cerca del 54 % del volumen total de una célula. En el citosol se producen muchas de las funciones más importantes del metabolismo celular, como las primeras etapas de descomposición de moléculas nutritivas y la síntesis de muchas de las grandes moléculas que constituyen la célula. Dentro de sus funciones tenemos la síntesis de moléculas orgánicas, por mencionar, proteínas, glúcidos, lípidos, enzimas, vitaminas, etc.

III. Citoesqueleto. Constituido por una red de fibras proteicas que le dan estructura (forma) a la célula. Estas fibras pueden ser microtúbulos o microfilamentos. Dentro de sus principales funciones tenemos que, ayuda a la contracción muscular; cambios en la forma celular, incluida la división citoplasmática en las células animales; movimiento citoplasmático (movimiento de seudópodos o falsos pies), mantenimiento de la forma celular, soporte del axón y dendritas en células nerviosas, unión de células, movimiento de organelos, de cilios y flagelos.

Fig. 16: ELEMENTOS DEL CITOESQUELETO. Nótese la ubicación espacial de los principales organelos.

Descrito por primera vez por Robert Brown en 1831, como una parte constante de la célula eucariótica.

Las células separan el DNA del citoplasma mediante la denominada membrana nuclear o carioteca y es allí donde se duplica y transcribe. A partir del DNA se forman por transcripción el RNA y este ácido nucleico es el encargado de sintetizar las proteínas. Es por tanto el orgánulo que dirige el funcionamiento celular, regulador de la célula, actividades metabólicas y reproductivas. La mayoría de células poseen un solo núcleo, aunque se dan excepciones; así tenemos que las células hepáticas pueden tener dos núcleos, las células musculares esqueléticas tienen varios núcleos. Está rodeado de una doble membrana, encontrándose en su interior el material genético (DNA). Dentro de sus funciones tenemos:  Almacenar los genes en los cromosomas  Organizar los genes en los cromosomas y permitir la división celular

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

20

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro     

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Producir RNA mensajero que permiten la síntesis de las proteínas.

Producir ribosomas en el nucléolo Organizar la etapa de replicación del ADN para producir genes claves.

Sintetiza proteínas.

Regula actividades metabólicas y reproductivas de la célula.

1. Membrana nuclear. Es una envoltura doble que rodea completamente al núcleo, presenta poros de unos 600 Ångström, por estas estructuras se comunican con el citoplasma, luego continúa la comunicación con el RER, además posibilitan el intercambio de sustancias.

2. Nucleoplasma. Es la dispersión coloidal envuelta por la membrana nuclear, de composición y estructura parecida al citosol, y en donde se efectúa la síntesis de ácidos nucleicos. Contiene uno o varios orgánulos sin membrana, los nucléolos, formados por proteínas, RNA y moléculas de DNA, en donde se organizan las proteínas y el RNA ribosómico que forman los ribosomas y que saldrán al citoplasma atravesando los poros de la membrana nuclear.

3. Cromatina. Es un material fibrilar, compuesto de proteínas, DNA y RNA. La cromatina se encuentra dispersa en el núcleo como filamentos muy largos que durante la división celular se condensan en las estructuras llamadas cromosomas. Su función básica es la de conservar y transmitir la información genética del DNA, además de la síntesis de RNA. 4. Nucléolo. Es una estructura intranuclear desprovista de membrana. Alcanza su mayor desarrollo, en cuanto a tamaño y cantidad, en células que sintetizan activamente proteínas. En el nucléolo se sintetiza ARN y además se arman los ribosomas que luego se desplazan hasta el citosol o al retículo endoplasmático rugoso a través de los poros nucleares.

Fig. 17: NÚCLEO CELULAR CON SUS RESPECTIVAS PARTES

1.

2.

3.

4.

Caracteriza al citosol, citoesqueleto y núcleo de la célula en base a su morfología y fisiología. ¿Qué relación existe entre el citoesqueleto y los centriolos? ¿Cuál es la función de los poros del núcleo?

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

21

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Construyendo una célula Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Aprendizaje esperado

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 10 2

Indicadores

 Organiza las partes de una célula para construir un modelo tridimensional de  Estructura el modelo 3D de una célula vegetal y/o animal. la célula vegetal y/o animal.

MATERIALES Una esfera hueca de tecnopor de 30 cm de diámetro Una esfera sólida de entre 5 y 8 cm de diámetro Témperas Palitos de madera para brochetas Figuritas o dibujos de los principales organelos de la célula animal (en proporción al tamaño de la esfera) Pegamento Uhu Pedazos de plastilina, para asegurar las bases de los palitos para brochetas PROCEDIMIENTO Forma grupos de 5 integrantes cada uno.

Previamente una mitad de la esfera de tecnopor grande, debe estar pintada con témpera de un color apropiado para el trabajo.

La otra esfera, la pequeña, también debe estar pintada con témpera de otro color, simulando el núcleo celular.

Pega las imágenes a los palitos para brochetas e inserta este en la cara interior de la mitad de la esfera grande y asegura los palitos con plastilina Rotula tu trabajo y preséntalo al docente.

Intercambio de nutrientes: transporte pasivo

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 11 2

Capacidad de área

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características de las  Reconoce las características de las formas de intercambio formas de intercambio pasivo de Comprensión de pasivo de materiales anotándolos en un listado. nutrientes.

Información  Representa, mediante gráficos, los distintos procesos de  Organiza el proceso de intercambio intercambio pasivo de nutrientes. pasivo de nutrientes.

Las moléculas de los fluidos se mueven respondiendo a gradientes.

Puesto que la membrana plasmática separa al fluido del citoplasma celular del fluido del ambiente extracelular, iniciaremos nuestro estudio de transporte por las membranas con un breve repaso de las características de los fluidos. a) Un fluido es un líquido o un gas; es decir, cualquier sustancia que puede moverse o cambiar de forma, en respuesta a fuerzas externas, sin desintegrarse. b) La concentración de moléculas en un fluido es el número de moléculas en una unidad de volumen dada. c) Un gradiente es una diferencia física entre dos regiones del espacio que hace que se muevan moléculas de una región a la otra.

Para ejemplificar estos conceptos, podemos plantear que cuando se deja caer una gota de colorante en un vaso con agua y lo examinamos por unos minutos, con el tiempo parecerá que la gota se extiende y se vuelve más pálida hasta que en algún momento, aún sin agitación, todo el vaso de agua tenga un color uniforme. En este caso las moléculas del colorante, a través de un movimiento aleatorio, se han desplazado desde la región de alta concentración hasta el agua

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

Fig. 18: COMPORTAMIENTO DE UNA GOTA DE COLORANTE EN AGUA PURA

22

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

circundante donde la concentración del colorante es baja.

I. Transporte a través de la membrana celular. La célula necesita expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son: 1. Transporte pasivo o difusión. El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas de una sustancia a través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de energía (de parte de la célula), debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una concentración mayor a otro de menor concentración. El proceso celular pasivo se realiza por difusión.

A) Difusión simple: algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una membrana semipermeable, y se mueven dentro de éstas por difusión simple, siendo un proceso físico basado en el movimiento al azar. La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía. La difusión implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas.

B) Difusión facilitada: es el movimiento de moléculas más grandes que no pueden pasar a través de la membrana plasmática y necesita ayuda de una proteína para pasar al otro lado. También se llama difusión mediada por portador porque la sustancia transportada de esta manera no puede poder atravesar la membrana sin una proteína portadora específica que le yude.

Fig. 19: TIPOS DE MECANISMOS DE TRANSPORTE DE NUTRIENTES

C) Ósmosis: es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. Ósmosis en una célula animal: en un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua. En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis o hemólisis en células sanguíneas. En un medio hipertónico, la célula elimina agua y se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación o deshidratación.

-

Isotónico: es aquél en el cual la concentración de soluto está en iguales cantidades, tanto fuera como dentro de una célula. En hematología, se dice de las soluciones que tienen la misma concentración de sales que el suero de la sangre son isotónicas.

-

Hipertónico: si una célula se encuentra en un medio hipertónico, sale agua de la célula (medio intracelular) hacia el exterior (medio extracelular), a causa de esto la se contrae y puede llegar a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión osmótica del medio y de la célula sean iguales. Fenómenos similares ocurren al conservar alimentos en salmueras o jarabes concentrados de azúcar. La célula animal sufre el fenómeno de crenación como consecuencia de la salida de agua. A su vez, en las células vegetales se produce la plasmólisis: cuando el agua sale del medio intracelular, el

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

23

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

protoplasma se retrae, produciéndose un espacio entre la membrana plasmática y la pared celular.

Fig. 20: COMPORTAMIENTO DE LOS ERITROCITOS EN SOLUCIONES DE DISTINTA CONCENTRACIÓN

-

Hipotónico: es una solución con baja concentración de soluto. En biología, una solución hipotónica es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio externo en relación al medio citoplasmático de la célula. Una célula sumergida en una solución con una concentración más baja de materiales disueltos, está en un ambiente hipotónico; la concentración de agua es más alta fuera de la célula que dentro. Bajo estas condiciones, el agua se difunde a la célula, es decir, se produce ósmosis de líquido hacia el interior de la célula.

Una célula en ambiente hipotónico se hincha con el agua y puede explotar; cuando se da este caso en los glóbulos rojos de la sangre, se denomina hemólisis. Los organismos que viven en suelos de arroyos y lagos habitan en agua de lluvia modificada, que es un ambiente hipotónico. El resto de células animales sufren el fenómeno de citólisis, que lleva a la destrucción de la célula, debido al paso del agua al interior de ella. Por otro lado, en las células vegetales ocurre el fenómeno de presión de turgencia: cuando entra agua, la célula se hincha pero no se destruye debido a la gran resistencia de la pared celular.

1. En un hipotético caso de que aumente los niveles de NaCl en nuestra sangre, ¿cuáles serían las consecuencias para los eritrocitos y demás células sanguíneas?

2. Investiga la diferencia existente entre ósmosis inversa y la ósmosis estudiada en clase.

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

I nt e rca m b io de nu t rie nt e s: t ra ns po rt e a ct iv o – t ra ns po rt e de m a crom o lé cu la s

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 13 2

Capacidad de área

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características de las  Reconoce las características de las formas de intercambio formas de intercambio activo y de Comprensión de activo y de macromoléculas anotándolos en un listado. macromoléculas.

Información  Representa mediante gráficos los distintos procesos de  Organiza el proceso de intercambio intercambio activo y de macromoléculas. activo y de macromoléculas.

2. Transporte activo. Consiste en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración, para lo cual se requiere un gasto energético.

A) Transporte activo: bomba de sodio y potasio: requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior. Esta proteína actúa contra el gradiente gracias a su actividad como ATP-asa, ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

Fig. 21: BOMBA DE SODIO-POTASIO. Nótese la diferencia de gradiente a ambos lados de la membrana celular.

24

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

II. Transporte de macromoléculas o partículas. Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos: 1. Endocitosis: es un proceso celular, por el que la célula introduce en su interior moléculas grandes o partículas, y lo hace englobándolas en una invaginación de la membrana citoplasmática, formando una vesícula que termina por desprenderse e incorporarse al citoplasma.

Cuando la endocitosis da lugar a la captura de partículas se denomina fagocitosis, y cuando son capturadas porciones de líquido, se denomina pinocitosis. La pinocitosis atrapa sustancias de forma indiscriminada, mientras que la endocitosis mediada por receptores sólo incluye al receptor y a aquellas moléculas que se unen a dicho receptor, es decir, es un tipo de endocitosis muy selectivo.

La endocitosis es por ejemplo el método que utilizan las neuronas para recuperar un neurotransmisor liberado en el espacio sináptico, para ser reutilizado. Sin este proceso, se produciría un fracaso en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas.

El proceso contrario a la endocitosis es la exocitosis. Endocitosis y exocitosis son dos procesos que están regulados por la célula para mantener constante la membrana plasmática, ya que permiten su regeneración pues los fagosomas que contienen las moléculas fagocitadas se forman a partir de la membrana plasmática y cuando el proceso de digestión celular llevado a cabo por los lisosomas finaliza se lleva a cabo la excreción celular por exocitosis recuperándose la membrana utilizada para la formación del fagosoma. La vesícula formada se llama endosoma que se fusionará con un lisosoma, luego de esto se produce la digestión intracelular del contenido de ésta.

Fig. 22: TIPOS DE ENDOCITOSIS

Las células fagocíticas especializadas presentan receptores de membrana que cuando contactan con fragmentos celulares inducen la formación de pseudópodos que las recubren, formando los fagosomas.

Posteriormente los lisosomas se fusionan con la pared de los fagosomas vertiendo sus enzimas hidrolíticas que actúan a pH ácido (próximo a 5) y llevan a cabo la degradación de los fragmentos celulares.

Aquella parte que no puede ser digerida se eliminará al exterior mediante exocitosis.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

Fig. 23: FAGOCITOSIS DE UN GLÓBULO BLANCO

25

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

2. Exocitosis: es la expulsión de sustancias, como la insulina, a través de la fusión de vesículas con la membrana celular. Es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido.

Relaciona por medio de flechas, cada una de las etapas de la exocitosis con las partes de la imagen donde se aprecian estas.

Fig. 24: EXOCITOSIS EN UNA SINAPSIS NEURONAL

La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina. También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor en el espacio sináptico, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. La secreción química desencadena una despolarización del potencial de membrana, desde el axón de la célula emisora hacia la dendrita (u otra parte) de la célula receptora. Este neurotransmisor será luego recuperado por endocitosis para ser reutilizado. Sin este proceso, se produciría un fracaso en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas.

1. Completa el cuadro sobre soluciones, escribiendo el nombre del solvente y soluto respectivamente.

SOLUCIÓN SOLVENTE SOLUTO Café con leche Jugo de papaya Sangre Goma de mascar Adams Aire 2. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

3. Completa el organizador visual que te presentamos. Utiliza el material teórico de la sesión correspondiente.

Tejidos animales

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 14 2

Capacidad de área

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe los tejidos animales.  Anota las características morfofisiológicas de los tejidos Comprensión de  Organiza las características de los animales a partir de gráficos y en listado de proposiciones.

Información tejidos animales.Describe los tejidos  Completa un organizador visual con las principales animales. características de los tejidos animales.

El cuerpo animales una maravilla de ingeniería. A partir de simples células autónomas, los cambios evolutivos han producidos sistemas asombrosamente complejos y autorregulantes que consisten en billones de células especializadas que realizan ciertas funciones simultáneamente. Las partes encajan con un grado de precisión e integración que los ingenieros humanos sólo pueden soñar. Esta exquisita máquina se compone de tejidos, cada uno de los cuales se compone de docenas hasta miles de millones

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

26

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

de células estructuralmente similares que actúan en concierto para llevar a cabo una función específica.

Los tejidos son los bloques de construcción de los órganos, como el estómago el intestino delgado o el riñón. A su vez, los órganos están organizados en sistemas de órganos, por ejemplo el sistema digestivo y respiratorio.

Los tejidos animales se componen de células similares que desempeñan funciones específicas.

Un tejido se compone de células con estructura similar, diseñadas para desempeñar una función especializada. Los tejidos también pueden incluir componentes extracelulares producidos por dichas células, como en el caso del cartílago y el hueso. En esta sesión estudiaremos de las cuatro categorías principales de tejidos animales: epitelial, conectivo, muscular y nervioso.

El tejido epitelial cubre al cuerpo y reviste cavidades.

Las células epiteliales son los “porteros” del cuerpo: protegen y regulan el movimiento de sustancias hacia dentro y fuera del cuerpo. Los tejidos epiteliales unidos a tejido conectivo laxo forman láminas continuas llamadas membranas. Las membranas cubren al cuerpo y revisten sus cavidades como la boca, el estómago y la vejiga. La porción epitelial de las membranas da hacia el exterior del cuerpo o interior de una cavidad del cuerpo.

La estructura del tejido epitelial está adaptada a su función. Por ejemplo el epitelio que recubren los pulmones, donde se efectúa el intercambio gaseoso, consiste en células delgadas y aplanadas dispuestas en una sola capa. Otra forma de epitelio consiste en células alargadas a menudo con cilios, capaces de segregar moco, este tipo de epitelio forma parte de la membrana que reviste la tráquea, la cual conduce a los pulmones. Aquí, el moco atrapa partículas de polvo y los cilios las transportan lejos de los pulmones.

Las membranas crean barreras que resisten el movimiento de sustancias a través de ellas o bien permiten el paso de sustancias específicas. Los tejidos epiteliales pueden actuar como barreras eficaces porque sus células están muy apretadas y conectadas entre sí. En el tejido epitelial no penetran vasos sanguíneos; se nutren por difusión desde los capilares (vasos sanguíneos más pequeños, cuyas delgadas paredes permiten el intercambio de desechos y nutrimentos).

Otra propiedad importante de los tejidos epiteliales es que continuamente se pierden y reponen por división celular mitótica. Por ejemplo consideremos el desgate que sufre el epitelio que reviste la boca. El epitelio, quemado por café caliente y raspado por papas fritas, quedaría destruido en cuestión de días si no se estuviera reponiendo continuamente. El revestimiento del estómago, raspado por los alimentos y atacado por ácidos y enzimas que digieren proteínas, se repone totalmente cada dos o tres días. La membrana exterior de la piel, la epidermis se renueva unas dos veces al mes.

Algunos tejidos epiteliales también forman glándulas.

Durante el desarrollo, algunos tejidos epiteliales se pliegan hacia dentro; sus células cambian de forma y función para formar glándulas: cúmulos de células que se especializan para secretar sustancias. Las glándulas se clasifican en: endocrinas y exocrinas.

Fig. 25: TEJIDO EPITELIAL DE REVESTIMIENTO

Fig. 26: TEJIDO EPITELIAL GLANDULAR

Los tejidos conectivos tienen diversas estructuras y funciones.

Sirven principalmente para sostener y unir otros tejidos. Casi todos los tejidos conectivos tienen células rodeadas por grandes cantidades de sustancias extracelulares, por lo regular secretadas por esas mismas células. Los tejidos conectivos se pueden dividir en tres categorías principales: tejido conectivo laxo, que se combina con células epiteliales para formar membranas, tejidos conectivos fibrosos, que incluyen tendones y ligamentos y tejidos conectivos especializados, que incluyen cartílago, hueso, tejido adiposo, sangre y linfa. Con excepción de la sangre y linfa, estos tejidos conectivos están entretejidos con hebras fibrosas de una proteína extracelular llamada colágeno, secretada por las células. El tejido conectivo laxo se caracteriza por una red difusa de fibras de trama abierta; sirve principalmente para unir las células epiteliales a los tejidos subyacentes, acojinar y sustentar órganos. En el tejido fibroso, las fibras de colágeno están empacadas densamente con una disposición paralela ordenada; este diseño confiere a los tendones y ligamentos la fortaleza necesaria para sus respectivas funciones de sujetar músculos a huesos y huesos a huesos.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

27

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Fig. 26: TIPOS DE TEJIDO CONECTIVO

Los tejidos conectivos especializados tienen estructuras variadas. El cartílago es una forma flexible y elástica del tejido conectivo que consiste en células muy espaciadas rodeadas por una matriz inanimada gruesa. La matriz consiste en colágeno secretado por las células cartilaginosas. El cartílago cubre los extremos de los huesos en las articulaciones, constituye el armazón de sostén de las vías respiratorias, da sostén a la nariz, orejas y forma cojincillo amortiguadores entre las vértebras.

El hueso se parece al cartílago, pero se ha endurecido por depósitos de fosfatos de calcio. El hueso se forma en círculos concéntricos alrededor de un canal central, que contiene un vaso sanguíneo. Las células grasas, llamadas colectivamente tejido adiposo, están modificadas para el almacenamiento de energía a largo plazo. Tiene espec ial importancia en la fisiología de animales adaptados a entornos fríos, pues, además de almacenar energía también sirve como aislante.

Aunque son líquidos, la sangre y la linfa Fig. 27: TEJIDO ÓSEO se consideran tejidos conectivos porque se componen principalmente de líquidos extracelulares. La porción celular de la sangre consiste en glóbulos rojos, blancos y fragmentos de células llamados plaquetas y está embebida en un líquido extracelular llamado plasma. La linfa consiste principalmente en líquido que se ha filtrado de los capilares de la sangre.

1.

2.

3.

4.

5.

¿En qué parte de nuestro cuerpo podemos encontrar tejido cartilaginoso?

En relación a las células del hueso, ¿se encuentran vivas? ¿Por qué? ¿cuál es la importancia del tejido epitelial?

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Completa el organizador visual que te presentamos. Utiliza el material teórico de la sesión correspondiente.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

28

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Tejidos animales Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 15 2

Aprendizaje esperado

Indicadores  Anota las características morfofisiológicas de los tejidos  Describe los tejidos animales. animales a partir de gráficos y en listado de proposiciones.  Organiza las características de los  Completa un organizador visual con las principales tejidos animales. características de los tejidos animales.

El tejido muscular puede contraerse.

Las largas y delgadas células del tejido muscular se contraen (acortan) cuando reciben un estímulo y luego se relajan pasivamente. Hay tres tipos de tejido muscular: esquelético, cardíaco y liso. El músculo esquelético generalmente está bajo control voluntario o consciente. Como su nombre implica, su principal función es mover el esqueleto como cuando caminamos. El músculo cardíaco está únicamente en el corazón. A diferencia del músculo esquelético, actúa espontáneamente y no está bajo el control consciente. Sus células están conectadas de manera tal que las señales eléctricas se difunden rápidamente por el corazón para estimular las células musculares del corazón. El músculo liso, llamado así porque no tiene la disposición ordenada de filamentos gruesos y delgados que se observa en los músculos cardíaco y esquelético, está embebido en las paredes del tracto digestivo, el útero, vejiga y los vasos sanguíneos grandes. Produce contracciones lentas y sostenidas que normalmente son involuntarias.

Fig. 28: TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO

Fig. 29: TEJIDO MUSCULAR CARDÍACO

Fig. 30: TEJIDO MUSCULAR LISO

El tejido nervioso se especializa en la transmisión de señales eléctricas.

Podemos percibir y responder al mundo gracias al tejido nervioso que compone el cerebro, la médula espinal y los nervios que corren desde ellos a todas partes del cuerpo. El tejido nervioso se compone de dos tipos de células: neuronas y células gliales. Las neuronas se especializan en la generación de señales eléctricas y su conducción a otras neuronas, a músculos o hacia glándulas.

1. ¿Cuál es la célula primordial del tejido nervioso?

2. Investiga sobre la actina y miosina.

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Tejidos vegetales Capacidad de área Comprensión de Información

Aprendizaje esperado  Describe los tejidos vegetales.

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 17 2

Indicadores  Reconoce las características morfofisiológicas de los tejidos vegetales.

Las principales estructuras de las plantas terrestres, incluidas las raíces, tallos y hojas, constan de tres sistemas tisulares: dérmico, fundamental y vascular.

El sistema de tejido dérmico cubre el cuerpo de la planta.

Es la cubierta exterior de la planta. Hay dos tipos de tejido dérmico: epidérmico y peridérmico.

El tejido epidérmico forma la epidermis, la capa celular más exterior que cubre las hojas, tallos y raíces de todas las plantas jóvenes. El tejido epidérmico también cubre las flores, semillas y frutos. En las plantas herbáceas (planta pequeña cuyo tallo es tierno y perece después de dar la simiente en el mismo año, o a lo más al segundo) la epidermis se conserva como cubierta exterior de todo el cuerpo de la

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

29

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

planta durante toda su vida. El tejido epidérmico de las partes aéreas de la planta generalmente se compone de células de pared delgada, muy apretadas, cubiertas de una cutícula cerosa impermeable. La cutícula secretada por las células epidérmicas, reduce la evaporación de agua de la planta y ayuda a protegerla contra la invasión de microorganismos patógenos. En contraste, las células epidérmicas de las raíces no están cubiertas por cutícula, pues esta al ser impermeable, impediría la absorción de agua y minerales.

Algunas células epidérmicas producen extensiones finas llamados pelos. Muchas células epidérmicas de la raíz tienen pelos absorbentes: proyecciones largas que aumentan considerablemente el área superficial de absorción de la raíz.

La peridermis reemplaza al tejido epidérmico en las raíces y tallos de las plantas leñosas conforme envejecen. Este tejido epidérmico se compone primordialmente de células suberosas (corcho), las cuales tienen paredes gruesas e impermeables y al alcanzar la madurez mueren.

Fig. 31: MERISTEMO DEL TALLO

Fig. 32: MERISTEMO DE LA RAÍZ

1. ¿Cuáles son las diferencias y/o semejanzas entre los tejidos de protección de animales y vegetales?

2. ¿Qué es el corcho?

3. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Tejidos vegetales Capacidad de área

Aprendizaje esperado

Comprensión de  Describe los tejidos vegetales.

Información

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 18 2

Indicadores  Reconoce las características morfofisiológicas de los tejidos vegetales.

El sistema de tejido fundamental constituye casi todo el cuerpo de las plantas jóvenes.

El tejido de sistema fundamental, que constituye el grueso de la planta joven, consiste en todos los tejidos no dérmicos ni de los vasos.

El parénquima es el más abundante de los tejidos fundamentales. Sus células tienen paredes delgadas, están vivas en la madurez y por lo regular realizan la mayor parte de las actividades metabólicas de la planta. Dependiendo de su ubicación en el cuerpo de la planta, las células parenquimatosas tienen funciones tan diversas como fotosíntesis, almacenamiento de azúcares y almidones o secreción de hormonas. Podemos encontrarlas en células de raíces adaptadas para almacenamiento, como las zanahorias y los camotes cuyas células almacenan almidón y azúcares.

El colénquima consiste en células alargadas poligonales con paredes de espesor irregular. Las células colenquimatosas están vivas en la madurez, pero generalmente no pueden dividirse. Aunque fuertes, las paredes celulares del colénquima conservan cierta flexibilidad. En las plantas herbáceas y en los pedúnculos de las hojas y tallos jóvenes en crecimiento de todas las plantas, el tejido colenquimatoso es un sostén importante. El tejido de esclerénquima consiste en células con paredes celulares secundarias gruesas y endurecidas, reforzadas por una sustancia que confiere rigidez, la lignina. Al igual que el colénquima, las células esclerenquimatosas dan sostén y fuerza al cuerpo de la planta, pero, a diferencia de las colenquimatosas, mueren después de diferenciarse. Las paredes celulares endurecidas siguen sirviendo como sostén. Se puede hallar tejido esclerenquimatoso en muchas partes del cuerpo de la planta. Por ejemplo el yute, las cáscaras de nueces, están formadas por este tipo de células.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

30

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Fig. 33: COLÉNQUIMA

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Fig. 34: ESCLERÉNQUIMA

Fig. 35: PARÉNQUIMA

El sistema de tejido vascular consiste en xilema y floema.

El sistema de tejido vascular consta de dos tejidos conductores complejos: xilema y floema. La principal función de ambos tejidos es el transporte de materiales. El xilema transporta agua y minerales de las raíces al resto de la planta. Está constituido por células muertas, sin paredes de separación entre célula y célula. La ausencia de citoplasma y tabiques de separación entre las células facilita el transporte de la savia bruta. Este tejido se encuentra impregnado de lignina, que le confiere una gran dureza.

El floema lleva agua, azúcares, aminoácidos y hormonas a toda la planta. Se encuentra formado por células vivas con tabiques de separación entre ellas. Poseen zonas perforadas que permiten el paso de sustancias alimenticias entre célula y célula.

Fig. 36: EPIDERMIS

Fig. 37: PERIDERMIS

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Qué es el floema?

3. ¿Qué es el xilema?

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

31

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Función de nutrición: sistema digestivo Capacidad de área

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 01 2

Aprendizaje esperado

Indicadores  Reconoce las sustancias químicas intervinientes en la digestión  Identifica las sustancias que anotándolas en un listado. intervienen en la digestión.

Comprensión de  Realiza un flujograma del proceso digestivo anotando los  Organiza el proceso de la digestión.

Información cambios que se producen en el alimento.  Analiza la importancia de una correcta  Redacta argumentos acerca de la imposibilidad de algunas digestión de los productos lácteos. personas de poder asimilar la lactosa.

La intolerancia a la lactosa se presenta cuando el intestino delgado no produce suficiente enzima lactasa.

El organismo de los bebés produce esta enzima de tal forma que pueden digerir la leche, incluyendo la leche materna.

Antes que los seres humanos se convirtieran en granjeros y procesaran productos lácteos, la mayoría de las personas no seguía consumiendo leche en su vi da, de tal manera que no producían lactasa después de las primeras etapas de la infancia.

Las personas pertenecientes a culturas en las cuales el consumo de leche y de productos lácteos en los adultos se presentó primero tienen menos probabilidades de sufrir intolerancia a la lactosa que aquellos pertenecientes a pueblos en donde el consumo de productos lácteos comenzó más recientemente. Como resultado de esto, la intolerancia a la lactosa es más común en poblaciones asiáticas, africanas, afroamericanas, nativos americanos y pueblos del Mediterráneo que en las poblaciones del norte y occidente de Europa.

La intolerancia a la lactosa puede comenzar en diversos momentos en la vida. En las personas de raza blanca, generalmente comienza a afectar a los niños mayores de 5 años; mientras que en las personas de raza negra, la afección se presenta a menudo hasta a los dos años de edad.

Cuando las personas con intolerancia a la lactosa comen o beben productos lácteos, pueden presentar síntomas como distensión abdominal, exceso de gases intestinales, náuseas, diarrea y cólicos abdominales.

La intolerancia a la lactosa no es peligrosa y es muy común en los adultos. Aproximadamente 30 millones de adultos estadounidenses tienen algún grado de intolerancia a la lactosa a la edad de 20 años.

La intolerancia a la lactosa se observa algunas veces en bebés prematuros y los bebés nacidos a término generalmente no muestran signos de esta afección hasta que tienen al menos 3 años de edad.

El hecho de no consumir leche en la dieta puede causar una insuficiencia de calcio, vitamina D, riboflavina y proteínas; por lo tanto es necesario un sustituto de la leche. Los preparados de soya para biberón son sustitutos adecuados para los bebés menores de 2 años y para los niños que empiezan a caminar, la leche de soya y la de arroz son buenas alternativas. Los niños mayores pueden consumir también leche de vaca tratada con lactasa. La leche de cabra es baja en lactosa, pero únicamente se debe usar con niños si está adecuadamente fortificada con las vitaminas y los aminoácidos esenciales.

La mayoría de las personas con niveles bajos de lactasa pueden tolerar de 2 a 4 onzas de leche una vez (hasta media taza), pero porciones mayores (8 onzas) pueden causar problemas a quienes tengan algún grado de intolerancia a la leche.

La deficiencia de lactasa también se puede presentar como resultado de enfermedades intestinales la gastroenteritis o también manifestarse luego de una cirugía intestinal. Es posible que se presente una deficiencia temporal de lactasa a causa de infecciones virales o bacterianas, especialmente en los niños, cuando se lesionan las células que recubren el intestino.

Al morderlos, masticarlos y tragarlos, los alimentos comienzan un trayecto de 9 m por el sistema digestivo que puede demorar más de un día. En ese tiempo, el cuerpo toma lo bueno que necesita del alimento y elimina los desechos. Los alimentos ayudan al cuerpo a funcionar, crecer y repararse; contienen los nutrientes que necesitamos para estar sanos. Pero antes, los alimentos deben ser digeridos, absorbidos en la sangre y utilizados en las distintas partes del organismo. El sistema digestivo es un tubo largo y sinuoso que recorre el cuerpo. En un extremo, la boca, ponemos el alimento y por el extremo opuesto se eliminan sus desechos, por un orificio llamado ano. La digestión comienza en la boca, donde los dientes trituran y muelen el alimento. A medida que masticamos, se mezclan con un líquido acuoso llamado saliva, que los hace más fáciles de tragar. Para esto, los músculos amasan pequeñas bolas de alimentos y los hacen descender por el esófago al estómago, donde permanecerán unas tres horas. El estómago revuelve el alimento una y otra vez y lo mezcla con los jugos digestivos provenientes de las paredes del estómago. La acidez de estos jugos, mata cualquier bacteria que se haya ingerido.

Después, el alimento se transforma en un líquido semejante a una sopa (quimo). El líquido sale paulatinamente del estómago al intestino delgado, donde se mezcla con los jugos digestivos segregados por el páncreas, hígado y el propio intestino y se convierte en una sustancia lechosa, denominada quilo.

Una vez digerido el alimento sus nutrientes son llevados a la sangre. Esto ocurre en una sección larga del

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

32

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

intestino llamada íleon. Extendido, el intestino delgado, mide de 6 a 10 metros de largo. Su revestimiento interior está formado por millones de pliegues minúsculos llamados vellosidades intestinales, que aumentan el área disponible para absorber el alimento a unos 10 m2. Cada vello contiene diminutos vasos sanguíneos denominados capilares, que recogen los nutrientes y los transportan rápidamente hacia las células. No todo lo que comemos se puede digerir, los alimentos no digeridos pasan del íleon (última porción del intestino delgado) al intestino grueso (colon). Ahí el cuerpo reabsorbe gran parte de líquidos que se agregaron al alimento. Los trozos blandos de desechos (heces) pasan al recto, donde son almacenados. Posteriormente salen del cuerpo a través del ano.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Completa el flujograma de la digestión con lo que indica el recuadro de la leyenda.

3. Copia en tu cuaderno la tabla adjunta y elabora un cuadro descriptivo de los cambios que experimentan los alimentos en cada porción del tubo digestivo cuando son digeridos.

Boca

Estómago

Intestino delgado

Intestino grueso

Cambios

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

33

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Sistema digestivo: boca, faringe y esófago

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 02 2

Capacidad de área

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características morfofisiológicas de la lengua, dientes,  Escribe las características morfo-fisiológicas de la boca, lengua, Comprensión de faringe y esófago. dientes, faringe y esófago; en un cuadro descriptivo.

Información  Organiza el proceso digestivo a nivel  Esquematiza la digestión bucal, por medio de gráficos. bucal.

La función principal del sistema digestivo es transformar los alimentos en sustancias simples que puedan ser asimiladas (es decir que el organismo se aproveche de ellas y que formen parte del cuerpo) por las células.

Los alimentos son fundamentales para los seres vivos, ya que constituyen la fuente de energía que dirige las reacciones químicas que tienen lugar en las células y proporcionan materia para la formación de nuevos tejidos o para la reparación de los tejidos dañados.

La energía es necesaria para la contracción muscular, para la conducción de impulsos nerviosos y para las actividades secretora y absorciva de muchas células. Sin embargo, los alimentos tal y como los ingerimos, no están en forma adecuada para su uso como fuente de energía por las células. Antes, deben descomponerse en moléculas lo suficientemente pequeñas como para que atraviesen las membranas plasmáticas (plasmalema).

La fragmentación de grandes moléculas de alimento en moléculas lo suficientemente pequeñas para entrar en las células, recibe el nombre de digestión y los órganos que realizan esta función forman, en conjunto, el sistema digestivo. Estas moléculas más pequeñas, se dividen en cinco categorías principales: lípidos, carbohidratos, proteínas, minerales y vitaminas.

Estas sustancias fundamentales satisfacen las necesidades básicas del cuerpo, al proporcionarnos: Fig. 38: MORFOLOGÍA DEL SISTEMA DIGESTIVO

 La energía (a través de lípidos y carbohidratos) que actúa como combustible celular, para efectuar el metabolismo y diversas actividades.  Los bloques de construcción, como los aminoácidos (bloques constitutivos de las proteínas), para construir moléculas complejas únicas en cada animal.  Minerales y vitaminas que participan en una gran variedad de reacciones metabólicas.

1. La boca. Aquí comienza la transformación mecánica y química de los alimentos, la insalivación, la recepción de los sabores de la comida y la deglución. Durante la digestión mecánica de los alimentos, los dientes cortan, desgarran y trituran los alimentos en fragmentos de un tamaño adecuado para ser tragados. La masticación de los alimentos favorece un mayor contacto entre éstos y la saliva. Aquí la lengua cumple una importante función, ya que permite que el trozo que se introdujo en la boca se mueva por todas las piezas dentales para ser masticado. La saliva es la encargada de la digestión

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

34

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

química ya que degrada moléculas complejas como el almidón en otras más simples como la maltosa.

Constituye la primera porción del tubo digestivo y consta de dos regiones: a) El vestíbulo, zona limitada por los labios, los dientes y las mejillas b) La cavidad oral, zona comprendida entre los dientes, la bóveda palatina (techo de la boca) y la zona inferior donde se encuentra la lengua, la cara posterior de la boca, en la cual encontramos la campanilla o úvula y las amígdalas.

Las primeras fases de la digestión transcurren en la boca donde los dientes trituran los alimentos convirtiéndolos en fragmentos cada vez más pequeños (digestión mecánica) y la ptialina o amilasa salivar que actúa sobre los hidratos de carbono o carbohidratos. En la boca por tanto, van apareciendo fenómenos de la hidrólisis y grandes moléculas de hidrato de carbono -almidón- son hidrolizadas a moléculas más pequeñas como dextrina y maltosa. Su secreción es a través de las glándulas salivares. Al día se segrega entre 1 500 a 2 000 ml de saliva. La saliva no solamente tiene acción enzimática sino que diluye para hacer menos denso el bolo alimenticio. Esto constituye la digestión química.

La boca tiene funciones digestivas por la acción de las enzimas, respiratorias porque origina la voz y, además, es el órgano receptor del gusto.

2. La lengua. Órgano musculoso, revestido por una fina capa de mucosa con papilas gustativas. Se encuentra situada en la base de la cavidad oral (boca). Tiene tres partes: ápice o punta, cuerpo y raíz.

Presenta también el frenillo que es una membrana cuya función es unir la lengua a la boca. Si este es demasiado corto y no permite libertad en los movimientos de la lengua, el habla es defectuosa (no se pronuncia bien la “r”). Dentro de sus funciones encontramos que ayuda a formar el bolo alimenticio, en la fonación (emisión de sonidos), en la insalivación, deglución y degustación.

Fig. 39: MORFOLOGÍA DE LA BOCA

Fig. 40: MORFOLOGÍA DE LA LENGUA

3. Los dientes. El diente es un órgano anatómico duro, blanco y liso, incrustado (anclado mediante fuertes ligamentos) en los alvéolos de los huesos maxilares inferior y superior, que realiza parte de la digestión al cortar, moler y triturar los alimentos sólidos (digestión mecánica). Además, participa junto con otros elementos de la boca, en la comunicación oral.

Capas del diente. Cada órgano dentario está constituido por tres piezas básicas: a) Esmalte. El esmalte es una cubierta de gran dureza que recubre la corona de los órganos dentarios, participando en la función masticatoria. Por lo tanto está en relación directa con el medio bucal por su superficie externa y con la dentina por su superficie interna. Alcanza su espesor máximo de 2 a 2,5 mm. El color de la cubierta varía entre el blanco amarillento y un blanco grisáceo. Es la sustancia más dura del cuerpo. Se encuentra formado principalmente, por material inorgánico (94 %) y, únicamente, por una pequeña cantidad de sustancia orgánica (1,5 %) y agua (4,5 %). Predomina en las sustancias inorgánicas el calcio bajo la forma de fosfatos. Las células encargadas de la formación de esmalte son los ameloblastos. b) Dentina. Es la segunda sustancia más dura del cuerpo. Es más blando que el esmalte, amarillenta y su alto grado de elasticidad protege al esmalte ubicado sobre ella, contra las fracturas. Se encuentra estrechamente vinculada a la pulpa dentaria, cuyas células especializadas, los

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

35

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

odontoblastos, la elaboran. Está constituida por una matriz colágena calcificada. Se compone de 65% de materia inorgánica (sales de calcio), 25% de materiales orgánicos y 10% de agua. c) Cemento. Corresponde a un tejido óseo especial, sin irrigación ni inervación. Se compone en un 55% de sales cálcicas y en 45% de agua. Se restringe a la raíz del diente y en su región apical presenta los cementocitos que lo elaboraron. d) Pulpa. Es un tejido intermedio (normalmente llamado nervio), blando y de color rosado, engloba los vasos sanguíneos y terminaciones nerviosas.

Partes del diente a) Corona. Es la parte del diente libre o visible en la cavidad oral. La capa de diente que lo recubre es el esmalte y podemos observar en boca, la parte funcional del órgano dentario, esta porción del diente se encuentra expuesta al medio bucal en forma permanente. b) Cuello. También llamado zona cervical, es la unión de la corona con la raíz. c) Raíz. Es la parte que no se puede ver ya que está incrustada en el alveolo dentario, dentro del hueso y la capa del diente que la recubre es la dentina. Sirve de anclaje.

El ser humano presenta dos tipos de dentición durante su desarrollo: una de ellas, es la dentición de leche, la cual corresponde a la infancia y la otra los dientes adultos, los cuales son perennes.

Fig. 41: PARTES DEL DIENTE

Fig. 42: TIPOS DE DIENTES

4. La faringe. Es un conducto de 4 cm., aproximadamente, de largo situado delante de la columna vertebral, entre la boca y el esófago. Este tubo permite el paso del bolo alimenticio hacia el esófago y del aire hacia la laringe, por lo cual se le conoce como un conducto común al sistema respiratorio y al digestivo. Durante la deglución de los alimentos, las paredes musculares de la faringe se contraen, comprimiendo el bolo alimenticio y forzándolo hacia abajo. El bolo pasa a este tubo que lo transporta hacia el esófago. No se produce ninguna modificación del bolo alimenticio.

5. El esófago. Es un conducto musculoso que mide unos 25 cm de largo. Este va desde la faringe hasta el estómago pasando entre los pulmones, detrás del corazón y por un orificio a través del diafragma.

El alimento pasa a través del esófago, mediante contracciones musculares de sus paredes musculares llamadas peristaltismo. El sitio donde el esófago se une y se vacía al estómago se llama esfínter cardiaco o cardias. En condiciones normales, este lugar se encuentra contraído para evitar que el contenido del estómago regrese hacia el esófago; sin embargo, como parte del fenómeno de la deglución, el esfínter cardíaco se relaja, dejando pasar el alimento hacia el estómago. El esófago tiene como funciones lubricar, mediante el mucus que secreta, y conducir al bolo alimenticio hacia el estómago, por medio de ondas progresivas llamadas movimientos peristálticos. No se produce ninguna modificación del alimento que conforma el bolo alimenticio.

1.

2.

3.

4.

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos. ¿Por qué razón se le caen fácilmente los dientes a los infantes? ¿Cuántos dientes tienes? Sustenta el número. ¿Qué es fórmula dental?

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

36

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Sistema digestivo: estómago e intestino delgado Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 03 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características morfofisiológicas del estómago e intestino  Redacta las características morfo-fisiológicas del estómago e delgado. intestino delgado en un listado de ideas.  Organiza el proceso digestivo a nivel  Esquematiza la digestión bucal, por medio de gráficos. gástrico e intestinal.

Órgano muscular, es la porción más dilatada del tubo digestivo; situada en la región superior de la cavidad abdominal, entre el esófago y el intestino delgado. Puede almacenar aproximadamente 2 L de alimento. Cuando el alimento llega aquí, comienzan las contracciones musculares (peristalsis), que permiten la mezcla y fragmentación de los alimentos (estos movimientos son los que producen la sensación de hambre cuando el estómago se encuentra vacío). Es en este órgano se produce la segunda degradación de los alimentos; el bolo alimenticio, parcialmente digerido en la boca, se mezcla junto a los jugos gástricos y forman una masa semilíquida denominada quimo. Los movimientos peristálticos impulsan a esta sustancia, el quimo, hacia el intestino delgado a través del esfínter pilórico.

Está formado por cuatro capas: a) La mucosa. Produce la mayor parte del jugo gástrico, Fig. 43: PARTES DEL DIENTE el mucus (que protege al estómago) y diferentes enzimas gástricas que ayudan a la digestión de los alimentos. b) La submucosa. En la cual se encuentran numerosos vasos sanguíneos, vasos linfáticos y terminaciones nerviosas. c) La muscular. Puede considerarse como el músculo gástrico, porque gracias a sus contracciones, el bolo alimenticio se mezcla con los jugos gástricos y se desplaza hacia el píloro con los movimientos peristálticos. d) La serosa. Constituida por tejido conectivo, envuelve al estómago en toda su extensión y lo protege de la fricción con otros órganos y las vísceras.

FUNCIÓN DEL ESTÓMAGO El estómago se encarga de almacenar el alimento ingerido en las comidas y de acondicionarlos para su posterior paso por el tubo digestivo, además de actuar en la digestión de algunos nutrientes, en especial de las proteínas y, en menor medida, los hidratos de carbono. Mientras permanece en el estómago, el alimento es literalmente triturado, merced a una enérgicas contracciones de las paredes del órgano, de tal modo que se convierte en una papilla sobre la que será más efectiva la posterior acción de los agentes digestivos cuando, finalmente, se produzca su evacuación al intestino. Así pues el estómago desarrolla una acción química y otra mecánica.

Fig. 44: Llegada al estómago: la llegada al estómago desde el esófago estimula la túnica interna del estómago a producir hormonas y jugo gástrico necesarios para la digestión.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

Fig. 45: Digestión: a medida que el alimento empieza a ser triturado, los músculos de la pared del estómago se contraen, mezclando el alimento con el jugo gástrico para formar una sustancia espesa denominada quimo.

37

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

En ayuno, la pared gástrica desarrolla una actividad motora cíclica, con contracciones poco intensas e irregulares que poco a poco se hacen más fuertes: si el ayuno se mantiene mucho tiempo, las contracciones provocan la característica sensación de hambre, que llega a hacerse dolorosa. Al ingerir alimentos, la pared gástrica se relaja para acoger el bolo alimenticio, pero después se desencadenan unas contracciones muy intensas y frecuentes que trituran y mezclan el alimento hasta transformarlo en un pasta semisólida denominada quimo.

A la par, las células y glándulas de la mucosa que tapiza el estómago producen diversas sustancias. Las células superficiales, que cubren toda la mucosa gástrica, elaboran moco y bicarbonato de sodio, necesarios para proteger la propia capa celular del jugo gástrico, mientras que las denominadas células parietales secretan ácido clorhídrico, sustancia muy corrosiva capaz de reblandecer los alimentos duros, y las llamadas células principales producen pepsinógeno, una apoenzima que, una vez liberada al medio ácido, se transforma en la enzima pepsina, encargada de la digestión de las proteínas.

La secreción gástrica es continua pero aumenta de forma muy notable al ingerir alimentos, incluso antes de probar el primer bocado, con los estímulos precedentes de la visión, el olor y el gusto de los alimentos. En el instante que el alimento llega al estómago, la distensión de sus paredes provoca la liberación de una hormona llamada gastrina, que también activa la secreción estomacal.

En el transcurso del desarrollo de este proceso, el esfínter pilórico permanece firmemente cerrado, de modo que el alimento queda retenido en el estómago. Sin embargo, transcurridas unas tres o cuatro horas, el esfínter se relaja y el estómago aboca su contenido al duodeno, que es la primera porción del intestino delgado.

Los alimentos pueden permanecer en el estómago de dos a cuatro horas. Los músculos de las paredes del estómago se contraen y relajan para mezclar el alimento con enzimas segregadas por éste. El resultado es un líquido espeso, el quimo, que pasa al intestino delgado. En la unión del esófago y el estómago hay una válvula en forma de anillo (cardias) que cierra el paso entre los dos órganos. Sin embargo, a medida que los alimentos se acercan al anillo cerrado, los músculos que lo rodean se relajan y permiten el paso. Los alimentos entran entonces al estómago, el cual debe realizar tres tareas mecánicas. Primero, debe almacenar la comida y los líquidos ingeridos. Para ello, los músculos superiores del estómago deben relajarse y aceptar volúmenes grandes de material ingerido. La segunda tarea es mezclar los alimentos y el jugo digestivo producido por el estómago. La acción muscular de la parte inferior del estómago se encarga de esto. La tercera tarea del estómago es vaciar su contenido lentamente en el intestino delgado. Otra tarea que realiza es de naturaleza química, la cual consiste en degradar a los alimentos.

Fig. 46: Con cada contracción, el quimo estimula la apertura del píloro y pequeñas cantidades pasan desde el estómago al duodeno.

El intestino delgado es un órgano largo que se sujeta y fija a la porción posterior del tronco. Está formado por tres porciones: duodeno, yeyuno e íleon, que forman un tubo delgado y membranoso cuya parte proximal es el estómago y su parte distal, el intestino grueso. Mide, aproximadamente, 3 m. de largo en una persona viva, pero se extiende hasta alcanzar cerca de 6,5 m cuando la persona muere, debido a la pérdida de tonicidad (consistencia) muscular.

Dentro de las funciones específicas del intestino delgado citamos:

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

38

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

 Su profunda acción enzimática permite a los nutrientes transformarse en moléculas tan pequeñas que puedan ser absorbidas y conducidas hacia la sangre y, de ahí, a los tejidos y órganos del cuerpo.  Los continuos e intensos movimientos peristálticos, que efectúan el yeyuno y el íleon del intestino delgado, de 12 a 16 veces por minuto, favorecen la conducción y absorción de los nutrientes.  El intestino delgado, para poder absorber y conducir hacia la sangre todos los nutrientes, posee una longitud suficiente y una gran cantidad de microvellosidades en su cara interna.

EL DUODENO. Es la primera porción del intestino delgado, es un conducto que tiene forma de una letra C y mide aproximadamente 25 cm de largo. Su importancia radica en que en esta región se integran al proceso digestivo dos sustancias básicas de gran importancia: el jugo pancreático, secretado por la glándula digestiva llamada páncreas, y la bilis, secretada por el hígado y almacenada, temporalmente, en una pequeña bolsa que posee esta glándula digestiva, la vesícula biliar. Además, millones de diminutas glándulas intestinales ubicadas en el propio duodeno producen el jugo intestinal que, junto con las dos sustancias mencionadas, contribuyen al proceso de transformación química de los nutrientes. En consecuencia, el duodeno tiene una función eminentemente enzimática que transforma el quimo gástrico en quilo (sustancia lechosa) que es absorbido con facilidad.

Los nutrientes se convierten en moléculas tan pequeñas que pueden ser Fig. 47: intestino del gado y sus partes capturadas por las diferentes prolongaciones presentes a lo largo del yeyuno.

PERISTALTISMO. La peristalsis consiste en contracciones ondulatoria de las paredes musculares del esófago, estómago, los intestinos, los uréteres y las trompas de Falopio que impulsan el tránsito de los contenidos por estos conductos y tubos.

Las paredes de muchas estructuras tubulares del cuerpo están formadas por tejido muscular liso cuyas contracciones, al igual que sucede con las del músculo cardiaco en el corazón, son involuntarias, es decir, están bajo el control del sistema nervioso autónomo. Cuando la comida es deglutida, las contracciones musculares en el esófago la impulsan hacia abajo hasta que finalmente llega al estómago. En su interior, el movimiento peristáltico estomacal se encarga de mezclar la comida masticada con los jugos gástricos, y la hace pasar por el esfínter pilórico camino del intestino delgado. En dicha parte del intestino el movimiento peristáltico continúa y hace que el contenido intestinal pase al intestino grueso.

Fig. 48: Ingreso del bolo alimenticio a la faringe.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

Fig. 49: Cierre de la epiglotis y paso del bolo al esófago.

Fig. 50: El bolo alimenticio rumbo al estómago.

39

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Fig. 51: El quimo en el estómago

Fig. 53: Materia fecal a la altura del colon sigmoideo y recto.

Fig. 52: Residuos alimenticios en el colon.

Fig. 54: Materia fecal formada y lista para su expulsión.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Realiza un cuadro descriptivo del estómago en intestino delgado.

3. ¿Cuáles serían las consecuencias de ayuno prolongado o de desórdenes alimenticios (anorexia, bulimia, vigorexia) en órganos como el estómago, esófago, dientes?

4. ¿Cuáles serían los efectos en caso el píloro dejara pasar el quimo rápidamente?

Sistema digestivo: intestino grueso y glándulas anexas

Bimestre Grado Secciones

Primero II TODAS

Unidad Sesión Horas

1 04 2

Capacidad de área

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características morfo-  Redacta las características morfo-fisiológicas del intestino Comprensión de fisiológicas del intestino grueso grueso en un listado de ideas.

Información  Argumenta la importancia de  Plantea ideas argumentativas acerca de la importancia de los microorganismos simbiontes. microorganismos en nuestra digestión.

Gracias a los movimientos peristálticos del intestino delgado, el quilo es conducido al intestino grueso al cruzar la válvula ileocecal (une al íleon con el ciego). En el intestino grueso se absorbe la mayor parte de agua y sales del quilo. Su longitud es de 1,5 metros aproximadamente. La mayor parte de este órgano es denominado colon, y su tramo final recto, el cual finaliza en el ano.

En el interior del colon habitan unas poblaciones de microorganismos que conforman la biota intestinal (flora). Estos microorganismos son de gran importancia, ya que se alimentan principalmente de la celulosa de las fibras de ciertos alimentos y libera vitamina K y varias del grupo B, que son absorbidas

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

40

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

por la mucosa del intestino grueso y pasan a la sangre. Entonces aquí se produce la formación de materia fecal.

Fig. 54: Materia fecal formada y lista para su expulsión.

Comprende tres regiones: el ciego, que es la parte anterior del intestino grueso, en donde se ubica la apéndice; el colon, que consta de cuatro porciones: ascendente, transverso, descendente y sigmoideo; y el recto, que mide, aproximadamente, 20 cm de largo y termina en el orificio anal.

Las heces son una mezcla compacta de residuos alimenticios no digeridos, restos de pigmentos biliares, células epiteliales de la mucosa intestinal, bacterias, grasas, sustancias nitrogenadas y minerales no aprovechados por el organismo. Las bacterias, constituyen entre el 10 y el 50 % de las heces.

Algo que debes saber.

En anatomía humana, el apéndice vermiforme (apéndice vermicular, apéndice cecal o simplemente apéndice) es un tubo sin salida conectado al ciego. Se desarrolla a partir del ciego. En los adultos, el apéndice mide por término medio unos 10 cm de largo, aunque puede variar entre los 2 y 20 cm. El diámetro del apéndice es normalmente menor de 7 u 8 mm.

El recto es el último tramo del tubo digestivo, situado inmediatamente después del colon sigmoideo, recibe los materiales de desecho que quedan después de todo el proceso de la digestión de los alimentos, constituido por las heces. Tiene una longitud de 15 cm y de aquí las heces fecales salen del cuerpo a través del ano.

Se conoce como ano al extremo terminal del tubo digestivo. Está constituido por un músculo esfínter voluntario (esfínter externo del ano), recubierto de mucosa, siendo una abertura a través de la cual los materiales de desecho de la digestión (heces fecales) salen del cuerpo. Teóricamente el ano es un simple orificio en cual termina por su parte inferior el tubo digestivo, de la misma manera en que la cavidad oral empieza en su parte superior.

En el intestino del hombre coexiste aproximadamente un kilogramo de bacterias cuya función es indispensable para la salud: es lo que se llama flora bacteriana o intestinal. Está concentrada sobre todo en la última parte del intestino y está compuesta por bacterias buenas (eubióticas) y bacterias patógenas. La flora bacteriana se mantiene sana cuando hay más cantidad de bacterias buenas que de bacterias patógenas. Entre los dos grupos se establece una verdadera guerra de colonización y de supervivencia: si prevalecen las eubióticas, el organismo se beneficia de ello y se establece un equilibrio que determina salud y bienestar.

En particular, las bacterias eubióticas se reproducen aprovechando todo lo que llega al intestino, y, por lo tanto, sustraen el alimento a los gérmenes patógenos que no se pueden reproducir en masa. Ocurre lo mismo que en la naturaleza: la especie que logra nutrirse, crece, mientras que la otra está destinada a detener su desarrollo.

Las bacterias eubióticas en teoría comen de todo, pero normalmente su alimento ideal son los hidratos de carbono. Sin embargo, lamentablemente la glucosa, la fructosa y la galactosa de los hidratos de carbono son asimilados por el cuerpo antes de llegar a la última parte del intestino, en donde se encuentra la flora

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

41

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

bacteriana eubiótica. Esta es la razón por la que las bacterias eubióticas tienen que hacer fermentar las fibras alimenticias como la peptina e inulina y así producir sacáridos. Cuando ganan los “patógenos”, como sucede después de una larga terapia con antibióticos o por la ingestión de alimentos contaminados o por estrés, pueden aparecer molestias: dolor de vientre, hinchazón, diarrea, etc. También la ingestión de alimentos que contienen sacáridos por ejemplo las legumbres, de difícil digestión para algunas personas, puede causar meteorismo: llegan al colon y representan el alimento ideal para las bacterias que producen gas.

Composición de la microflora.

Es posible distinguir 3 grupos microbianos según su comportamiento hacia el ser humano: 1) Microorganismos beneficiosos o eubióticos, que viven en simbiosis con el hombre y determinan el justo equilibrio del ecosistema intestinal; por ejemplo Lactobacilos, Bifidobacterias, estreptococos, los cuales acidifican el ambiente y atacan los hidratos de carbono a través del proceso de fermentación.

2) Microorganismos potencialmente perjudiciales: Proteus, Staphylococcus, Clostridium, Veillonella, Prevotella.

3) Microorganismos potencialmente patógenos, que pueden causar patologías cuando, en determinadas condiciones, predominan sobre otras especies, por ejemplo Escberichia, Bacteroides, Enterobacteria, Enterococcus, los cuales alcalinizan el ambiente y generan sustancias tóxicas para el organismo porque producen la putrefacción de las proteínas. Las sustancias tóxicas obtenidas del metabolismo de estas biomoléculas son degradas por el hígado y obligado a trabajar en exceso. El intestino logra eliminar una parte de ellas y el resto las distribuye a través de la sangre por todo el organismo.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Cuáles serían las consecuencias de no contar con la flora bacteriana en nuestro intestino?

3. ¿Cuáles serían las consecuencias si no produjéramos saliva?

Glándulas anexas Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Aprendizaje esperado

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 05 2

Indicadores

 Describe las características morfo-  Redacta las características morfo-fisiológicas de las glándulas fisiológicas de las glándulas anexas. anexas, en un listado de ideas.

1. EL HÍGADO. Es un órgano anexo del aparato digestivo. Es el más pesado y voluminoso del organismo, con un alrededor de 1,5 kg en las personas adultas, y constituye cerca de una cincuentava parte del peso total del cuerpo humano.

Normalmente tiene una coloración marrón rojiza y se encuentra situado en el lado derecho de la cavidad abdominal. Es comparable a una gran central química en la que se cumplen más de 500 procesos diferentes.

Funciones  Regulación del azúcar en la sangre (glucemia), manteniéndola en sus niveles normales.  Depuración de la sangre, eliminando los productos tóxicos, por ejemplo cuando una persona consume licor, el hígado se encarga de eliminar las sustancias tóxicas como el alcohol que contenía el licor.  Producción de bilis, sustancia que interviene en la digestión.

Fig. 55: Vista posterior del hígado.

2. LA VESÍCULA BILIAR. Es un órgano localizado por debajo del hígado, parcialmente oculta por éste, formando parte del aparato digestivo de todos los seres humanos y animales cuadrúpedos. Es una víscera hueca pequeña, con forma ovoide o de pera, que tiene un tamaño aproximado de entre 5 a 7 cm de diámetro mayor. Se conecta con el intestino delgado (duodeno) por la vía biliar (el conducto cístico y luego por el colédoco). La función de la vesícula es almacenar y concentrar la bilis segregada por el hígado y que alcanza la vesícula a través de los conductos hepático y cístico, hasta ser requerida por el proceso de la digestión. La segregación de la bilis por la vesícula es estimulada por la ingesta de alimentos, sobre todo cuando contiene carne o grasas, en este momento se contrae y expulsa la bilis concentrada hacia el duodeno. La bilis es un líquido de color pardo verduzco que tiene la función de emulsionar las grasas, produciendo microesferas y facilitando así su digestión y absorción, además de favorecer los movimientos intestinales, evitando la putrefacción. Las situaciones que retrasan u obstruyen el flujo de la bilis provocan enfermedades de la vesícula biliar.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

42

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

3. EL PÁNCREAS. El páncreas es un órgano glandular ubicado en los sistemas digestivo y endocrino de los vertebrados. Es, a la vez, una glándula endocrina (produce ciertas hormonas importantes, incluyendo insulina, glucagón y somatostatina), como también una glándula exocrina (segrega jugo pancreático que contiene enzimas digestivas que pasan al intestino delgado). Estas enzimas ayudan en la ruptura de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos en el quimo. Tiene forma cónica con un proceso uniforme medial e inferior. Su longitud oscila entre 15 y 20 cm, tiene una anchura de unos 3,8 cm y un grosor de 1,3 a 2,5 centímetros; con un peso 70g. La cabeza se localiza en la concavidad del duodeno o asa duodenal formada por la segunda porción del duodeno.

El páncreas al ser una glándula mixta, tiene dos funciones, Fig. 56: Corte de la vesícula biliar. una función endocrina y otra exocrina. La función endocrina es la encargada de producir y segregar dos hormonas importantes, entre otras, la insulina, y el glucagón a partir de unas estructuras llamadas islotes de Langerhans: las células alfa producen glucagón, que eleva el nivel de glucosa en la sangre; las células beta producen insulina, que disminuye los niveles de glucosa sanguínea; las células delta producen somatostatina. La función exocrina consiste en la producción del jugo pancreático que se vuelca a la segunda porción del duodeno a través de dos conductos excretores: uno principal llamado Conducto de Wirsung y otro accesorio llamado Conducto de Santorini (se desprende del principal). Además regula el metabolismo de la grasas. El Jugo Pancreático está formado por agua, bicarbonato, y numerosas enzimas digestivas, como la tripsina y quimotripsina (digieren proteínas), amilasa (digiere polisacáridos), lipasa (digiere triglicéridos o lípidos), ribonucleasa (digiere ARN) y desoxirribonucleasa (digiere ADN).

Fig. 57: Relación entre el páncreas y la vesícula biliar.

4. GLÁNDULAS SALIVALES. Las glándulas salivales en los mamíferos son glándulas exocrinas que producen la saliva, la cual es un líquido incoloro de consistencia acuosa o mucosa, se produce un litro al día (aprox.), es una solución de proteínas, glucoproteínas, hidratos de carbono y electrólitos y contiene células epiteliales descamadas y leucocitos. Las glándulas salivales grandes están representadas por 3 glándulas pares: las glándulas sublinguales: ubicadas en el tejido conectivo de la cavidad oral, glándulas parótidas y submaxilar: ubicadas por fuera de la cavidad oral. a. Glándulas sublinguales. Está situada en el piso de la boca. Es la más pequeña de las glándulas salivales. Se halla envuelta por tejido conjuntivo. Es una glándula mixta, cuyos productos de secreción son eliminados por conductos intraglandulares y extraglandulares. Los primeros están ubicados en el interior de la glándula; los segundos, son los conductos de Bartholin o de Rivinus. La glándula sublingual pertenece al grupo de glándulas salivales, que se encuentra en la cavidad oral.

Pesa 3 gr, posee 2 caras, 2 bordes y 2 extremidades. b. Glándulas parótidas. Es una glándula salival muy voluminosa, bilateral, situada a ambos lados de la cara, pesa alrededor de 25 gramos y se sitúa cerca al conducto auditivo externo. Vierten su

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

43

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

contenido por medio de un conducto excretor ubicado cerca de los dientes molares, se denomina Stenon. c. Glándulas submaxilares. Situadas en el maxilar inferior. Su conducto excretor Wharton desemboca debajo de la lengua.

Fig. 58: Ubicación de las principales glándulas salivares.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Cuáles serían las consecuencias de no contar con la flora bacteriana en nuestro intestino?

3. ¿Cuáles serían las consecuencias si no produjéramos saliva?

Sistema circulatorio: la s angre Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 07 2

Aprendizaje esperado

Indicadores  Enumera las características de la sangre, por medio de  Describe la sangre. criterios.  Clasifica los componentes de la  Estructura los componentes de la sangre en un organizador sangre. visual.

En el hombre y otros animales pluricelulares complejos, es imposible un intercambio directo de nutrientes y de productos metabólicos de desecho, entre el organismo y el ambiente, porque la mayoría de sus células se encuentran alejadas de la superficie del cuerpo. Para hacer factible este intercambio, poseemos un sistema circulatorio o vascular, conformado por una red de vasos interconectados, por los cuales circula un líquido complejo llamado sangre. Los nutrientes ingresan al sistema circulatorio en el proceso de absorción; estos son transportados por medio de la sangre a todas las células de nuestro cuerpo, junto con el oxígeno (02), el dióxido de carbono (CO2) y los desechos que produce la célula. Los componentes del sistema circulatorio son: la sangre, corazón y vasos sanguíneos.

Fig. 59: Capilar y sus componentes.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

44

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Entre las funciones más importantes del sistema circulatorio sanguíneo se encuentran las siguientes: - Transporta oxígeno de los pulmones a los tejidos y dióxido de carbono de los tejidos a los pulmones.

- Distribuye los nutrientes desde del sistema digestivo hacia todas las células corporales.

- Transporta productos de desecho y sustancias tóxicas hacia el hígado (donde muchas de ellas son destoxificadas) y hacia el riñón para su excreción.

- Distribuye hormonas a partir de las glándulas y los órganos que las producen hacia los tejidos sobre los cuales actúan.

- Regula la temperatura corporal, lo cual se hace principalmente modificando el flujo sanguíneo.

- Evita la pérdida de sangre mediante el mecanismo de la coagulación.

- Protege al cuerpo contra bacterias y virus, ya que en ella se encuentran circulando anticuerpos y leucocitos, los cuales constituyen nuestro sistema inmunitario.

De toda esta labor se encarga la sangre, que está circulando constantemente.

La sangre es un tejido conectivo con múltiples funciones. Transporta oxígeno, nutrientes y otros solutos a las células. Lleva consigo desechos metabólicos y secreciones, tales como las hormonas. Ayuda a estabilizar el pH interno y sirve de vía para las células fagocíticas que combaten las infecciones. En las aves y los mamíferos, la sangre ayuda a uniformizar la temperatura corporal trasladando el calor excesivo desde las regiones de alta actividad metabólica (tal como en los músculos esqueléticos) hasta la piel, donde puede disiparse.

Fig. 59: Molécula de hemoglobina.

Volumen y composición de la sangre El volumen de la sangre depende del tamaño del cuerpo y de las concentraciones de agua y solutos. El volumen de la sangre para los humanos adultos de talla promedio es de aproximadamente 6 a 8% del peso total del cuerpo, es decir aproximadamente de 3, 80 a 4, 75 litros. Como en todos los vertebrados, la sangre humana es un líquido viscoso, más espeso que el agua y que fluye con más lentitud. Sus componentes son el plasma, los glóbulos rojos y blancos, además de las plaquetas. Normalmente, el plasma conforma de 50 a 60% del volumen total de la sangre.

COMPONENTES PLASMA

Agua

CANTIDADES RELATIVAS 91% - 92% del volumen plasmático.

Proteínas plasmáticas

7% - 8% plasmático.

Iones, azúcares, aminoácidos, etc

1% - 2% del volumen plasmático.

4 800 000 – 5 400 000 por microlitro.

E L E M E N T O S F I G U R A D O S

Eritrocitos

del

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

volumen

FUNCIONES Solvente.

Defensa, coagulación, transporte de lípidos, intervención del volumen del fluido extracelular, etc.

Intervención en el volumen del líquido extracelular, mantenimiento del pH, etc.

Transporte de oxígeno y anhídrido carbónico.

45

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro Leucocitos: neutrófilos, linfocitos, monocitos, eosinófilos, basófilos.

Trombocitos

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

3 000 – 6 750 por microlitro.

1 000 – 2 700 por microlitro.

150 – 720 por microlitro.

100 – 360 por microlitro.

25 – 90 por microlitro.

25 000 – microlitro.

300

000

por

Fagocitosis durante la inflamación.

Respuestas inmunes.

Fagocitosis en todas las repuestas de defensa.

Defensa contra lombrices parásitas.

Secreción de sustancias para respuesta inflamatoria y para eliminación de grasas de la sangre.

Intervención en la coagulación.

1. PLASMA. Si evitas que se coagule una muestra sanguínea en un tubo de ensayo, ésta se separará en el componente celular rojo, y en el plasma, que es un líquido color pajizo, que flota sobre la parte celular. El plasma está conformado mayormente por agua, y sirve como un medio de transporte para las células sanguíneas y las plaquetas. El plasma también funciona como solvente para iones y moléculas, incluyendo cientos de diferentes proteínas plasmáticas, algunas de las cuales transportan lípidos y vitaminas a través del cuerpo. Otras proteínas del plasma intervienen en la coagulación de la sangre o en la defensa contra agentes patógenos. La glucosa y otros azúcares simples además de los lípidos, aminoácidos, vitaminas y hormonas se encuentran disueltos en el plasma. También lo están el oxígeno, el bióxido de carbono y el nitrógeno.

Fig. 60: Composición de la sangre humana.

2. GLÓBULOS ROJOS O ERITROCITOS O HEMATÍES Los eritrocitos, o glóbulos rojos, son discos bicóncavos. Transportan el oxígeno desde los pulmones hacia todas las células que respiran aeróbicamente (respiran oxígeno), y un poco de residuos de bióxido de carbono de éstas. Cuando el oxígeno se difunde primero en la sangre, se enlaza a la hemoglobina, el pigmento que contiene hierro y que le da su color a los glóbulos rojos. La sangre oxigenada es de color rojo brillante. La sangre pobre en oxígeno es de un rojo más oscuro pero parece de una tonalidad azul a través de las paredes de los vasos sanguíneos que Fig. 61: Eritrocito acompañado de un leucocito. se encuentran cerca de la superficie del cuerpo.

En la médula o tuétano de los huesos, los glóbulos rojos se desarrollan a partir de células madre. En términos generales, las células madre se mantienen sin especializarse y conservan su capacidad para la división celular por mitosis. Sus células hijas se dividen, también, pero sólo una parte de ellas se diferencia en tipos especializados. Los glóbulos rojos maduros ya no tienen sus núcleos y tampoco requieren de ellos, tienen suficiente hemoglobina, enzimas y otras proteínas para funcionar durante casi 120 días. Los propios fagocitos del cuerpo envuelven y digieren los glóbulos rojos más viejos y aquellos que ya están muertos. Normalmente, los reemplazos que siguen llegando mantienen la cantidad de células más o menos estable.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

46

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

El número promedio de glóbulos rojos por mm3 es de 5, 4 millones en los varones y de 4, 8 millones en las mujeres.

3. GLÓBULOS BLANCOS O LEUCOCITOS. Los leucocitos, o glóbulos blancos, surgen de las células madre en la médula ósea. Intervienen tanto en la limpieza como en la defensa del organismo. Algunos tipos rondan por los tejidos. Digieren o envuelven las células dañadas o muertas y cualquier cosa que químicamente reconozcan como un objeto extraño al cuerpo. Muchos otros se congregan en los nódulos linfáticos y en el bazo, que son órganos del sistema linfático. Allí se dividen para producir ejércitos de células que combaten bacterias y virus específicos, así como otras amenazas a la salud.

Sus números cambian, dependiendo de si un individuo es activo, saludable o se encuentra bajo amenaza.

Los macrófagos (gran comedor) son glóbulos blancos que comen bacterias. Tienen la capacidad de salir de los capilares sanguíneos y llegar hasta el lugar donde se produce la infección. Una vez allí, rodean a los microbios y se los comen, este proceso se llama fagocitosis. Hay varios tipos de macrófagos que reciben diferentes nombres, como neutrófilos, basófilos, monocitos y eosinófilos.

La fagocitosis produce inflamación, cuyos síntomas son dolor, enrojecimiento e hinchazón. Esto se debe a que los vasos sanguíneos se dilatan para llevar más sangre con “soldados”. Una vez localizados los microbios, los leucocitos se los comen. A veces se forma pus, compuesta por bacterias y glóbulos blancos muertos en la batalla.

Otro tipo de glóbulos blancos son los linfocitos. Estos no comen microbios sino que producen anticuerpos. Los anticuerpos son “armas químicas” que destruyen con gran eficacia a los invasores.

Por esta razón se les llama células asesinas.

Constantemente, alrededor de dos billones de linfocitos circulan por todo el cuerpo. Cada uno se diferencia del otro porque lleva un arma diferente, es decir un anticuerpo servirá para combatir a un único tipo de microorganismo.

Cuando el linfocito reconoce al microbio, produce una gran cantidad de anticuerpos, estos paralizan y agrupan a los microbios para que otros glóbulos blancos de los coman en cantidades importantes.

La siguiente imagen, muestra las principales categorías de glóbulos blancos, los cuales difieren en tamaño, forma del núcleo y características de tinción.

Fig. 62: Tipos de glóbulos blancos.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

47

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro 4. PLAQUETAS. Algunas células madre en la médula ósea dan origen a los megacariocitos. Esas células "gigantes" emiten fragmentos citoplásmicos envueltos en un poco de membrana plasmática.

Los fragmentos delimitados por membranas son lo que llamamos plaquetas. Cada plaqueta dura solamente de 5 a 9 días, pero siempre se encuentran cientos de miles circulando en la sangre, y son las encargadas de liberar sustancias que inician la coagulación de la sangre.

La coagulación de la sangre: para evitar la pérdida de sangre cuando los vasos se lesionan, la sangre tiene la propiedad de coagularse. En este proceso, las plaquetas intervienen activamente.

Al romperse un vaso sanguíneo como consecuencia de una herida o un golpe, las plaquetas se adhieren a la superficie dañada y liberan una sustancia química. Esta provoca la transformación de una proteína que se encuentra en el plasma (el fibrinógeno) en unos filamentos.

Estos integran un coágulo también llamado trombo.

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Fig. 63: Proceso de coagulación

A medida que se cicatriza el vaso sanguíneo, el coágulo ya no es útil, entonces se reabsorbe o se seca. La formación de coágulos es muy importante, porque evita que se pierda la sangre cuando un vaso sanguíneo se rompe. Sin embargo, cuando el coágulo se forma dentro de un vaso sanguíneo puede ocasionar la muerte, pues impide que la sangre llegue a algunos órganos vitales, como el cerebro o el músculo cardíaco, esto se conoce como trombosis.

1.

2.

3.

4.

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Investiga cuáles son las sustancias químicas que intervienen en la coagulación sanguínea. ¿Qué sucede en el caso de las personas diabéticas, en las que su sangre no puede coagular? ¿Qué relación se establece entre la morfología de los eritrocitos y su fisiología?

Sistema circulatorio: el corazón Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 08 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Identifica las partes del sistema  Reconoce las partes del corazón y los principales vasos circulatorio y principales vasos sanguíneos, por medio de una lámina muda. sanguíneos.  Enumera las características fisiomorfológicas del corazón, por  Describe la estructura y funciones del medio de un listado. corazón.

Durante la evolución de los vertebrados han surgido corazones cada vez más complejos y eficientes. No es posible construir un sistema circulatorio sin una bomba confiable. Es preciso desplazar sangre por todo el cuerpo de forma continua durante toda la vida del animal. El corazón de los vertebrados consta de cavidades musculares que pueden contraerse con fuerza. Las cavidades llamadas aurículas captan sangre; sus contracciones envían sangre a los ventrículos, que son cavidades cuyas contracciones logran que la sangre circule por el cuerpo. A lo largo de la evolución de los vertebrados, el corazón se ha vuelto cada vez más complejo, con más separación entre la sangre oxigenada (que captó oxígeno en los pulmones o branquias) y sangre desoxigenada (que, al pasar por los tejidos del cuerpo, ha perdido oxígeno).

El corazón de los vertebrados consta de cavidades musculares cuya contracción es controlada por impulsos eléctricos.

El corazón humano puede verse como dos bombas individuales, cada una con dos cavidades. En cada bomba, una aurícula recibe y retiene brevemente la sangre, y la pasa a un ventrículo que la impulsa hacia el cuerpo. Una bomba, formada por la aurícula derecha y el ventrículo derecho, bombea sangre desoxigenada. La aurícula derecha recibe del cuerpo sangre sin oxígeno a través de dos venas (vasos que lleva sangre hacia el corazón) grandes llamadas vena cava superior e inferior. La aurícula se contrae y empuja sangre hacia el ventrículo derecho. La contracción de éste envía la sangre sin oxígeno a los pulmones, a través de arterias (vasos que llevan sangre proveniente del corazón) pulmonares. La otra

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

48

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

bomba, formada por la aurícula y el ventrículo izquierdo, bombea sangre oxigenada proveniente de los pulmones, ingresa en la aurícula izquierda a través de venas pulmonares y de ahí pasa al ventrículo izquierdo. Las vigorosas contracciones de este ventrículo, que es la cavidad más musculosa del corazón, empujan la sangre por una arteria principal, la aorta, al resto del cuerpo.

Fig. 64: Vista anterior del corazón.

Fig. 65: Vista exterior del corazón.

Las contracciones coordinadas de las aurículas y los ventrículos producen el ciclo cardiaco.

El corazón humano late unas 100 000 veces al día. La alternancia de contracción y relajamiento de sus cavidades es el ciclo cardiaco. Las dos aurículas se contraen en sincronía para vaciar su contenido a los ventrículos. Una fracción de segundo después, los dos ventrículos se contraen simultáneamente, impulsando sangre hacia las arterias que salen del corazón. Luego, tanto las aurículas como los ventrículos se relajan brevemente antes de la siguiente repetición del ciclo.

Fig. 66: Movimientos del corazón.

Las válvulas mantienen la direccionalidad del flujo sanguíneo e impulsos eléctricos coordinan la sucesión de contracciones.

No es fácil coordinar la actividad de las cuatro cavidades para mantener el flujo sanguíneo. Primero, cuando los ventrículos se contraen, la sangre debe salir por las arterias y no regresar a las aurículas.

Luego, una vez que la sangre ha entrado en las arterias, debe impedirse que regrese al corazón cuando éste se relaja. Estos problemas se resuelven con cuatro válvulas unidireccionales (semilunares). La presión en una dirección las abre fácilmente, pero la presión inversa las cierra herméticamente. Las válvulas aurículo-ventriculares separan a las aurículas de los ventrículos. Las válvulas semilunares permiten que entre sangre en la arteria pulmonar y en la aorta cuando se contraen los ventrículos, pero impiden que regrese cuando los ventrículos se relajan.

Un segundo reto es crear contracciones suaves, controladas, de las células musculares que constituyen cada cavidad. Las células musculares producen señales eléctricas que causan contracción. Las células de músculo cardiaco individuales se comunican entre sí directamente a través de uniones abiertas en sus membranas plasmáticas adyacentes, esto permite que las señales eléctricas causantes de la contracción pasen libre y rápidamente entre las células del corazón.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

49

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Un último reto es coordinar las contracciones de las cuatro cavidades. Las aurículas deben contraerse primero y vaciar su contenido a los ventrículos para después volverse a llenar mientras los ventrículos se contraen. Así pues, debe haber un retraso entre las contracciones de las aurículas y las de los ventrículos. La contracción del corazón se inicia y coordina por medio de un marcapasos, un cúmulo de células de músculo cardiaco especializadas que producen señales eléctricas.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Cuáles son las principales causas de la arterioesclerosis?

Sistema circulatorio: vasos sanguíneos Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 09 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe los vasos sanguíneos  Enumera las características fisiomorfológicas de los vasos (arterias, venas y capilares) en base a sanguíneos, por medio de un listado y en base a criterios. sus características.  Realiza un comparativo de venas y arterias en función a sus  Compara las arterias y venas. características morfofisiológicas.

El río de la vida fluye por canales bien definidos llamados vasos sanguíneos. Cuando la sangre sale del corazón, viaja de las arterias a arteriolas, capilares, vénulas y venas, que finalmente la devuelven al corazón.

Las arterias y arteriolas son vasos de paredes gruesas que transportan sangre desde el corazón.

Las arterias conducen la sangre que sale del corazón. Estos vasos tienen paredes gruesas provistas de músculo liso y tejido elástico. Con cada pulsación de sangre de los ventrículos, las arterias se expanden un poco, como globos de pared gruesa. Entre un latido y otro, las paredes elásticas "rebotan" y ayudan a bombear la sangre y mantener un flujo constante a través de los vasos más pequeños. Las arterias se ramifican (divergen) para formar vasos de menor diámetro llamados arteriolas, las cuales desempeñan un papel importante en la distribución de la sangre dentro del cuerpo, como veremos más adelante.

Fig. 67: Sección de una arteria.

Fig. 68: Sección de una vena.

Los capilares son vasos microscópicos que permiten el intercambio de nutrimentos y desechos entre la sangre y las células del cuerpo.

El aparato circulatorio completo es un complejo dispositivo que permite a cada célula del cuerpo intercambiar nutrimentos y desechos por difusión. El proceso de difusión en sí se efectúa en los capilares, los más pequeños de todos los vasos. Aquí se intercambian desechos, nutrimentos, gases y hormonas entre la sangre y las células del cuerpo.

Los capilares están muy bien adaptados para su función de intercambio, pues sus paredes apenas tienen una célula de espesor. Casi todos los nutrimentos, oxígeno y dióxido de carbono se difunden fácilmente a través de las membranas plasmáticas de los capilares. Las sales y moléculas pequeñas cargadas (entre ellas, algunas proteínas pequeñas) se desplazan por espacios llenos de líquido dentro de la membrana plasmática del capilar o entre células adyacentes de los capilares. La presión dentro de los capilares hace que se filtre líquido continuamente del plasma sanguíneo hacia los espacios que rodean a los capilares y a los tejidos. Este líquido, llamado líquido intersticial, primordialmente consiste en agua, en la que están disueltos nutrimentos, hormonas, gases, desechos y proteínas pequeñas de la sangre. Las proteínas

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

50

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

plasmáticas grandes, glóbulos rojos y plaquetas no pueden salir de los capilares porque son demasiado grandes para pasar por los canales de la membrana plasmática, pero los glóbulos blancos sí pueden escurrirse por las aberturas entre las células de los capilares.

El intercambio de materiales entre la sangre de los capilares y las células cercanas se efectúa a través de este líquido intersticial, que baña casi todas las células del cuerpo.

Los capilares son tan angostos que los glóbulos rojos deben pasar por ellos en "fila india". Por ello, es prácticamente un hecho que toda la sangre pasará muy cerca de las paredes de los capilares, donde se efectúa el intercambio.

Además, los capilares son tan numerosos que ninguna célula del cuerpo está a más de 100 micrómetros (el espesor de cuatro páginas de tu cuaderno) de un capilar. Estos factores facilitan el intercambio de materiales por difusión. Una persona tiene cerca de 80 600 kilómetros de capilares, ¡lo suficiente como para dar dos veces la vuelta al planeta! La velocidad del flujo de sangre disminuye muy rápidamente cuando la sangre pasa por esta red angosta y casi interminable de capilares, y esto da más tiempo para que haya difusión.

Fig. 69: Disposición de capilares, vénulas y arteriolas.

Las venas y vénulas llevan sangre de regreso al corazón.

Después de recoger dióxido de carbono y otros desechos de las células, la sangre de los capilares drena en vasos más grandes llamados vénulas, las cuales desembocan (convergen) en venas, que son más grandes. Las venas ofrecen un camino de baja resistencia para que la sangre regrese al corazón. Las paredes de las venas son más delgadas, menos musculares y más expansibles que las de las arterias, aunque ambas contienen una capa de músculo liso. Dado que la presión sanguínea en las venas es baja, las contracciones de los músculos esqueléticos durante el ejercicio y la respiración ayudan a regresar sangre al corazón, al exprimir las venas y empujar la sangre por ellas.

Cuando las venas se comprimen, podríamos pensar que la sangre es empujada tanto hacia el corazón como en la dirección contraria. Para evitar esto último, las venas están equipadas con válvulas unidireccionales que sólo permiten el flujo de la sangre hacia el corazón. Cuando estamos sentados o parados durante mucho tiempo, la falta de actividad muscular favorece que la sangre se acumule en las venas de la parte inferior de las piernas. Es por esto que a veces se nos hinchan los pies después de un vuelo largo viaje en bus. Los periodos largos de inactividad también pueden contribuir a la aparición de várices: venas en las que las válvulas se debilitan y estiran, de modo que las venas quedan permanentemente hinchadas.

Si baja la presión sanguínea por ejemplo, después de una hemorragia fuerte, las venas pueden ayudar a restaurarla. El sistema nervioso simpático (que prepara al cuerpo para acciones de emergencia) estimula automáticamente la contracción de los músculos lisos en las paredes de las venas. Esta acción reduce el volumen interno de las venas y eleva la presión arterial, acelerando el retorno de sangre al corazón.

Las arteriolas controlan la distribución del flujo sanguíneo.

Las paredes musculares de las arteriolas están bajo la influencia de nervios, hormonas y otras sustancias producidas por los tejidos cercanos. Por ello, las arteriolas se contraen y relajan en respuesta en cambio en las necesidades de los tejidos y los órganos a los que abastecen. Cuando leemos en una novela de

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

51

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

suspenso o miedo que la protagonista palideció al ver algo horrendo, lo que sucedió es que sufrió una constricción de las arteriolas que abastecen de sangre a la piel. En condiciones de peligro, el sistema nervioso simpático estimula los músculos lisos de las arteriolas para que se contraigan. Esta acción eleva la presión sanguínea en general, pero una constricción selectiva también redirige la sangre al corazón y los músculos, donde podría necesitarse para realizar acciones vigorosas, retirándola de la piel, donde es menos necesaria.

En un día caluroso, en cambio, nos "ponemos rojos" o nos sofocamos, cuando las arteriolas de la piel se dilatan y llevan más sangre a los capilares de la piel. Como la sangre está más cerca de la superficie, el cuerpo puede disipar el exceso de calor al exterior y mantener una temperatura interna apropiada. En contraste, cuando hace mucho frío los dedos de las manos y los pies se nos pueden congelar, porque las arteriolas que suministran sangre a las extremidades se constriñen. La sangre se desvía a órganos vitales, como el corazón y el cerebro, que no pueden funcionar correctamente si su temperatura es baja.

Al minimizar el flujo de sangre a las extremidades, que irradian calor, el cuerpo conserva calor.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Qué relación tiene el sonrojarnos con las funciones del sistema circulatorio?

Tipos de sistemas circulatorios Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 10 2

Aprendizaje esperado

Indicadores  Relaciona, mediante flechas, imágenes de seres vivos y el tipo  Identifica el tipo de circulación. de circulación que presentan.  Describe la circulación en el ser  Anota las características de la circulación humana, en cuadros humano. descriptivos.

Los animales tienen dos tipos de sistemas circulatorios Los animales con sistema de transporte interno utilizan un líquido circulante que puede transitar por un sistema circulatorio abierto o cerrado. Destaca la complejidad del sistema circulatorio en los vertebrados. a) Sistema circulatorio abierto: lo observamos en artrópodos y moluscos (excepto cefalópodos). El medio circulante no transita siempre encauzado. Existen zonas entre los tejidos donde se acumula el líquido, llamado hemolinfa. El conjunto de zonas donde se acumula la hemolinfa se denomina hemocele. El corazón presenta una forma tubular y se dispone en la zona dorsal del animal. El movimiento de la hemolinfa es muy lento, por lo que los animales que dependen de este sistema para abastecer de oxígeno a las células no pueden tener movimientos rápidos. Los moluscos presentan unos corazones accesorios, formados por vasos sanguíneos de capacidad contráctil. b) Sistema circulatorio cerrado: en este modelo de sistema circulatorio el medio circulante, llamado sangre, pasa siempre a través de vasos sanguíneos. Se presenta en anélidos, cefalópodos y vertebrados. En anélidos el corazón es tubular y se encuentra en la zona dorsal del animal. En vertebrados, el sistema circulatorio alcanza diversos grados de complejidad, según el nivel de evolución que presente el animal. El sistema circulatorio puede ser simple o doble, con una circulación incompleta o completa.

 Circulación simple: aparece en peces. En esta circulación la sangre sólo pasa una vez por el

corazón en cada vuelta. El corazón es tubular y muestra un seno venoso que recoge la sangre, una aurícula y un ventrículo impulsor. La sangre viene de las venas del cuerpo cargada de CO 2 hacia el corazón. El ventrículo impulsa la sangre hacia las branquias, donde se oxigena y circula por arterias para repartirse por el cuerpo. El retorno de la sangre al corazón se realiza mediante venas.

 Circulación doble: la sangre pasa dos veces por el corazón por cada vuelta del circuito. Se

encuentra en vertebrados terrestres. El recorrido se realiza desde el corazón, saliendo por el ventrículo izquierdo, a los tejidos del cuerpo, para volver a ingresar en el corazón por la aurícula derecha. Esta circulación se denomina circulación mayor. El circuito continúa desde el ventrículo derecho a los pulmones, para volver otra vez al corazón por la aurícula izquierda. Esta circulación es la circulación menor. Este segundo circuito puede tener una oxigenación incompleta de sangre, en anfibios y reptiles, o completa en aves y mamíferos. A su vez, la circulación doble puede ser incompleta o completa.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

52

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Fig. 70: Circulación simple.

Fig. 71: Circulación doble e incompleta.

 La circulación doble es incompleta cuando la sangre oxigenada procedente de los pulmones se

junta en el corazón con la sangre no oxigenada procedente de otras partes del cuerpo, dado que, en este tipo de circulación, los corazones sólo poseen un ventrículo. Esto ocurre en los anfibios y en los reptiles excepto los cocodrilos.

 La circulación es completa cuando no se juntan los dos tipos de sangre, ya que, en ese tipo de circulación, los corazones poseen dos ventrículos. Esto ocurre en los crocodilianos, en las aves y en los mamíferos.

Fig. 72: Comparación entre la circulación completa e incompleta.

Circulación mayor o circulación somática o general. El recorrido de la sangre comienza en el ventrículo izquierdo del corazón, cargada de oxígeno, y se extiende por la arteria aorta y sus ramas arteriales hasta el sistema capilar, donde se forman las venas que contienen sangre pobre en oxígeno. Desembocan en una de las dos venas cavas (superior e inferior) que drenan en la aurícula derecha del corazón.

Circulación menor o circulación pulmonar o central. La sangre pobre en oxígeno parte desde el ventrículo derecho del corazón por la arteria pulmonar que se bifurca en sendos troncos para cada uno de ambos pulmones. En los capilares alveolares pulmonares la sangre se oxigena a través de un proceso conocido como hematosis y se reconduce por las cuatro venas pulmonares que drenan la sangre rica en oxígeno, en la aurícula izquierda del corazón.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Realiza un cuadro descriptivo de los tipos de circulación sanguínea que existen.

3. Si un ser humano presenta circulación incompleta, ¿cuáles serían las consecuencias? ¿Por qué?

El sistema linfático

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 11 2

Capacidad de área Aprendizaje esperado Indicadores Comprensión de  Describe los componentes del sistema  Realiza un cuadro descriptivo con las características morfoInformación linfático. fisiológicas de los componentes del sistema linfático.

Formado por una serie de fluidos que circulan por unos vasos. Este fluido se denomina LINFA. Es de color transparente y está compuesto de sustancias similares a la sangre con la excepción de que no contiene glóbulos rojos ni proteínas de medio y alto peso molecular. Nace en los tejidos.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

53

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Adquiere un color lechoso después de las comidas, esto se debe a que se carga de grasas que son absorbidas desde nuestro sistema digestivo. Esta linfa de color lechoso se denomina QUILO.

Funciones  Función defensiva. En los ganglios linfáticos, los linfocitos se reproducen para dar respuesta a los agentes extraños. Encontramos macrófagos capaces de fagocitar sustancias dañinas a nuestro organismo. 

Función de absorción de grasas. La mayor parte de las grasas son absorbidas por el sistema linfático y transportadas al sistema circulatorio.



Función de intercambio capilar. En el intercambio capilar las sustancias del tramo venoso son recuperadas por el sistema linfático. Recupera sustancias que el sistema circulatorio ha perdido en el intercambio capilar.

Composición  Capilares. Son similares a los del sistema circulatorio. Tienen una fina capa de endotelio y están distribuidos prácticamente en la totalidad del organismo. En los capilares penetra la linfa. 

Vasos. Son similares a las venas, los vasos grandes presentan válvulas. Estos vasos confluyen en los llamados conductos.



Conductos. Son dos:  La gran vena linfática. Mide 1,5cm de longitud. Este conducto termina en el sistema circulatorio a la altura de la unión de la yugular interna derecha y de la subclavia derecha. Toda la linfa que procede de la zona de la hemicabeza derecha, hemitórax derecho y brazo derecho llegan a la gran vena linfática y al sistema circulatorio. 



El conducto torácico. Es donde confluye el resto de la linfa. Nace en el abdomen, penetra en el tórax y libera la linfa al sistema circulatorio a la altura de la yugular interna izquierda de la subclavia izquierda.

Ganglios. Son estructuras ovales (1-25mm) que están distribuidos heterogéneamente a lo largo de nuestro organismo. Su distribución puede ser superficial o profunda. Su misión es producir LINFOCITOS T y LINFOCITOS B y fagocitar sustancias malignas extrañas o propias para evitar daños a nuestro organismo.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

54

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Cuál es la importancia del sistema linfático?

3. ¿Qué es un ganglio?

Órganos anexos del sistema linfático Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Aprendizaje esperado

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 12 2

Indicadores

 Describe los órganos anexos del  Realiza un cuadro descriptivo con las características morfosistema linfático. fisiológicas de los órganos anexos del sistema linfático.

BAZO Es un órgano de aproximadamente 200 g. Tiene forma oval y se encuentra situado en el hipocondrio izquierdo. Entre sus funciones, tenemos:    

Destrucción de los glóbulos rojos viejos.

En periodos fetales y en situaciones patológicas tiene capacidad para formar glóbulos rojos.

Almacenan glóbulos rojos. Los libera según las necesidades de nuestro organismo.

Eliminación de sustancias extrañas que se producen por la existencia de células fagocíticas del sistema retículo endotelial.

AMIGDALAS Son células fagocíticas pertenecientes al sistema retículo endotelial. Las encontramos situadas en el entorno de la nariz y boca. Es una primera barrera para impedir la entrada de infecciones. Existen tres tipos: -

Adenoides o rinofaríngeas. Son una masa situada en la zona rinofaríngea. Cuando están inflamadas o infectadas son las llamadas vegetaciones.

Palatinas. Situadas al fondo de la boca en zona bucofaríngea.

Linguales. Son dos masas situadas al fondo de la lengua.

TIMO Formado por masas alargadas que se encuentran situadas en el mediastino (cayado de la aorta). Tiene como función principal la formación de linfocitos T, sensibilizados contra antígenos específicos (clones de linfocitos T). Crece en la adolescencia y después se atrofia, disminuye su volumen.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Averigua si en nuestra localidad le dan algún uso doméstico al órgano llamado bazo.

Sistema inmune Capacidad de área Comprensión de Información

Aprendizaje esperado

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 13 2

Indicadores

 Analiza la importancia del sistema  Emite juicios acerca de las funciones del sistema inmunológico inmunológico. y su relación con nuestra salud.

¿Qué es el sistema inmunológico?

Es la defensa natural del cuerpo contra las infecciones. Por medio de una serie de pasos, nuestro cuerpo combate y destruye organismos infecciosos invasores antes de que causen daño. Cuando el sistema inmunológico está funcionando adecuadamente, nos protege de infecciones que causan enfermedades.

El Proceso Inmunológico El proceso inmunológico funciona así, un agente infeccioso entra en el cuerpo, quizá es un virus de la gripe que entra por la nariz o una bacteria que entra por la sangre cuando se pincha con un clavo. El sistema inmunológico está siempre alerta para detectar y atacar al agente infeccioso antes que cause daño. Sea cual fuere el agente, el sistema inmunológico lo reconoce como un cuerpo ajeno. Estos cuerpos externos se llaman antígenos y deben ser eliminados.

La primera línea de defensa del cuerpo es un grupo de células llamadas macrófagos. Estas células circulan por la corriente sanguínea y en los tejidos del cuerpo, vigilantes de los antígenos.

Cuando un invasor entra, un macrófago rápidamente lo detecta y lo captura dentro de la célula, enzimas en el interior del macrófago destruyen al antígeno procesándolo en pedacitos pequeños llamados

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

55

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

péptidos antigénicos. A veces este proceso por sí solo es suficiente para eliminar al invasor. Sin embargo, en la mayoría de los casos, otras células del sistema inmunológico deben unirse a la lucha.

Pero antes de que otras células puedan empezar su trabajo, los péptidos antigénicos dentro del macrófago se unen a moléculas llamadas antígenos de leucocitos humanos, estos ahora son llamados complejos antigénicos y luego son liberados del macrófago.

Células llamadas linfocitos de la clase T, pueden entonces reconocer e interactuar con el complejo péptido antigénico, que se encuentra en la superficie del macrófago.

Una vez que dicho complejo es reconocido, los linfocitos T envían señales químicas llamadas citocinas.

Estas citocinas atraen más linfocitos T y alertan a otros linfocitos, de la clase B, para que produzcan anticuerpos.

Estos anticuerpos se liberan a la circulación sanguínea para encontrar y unir más antígenos, de tal forma que los invasores no se puedan multiplicar y enfermarle. En el último paso de este proceso, una célula llamada fagocito se encarga de remover el antígeno del cuerpo.

Fig. 73: Acción del sistema inmunológico.

¿Qué es la Autoinmunidad?

Normalmente, el sistema inmunológico se encarga de combatir a los virus, bacterias o cualquier otro organismo infeccioso que amenace su salud. Pero si ocurre una falla, el mismo sistema que ha sido diseñado para protegerle, puede también volverse en su contra.

Cuando el sistema inmunológico no marcha adecuadamente, no puede distinguir a las células propias de las ajenas. En vez de luchar contra antígenos externos, las células del sistema inmunológico o los anticuerpos que producen, pueden ir en contra de sus propias células y tejidos por error.

A este proceso se le conoce como autoinmunidad, y los componentes involucrados en la ofensiva se llaman linfocitos autorreactivos o autoanticuerpos. Esta respuesta errónea del sistema inmunológico contribuye a varias enfermedades autoinmunes, incluyendo varias formas de artritis.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Analiza la imagen N.° 73 y realiza un resumen de ella.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

56

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Sistema respiratorio Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 14 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Identifica las vías aéreas del sistema  Por medio de una lámina muda se identifican las principales respiratorio. vías aéreas del sistema respiratorio.  Describe las características de las vías  Realiza un listado con las características fisiomorfológicas de aéreas del sistema respiratorio. las vías aéreas, en base a criterios.

Si se sumerge la cabeza dentro del agua tal vez se consiga retener el aire durante un breve lapso. Sin embargo luego de 30 o 40 segundos, como máximo, la presión en el pecho se vuelve tan insoportable que uno se ve obligado a sacarla para respirar. Así como se puede contener la respiración, también es posible inhalar aire profundamente, como sucede, por ejemplo, cuando el médico ausculta el pecho de un paciente, cuando se tose, se habla o se canta; se ejerce un dominio sobre la respiración. En todos estos casos se comprueba que es posible influir en la respiración hasta cierto grado, más no se la puede interrumpir nunca por completo debido a la imperiosa necesidad del ser humano de adquirir aire.

La respiración suministra al cuerpo el oxígeno que necesita, el suministro de este gas, así como su transporte por medio de la circulación sanguínea a todas las células, es para el organismo tan vital como el aprovisionamiento de comida y bebida. Simultáneamente a la inhalación de oxígeno, el cuerpo se deshace del dióxido de carbono producido en el metabolismo. Este proceso denominado intercambio de gases, tiene lugar en los aproximadamente 300 millones de alvéolos pulmonares.

Para que el aire llegue a nuestros pulmones, normalmente una persona debe respirar unas 14 veces por minuto. Con cada una de estas respiraciones se inspira y espira aproximadamente 0,5 litros de aire, es decir de 6 a 7 litros por minuto. Esto significa 3 000 litros durante un sueño de 8 horas.

Los movimientos respiratorios se producen de manera automática y por regla general, también de forma inconsciente. Esto quiere decir que nos es necesario recordar que hay que inhalar aire constantemente.

Fig. 74: Partes y órganos de nuestro sistema respiratorio.

Nuestro cuerpo es un maravilloso sistema que nunca terminamos de conocer y comprender. ¿Sabes cómo se realiza la función respiratoria, ese incesante intercambio entre nuestros pulmones y el medio ambiente? En esta ocasión trataremos de comprender este vital mecanismo que estamos realizando continuamente, pero del cual pocas veces somos conscientes.

Gracias a la respiración, las células de nuestro cuerpo toman oxígeno (O2) y eliminan el dióxido de carbono (CO2) en un intercambio gaseoso entre el aire de la atmósfera y el organismo. Los glóbulos rojos de la sangre llevan O2 a los tejidos, extrayendo dióxido de carbono. En los pulmones, esos glóbulos rojos

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

57

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

descargan CO2 en el aire y de él toman su nueva carga de oxígeno, proceso que se denomina hematosis.

La respiración puede dividirse en distintos pasos: - La inspiración. Es la entrada de aire hacia los alvéolos pulmonares, durante la cual ingresa oxígeno.

También se la llama inhalación.

- El proceso de intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre los alvéolos pulmonares y la sangre.

- La espiración. Consiste en la salida del aire desde los alvéolos pulmonares hacia el exterior, mediante la cual se elimina dióxido de carbono. También se la llama exhalación.

- Intercambio de O2 y CO2 entre las células y la sangre.

UN VIAJE AÉREO. Imaginemos que somos moléculas de oxígeno que son inspiradas con el aire atmosférico hacia nuestro sistema respiratorio. ¿Cuál será nuestro recorrido? Lo normal es que ingresemos por la cavidad nasal, aunque en muchas ocasiones el aire entra por la boca, con lo cual pierde la posibilidad de ser filtrado, calentado y humidificado. El aire inspirado es calentado hasta una temperatura inferior en 1°C respecto de la temperatura corporal. Luego atravesaremos la faringe, la laringe y llegaremos a la tráquea, este conducto se ramifica, por lo que algunos de nosotros iremos por un bronquio y los demás por el otro; siguiendo nuestro viaje hacia cada uno de los pulmones. En el pulmón los bronquios se van dividiendo y a la vez disminuyen su calibre hasta formar los bronquiolos. Estos se siguen dividiendo en conductos aún menores hasta el bronquiolo terminal y el bronquiolo respiratorio. Para formar finalmente los conductos alveolares, sacos alveolares y los alvéolos. Los pulmones albergan aproximadamente 300 millones de alvéolos. ¿Pero cómo llegaremos hasta las células? Simple: - Alrededor de cada alvéolo hay una red de capilares sanguíneos. El oxígeno pasa por difusión de los alvéolos a los capilares sanguíneos y el dióxido de carbono de los capilares hacia los alvéolos.

- En los tejidos corporales el oxígeno pasa de la sangre a las células, y el dióxido de carbono en sentido opuesto, también por el proceso de difusión.

Las funciones metabólicas normales de las células requieren un aporte constante de oxígeno y a su vez producen dióxido de carbono como desecho. Por ello la carga de dióxido de carbono en las células es mayor y la carga de oxígeno es menor respecto a la de los capilares, lo que produce la difusión de una zona de mayor concentración a otra de menor.

Este sistema en los seres humanos está formado por un conjunto de órganos especializados que posibilitan el intercambio gaseoso entre el organismo y el medio externo. Se encuentra constituido pos las vías respiratorias y los pulmones. Gracias a este sistema biológico podemos articular la palabra, regular el nivel de acicidad y basicidad (pH), eliminar compuestos farmacológicos (drogas) y el intercambio gaseoso.

LAS VÍAS RESPIRATORIAS Son los conductos por donde discurre el aire. Estos están constituidos por las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.

1. La nariz La nariz está formada por cartílago y huesos, y sus cavidades están revestidas por un epitelio que secreta mucus. ¿Te gustaría saber por qué se produce el taponamiento de la nariz y la pesadez característica del resfrío? La mucosa que recubre las cavidades nasales está altamente irrigada, al dilatarse los vasos y secretar moco en exceso se producen esos síntomas característicos.

Los pelos ubicados a la entrada de las fosas nasales son importantes para filtrar las macropartículas.

Debido a la anatomía de los conductos las demás micropartículas chocan contra el revestimiento de moco y son atrapadas y transportadas hacia la faringe, para su expulsión posterior.

2. Las fosas nasales Son dos orificios que se encuentran cubiertos por una membrana mucosa revestida de cilios, conocida como pituitaria; esta membrana se encarga de retener el polvo y los microbios que ingresan con el aire.

Además calienta y humedece el aire gracias a que es una región muy irrigada por los vasos sanguíneos.

3. La faringe La faringe se encuentra ubicada en un punto en el cual se entrecruzan los conductos de los aparatos digestivo y respiratorio. Los alimentos pasan de la faringe al esófago y luego al estómago, mientras el aire pasa hacia la laringe y la tráquea. Mediante un acto reflejo, una válvula llamada epiglotis se cierra en la parte superior de la laringe para evitar que los alimentos penetren en las vías respiratorias.

4. La laringe

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

58

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Situada en la parte anterior del cuello, exactamente donde se forma una prominencia conocida comúnmente como “la manzana de Adán”. La pared de la laringe está constituida por una serie de cartílagos, en los cuales se insertan pequeños músculos, situados en la misma pared de la laringe. La cavidad está constituida, interiormente, por una mucosa que presenta unos repliegues llamadas cuerdas vocales, que son consideradas los principales órganos de fonación; puesto que sus vibraciones producen la voz. Además, presenta una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias. Tiene una longitud de 7 cm en el varón y en la mujer de 5 cm.

Fig. 75: Ubicación de las fosas nasales.

Fig. 76: Vista frontal y lateral de la laringe.

5. La tráquea, bronquios, bronquiolos y alvéolos pulmonares La tráquea constituye la continuación inferior de la laringe. Es un tubo elástico, de 10 a 12 cm de longitud y tiene un diámetro aproximado de 2 cm. Presenta una capa Tejido interna o mucosa, cuyas células poseen conjuntivo.

Anillo cartilaginoso. pestañas (cilios) vibrátiles que impiden el Une los anillos ingreso de partículas extrañas sólidas o Mantiene abierta la de los cartílagos líquidas (recordar que las vías respiratorias, tráquea sólo admiten partículas gaseosas). Su elas ticidad se la brindan los 20 anillos cartilaginosos en forma de herradura, ubicándose la mitad en el cuello y la otra mitad en el tórax, para terminar a nivel del esternón dividiéndose en dos bronquios: uno derecho y otro izquierdo. Éstos se dirigen hacia los pulmones. Ambos tienen la mitad del diámetro de la tráquea, siendo el derecho más amplio que el izquierdo debido a que el pulmón derecho es más voluminoso. El bronquio derecho se divide en 3 bronquios secundarios, correspondientes a cada lóbulo del pulmón derecho. De los 3 bronquios secundarios Bronquios nacen 10 segmentarios o terciarios: 3 para el lóbulo superior, 2 para el lóbulo medio y 5 para el lóbulo inferior. El bronquio izquierdo se divide en 2 bronquios secundarios, correspondientes a cada lóbulo del pulmón Fig. 77: Tráquea y sus respectivos bronquios. izquierdo. Los bronquios secundarios se dividen en 8 bronquios terciarios: 4 para el lóbulo superior y 4 para el inferior.

Al dividirse, los bronquios van reduciendo su calibre hasta pasar a dimensiones microscópicas, tomando el nombre de bronquiolos. Luego en las ramas terminales del árbol bronquial tenemos al bronquiolo terminal, al bronquiolo respiratorio y conducto alveolar del que parten los sacos alveolares y alvéolos que son unas formaciones en forma de saco, en las que la sangre elimina bióxido de carbono y recoge el oxígeno. Nosotros tenemos alrededor de 300 millones de alvéolos.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Realiza un cuadro descriptivo de las vías aéreas del sistema respiratorio, para ello utiliza criterios establecidos en clase.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

59

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

3. ¿Cuál es la razón por la que los anillo de la tráquea está constituida por tejido cartilaginoso?

4. Algunas personas se extraen los vellos nasales, ¿será recomendable esta práctica? ¿Por qué?

Los pulmones Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 15 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características morfo Realiza un cuadro descriptivo sobre las características morfofisiológicas de los pulmones. fisiológicas de los pulmones.  Analiza las consecuencias del  Emite juicios a favor o en contra acerca del hábito de fumar en tabaquismo en nuestro sistema los adultos. respiratorio.

Son dos órganos esponjosos y elásticos de forma cónica, que se sitúan en la cavidad torácica, debajo de las costillas. Tienen un peso aproximado de 1 300 gr cada uno. Están envueltos por unas membranas serosas llamadas pleuras, las mismas que presentan dos hojas: una externa y otra interna, adherida al pulmón. Entre las dos hojas se encuentra la cavidad pleural, que contiene una fina capa de líquido, el cual permite el deslizamiento de los pulmones durante los movimientos de inspiración y espiración. El pulmón derecho tiene tres lóbulos, en tanto que el pulmón izquierdo tiene sólo dos, por lo que es más pequeño.

Funciones del pulmón: - Respiratoria. Es la más importante.

- Reguladora del equilibrio ácido-básico. Los pulmones son los órganos más importantes en la eliminación del ácido carbónico, principal producto ácido del desecho del metabolismo.

- Depósito sanguíneo. Casi un 20% de la circulación sanguínea se efectúa en ellos.

- Termogénesis y termólisis. La eliminación de energía calorífica es directamente proporcional a la frecuencia respiratoria.

La pleura. La pleura es una membrana que recubre ambos pulmones. Tiene dos capas: la pleura parietal que es la parte externa, en contacto con la caja torácica y la pleura visceral que se encuentra en contacto con los pulmones.

La cavidad pleural es un espacio virtual entre la pleura parietal y la pleura visceral. Entre las dos superficies flexibles hay una pequeña cantidad de líquido que las humedece y así se deslizan uniformemente una sobre la otra con cada movimiento respiratorio.

La pleuresía es una inflamación de la pleura que se produce cuando un agente (por lo general un virus o una bacteria) irrita la pleura, causando una inflamación.

El diafragma. Músculo extenso que separa la cavidad torácica de la abdominal.

Está unido a las Fig. 77: Tráquea y sus respectivos bronquios. vértebras lumbares, a las costillas inferiores y al esternón. Las tres principales aberturas del diafragma permiten el paso del esófago, la aorta, los nervios, y los vasos linfáticos y torácicos.

El diafragma de los seres humanos es de forma elíptica y aspecto rugoso. Está inclinado hacia arriba, más elevado en la parte anterior que en la posterior y tiene forma de bóveda cuando está relajado. La respiración está asistida por la contracción y distensión de este músculo. Durante la inspiración se contrae y al estirarse aumenta la capacidad del tórax; entonces, el aire tiende a entrar en los pulmones para compensar el vacío creado. Cuando se relaja, el aire se expulsa. Las contracciones espasmódicas involuntarias del diafragma originan el hipo.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

60

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

El tabaco es el agente productor de la epidemia actual más importante y tenaz, transmitido por la publicidad y los ejemplos, cuya fuente de contagio es la Industria transnacional del Tabaco. Se mantiene por los comportamientos que responden a modos de vida, como es el hábito de fumar, que ponen en peligro la salud de toda la comunidad.

Cifras del tabaquismo en el Mundo  Se estima que para el año 2020 el tabaco será la mayor causa de muerte y discapacidad, y matará a más de diez millones de personas por año, causando más muertes que el SIDA, accidentes de tránsito, homicidios y suicidios, alcoholismo y drogas ilícitas todos combinados.  Existen en el mundo 1 100 millones de fumadores (un tercio de la población mundial) y se prevé que en el año 2025 habrá más de 1 600 millones de fumadores.  En el año 2000 el tabaco causó 3 500 000 muertes en el mundo, lo cual es decir 10 000 muertes diarias. En el 2004 fallecieron por esta causa 5 millones de personas (unas 13 698 muertes diarias) y se estima que siguiendo la tendencia actual los fallecimientos llegarán a 10 000 000 por año entre el 2020 y el 2030 y que 70 % de las muertes ocurrirán en países pobres.  Unas 500 000 000 de personas que viven actualmente en el mundo morirán por causa del tabaco. De estas muertes, 250 000 000 serán a una edad prematura, es decir, antes de tiempo, y ocurrirán en la edad adulta. Esto es debido a que los fumadores de largo plazo tienen 50 % de probabilidades de morir como consecuencia de una enfermedad relacionada con el tabaco. Y de estas defunciones cerca de la mitad ocurrirá a una edad media entre 40 y 60 años, con una pérdida de unos 10 - 20 años de esperanza de vida normal.  Para el 2025, el 20% de los hombres y el 20% de las mujeres (532 millones de mujeres) serán fumadores.  Cada día 100 000 jóvenes (de los cuales 80% viven en países en desarrollo) comienzan a fumar.  En los países desarrollados fuma el 42 % de los hombres y el 24 % de las mujeres.  En países en desarrollo fuma el 48 % de los hombres y el 7 % de las mujeres.  China es el primer país productor de tabaco con el 31 % de la producción mundial. Otros grandes productores son Estados Unidos, Brasil, India y Turquía.  Cada año aproximadamente 3 000 personas no fumadoras mueren en Estados Unidos por cáncer de pulmón, como resultado de respirar el humo de los demás.

1.

2.

3.

4.

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos. ¿Cómo se denomina la inflamación de la pleura? ¿Cuál es la importancia de la pleura visceral y parietal? ¿Qué relación existe entre el índice de personas que empiezan a fumar cada día y el estilo de vida de los mismos en países desarrollados?

5. Si tuvieras que transmitir un mensaje a las personas fumadoras, ¿cuál sería? ¿Por qué?

Fisiología respiratoria Capacidad de área Comprensión de Información

Aprendizaje esperado  Compara los fenómenos fisiología respiratoria.

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 17 2

Indicadores de

la  Completa un cuadro comparativo de los fenómenos físico y químico de la respiración.

El oxígeno y el dióxido de carbono En la sangre, el oxígeno se une de forma débil y reversible con la hemoglobina, una proteína grande que contiene hierro y está contenida en los glóbulos rojos, como vimos en el sistema circulatorio. Cada molécula de hemoglobina puede unirse hasta con cuatro moléculas de oxígeno. Casi todo el oxígeno transportado por la sangre está unido a la hemoglobina. Al retirar el oxígeno del plasma, la hemoglobina mantiene un gradiente de concentración que favorece la difusión de oxígeno del aire hacia la sangre.

Gracias a la hemoglobina, nuestra sangre puede llevar unas 70 veces más oxígeno que el que podría transportar si el oxígeno simplemente se disolviera en el plasma.

Cuando la hemoglobina se une al oxígeno, sufre un pequeño cambio en su forma, lo cual altera su color.

La sangre oxigenada es color rojo cereza brillante; la sangre desoxigenada es color marrón-rojo oscuro y se ve azulosa a través de la piel.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

61

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

El dióxido de carbono se transporta de tres formas distintas. En presencia de una enzima contenida en los glóbulos rojos (anhidrasa carbónica), cerca de 70% del CO2 reacciona con agua para formar ión bicarbonato (HCO3-), el cual se difunde hacia el plasma. Cerca de 20% del CO2 se une a la hemoglobina (que ha liberado su O2 a los tejidos) para el viaje de regreso a los pulmones; el 10% restante permanece disuelto en el plasma como CO2. Tanto la producción de ión bicarbonato como la unión de CO2 a hemoglobina reducen la concentración de CO2 disuelto en la sangre y elevan el gradiente para que el CO2 fluya de las Fig. 78: Fisiología química de la respiración (intercambio de gases en los alvéolos). células del cuerpo a la sangre. El monóxido de carbono (CO) es un gas tóxico que se produce en combustiones como las que se efectúan en motores y calderas y cigarrillos cuando el combustible no se quema totalmente para formar CO2. En niveles elevados, el CO es mortal porque "engaña" a la hemoglobina, uniéndose a ella en lugar del oxígeno y de manera 200 veces más tenaz. Una persona puede morir si respira aire con tan sólo 0,1 % de CO. La hemoglobina que contiene CO también es de color rojo brillante, pero no puede transportar oxígeno.

Casi todas las víctimas de asfixia tienen labios y uñas azulosos porque su hemoglobina está desoxigenada; los labios y uñas de las víctimas de envenenamiento con monóxido de carbono (que podría presentarse al respirar los gases del tubo de escape de un automóvil en un espacio cerrado) son más rojas de lo normal.

El aire se inhala activamente y se exhala pasivamente.

Nuestra capacidad para respirar depende de una cavidad torácica hermética; si hay una perforación en el tórax, los pulmones podrían colapsarse. Afuera de los pulmones, la cavidad torácica está rodeada por los músculos del cuello y tejido conectivo en la parte superior y por el diafragma muscular, con forma de domo, en la parte inferior. Dentro de la pared del pecho, la caja torácica rodea a los pulmones y los protege.

Dentro de la caja torácica, una doble capa de membranas pleurales rodea a los pulmones. Estas membranas contribuyen al sello hermético que existe entre los pulmones y la pared del tórax.

La respiración se efectúa en dos etapas: (1) inhalación, cuando se introduce aire activamente a los pulmones, y (2) exhalación, cuando se expulsa pasivamente de los pulmones. La inhalación se logra agrandando la cavidad torácica. Para ello, los músculos del diafragma se contraen y mueven el diafragma hacia abajo. Los músculos de las costillas también se contraen, levantando las costillas hacia arriba y hacia fuera. Cuando la cavidad torácica se expande, los pulmones se expanden con ella porque el vacío los mantiene pegados a la pared interior del tórax. (Si el tórax es perforado y se filtra aire entre las membranas pleurales y el pulmón, éste se colapsará).

Fig. 79: Fisiología mecánica de la respiración (inhalación y exhalación).

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

62

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

En 1994, la Asamblea General de la ONU proclamó el 17 de junio como el Día Mundial de Lucha contra la Desertificación y la Sequía. ¿Qué es la desertificación?

Es el proceso por el que las tierras de cultivo o los pastizales pierden su capacidad de regenerarse y se transforman en improductivas. Actualmente, en todo el planeta, este proceso de degradación de suelos afecta de alguna manera a 1 200 millones de personas, que viven fundamentalmente de la agricultura y la ganadería.

La desertificación, la degradación de la tierra y la sequía amenazan la seguridad humana al despojar a la gente de sus formas de vida, mediante la privación de los alimentos, del acceso al agua, de los medios para la realización de actividades económicas e incluso de sus propios hogares. El fracaso de las políticas de gobierno y el cambio climático ponen más presión, si cabe, sobre el suelo. Cuando no se puede garantizar el agua potable o el suministro de alimentos, las poblaciones migran frecuentemente a zonas donde creen que puedan encontrarlos. Las estimaciones más recientes indican que el número de desplazados medioambientales oscila entre los 17 y los 24 millones de personas en todo el mundo. Está previsto que de aquí al año 2050, unos 200 millones de personas tendrán que migrar debido a cuestiones medioambientales.

El concepto de seguridad del suelo hace referencia al hecho que los procesos de desertificación, degradación de la tierra así como a prolongados periodos de sequía afectan, en gran medida, a la de vida de las personas y, en algunos casos extremos, la ponen en peligro. La degradación de la tierra puede, en el peor de los casos, debilitar la seguridad nacional, regional y forzar a las poblaciones a abandonar sus hogares.

Entre los principales factores que desencadenan esta situación se encuentran la explotación insostenible de los recursos hídricos, que es causa de graves daños ambientales incluida la contaminación química, la salinización y el agotamiento de los acuíferos, pérdidas de la cubierta vegetal a causa de repetidos incendios forestales, concentración de la actividad económica en las zonas costeras como resultado del crecimiento urbano, las actividades industriales, el turismo de masas y la agricultura de regadío Debes saber que…

La desertificación en el Perú es un problema evidente y creciente. El área deforestada llega a 8 millones de hectáreas. Así lo manifestó la congresista Fabiola Morales Castillo, durante su presentación en el fórum para parlamentarios en el marco de la “VII SESIÓN DE LA CONVENCIÓN INTERNACIONAL DE LUCHA CONTRA LA DESERTIFICACIÓN” que se desarrolló en Madrid, España.

La parlamentaria piurana dijo que gran parte de los bosques de protección en el Perú han sido explotados por los campesinos, nativos y colonos. Además, el recurso forestal peruano abarca el 62 % del territorio nacional, lo que lo convierte en una alternativa importante para el desarrollo nacional.

Sin embargo –recalcó- la desertificación de la cubierta vegetal se presenta de manera acelerada: “anualmente el índice de deforestación es de 300 mil hectáreas frente a una reforestación de 25 mil hectáreas. El 90% de la población vive donde el Perú sólo recibe el 2% de la lluvia que le cae al año (costa y sierra) y el otro 10%, donde cae el 98%, es decir, en la selva”, comentó.

Contribuir a la desertificación es un mal necesario ya que si no se diera, no podrían existir urbanizaciones como en la que se encuentra nuestro colegio, los malls o algún edificio e industria representativos de nuestra ciudad. Tal vez te preguntes qué podemos hacer. La solución no pasa por dejar de construir, ya que esto contribuye a la satisfacción de nuestras necesidades básicas; pero, podemos moderar nuestras actividades y, por ende, el impacto en el ambiente, ya que se genera una cadena de consecuencias negativas y no solo para el ambiente sino que atenta contra nuestra subsistencia, como ejemplo podemos mencionar la escasez de alimentos para nuestra población, disminución de la aguas subterráneas, etc.

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. ¿Por qué no es adecuado dormir en una habitación con muchas plantas?

3. ¿Qué relación existe entre los tipos de gases en el aire (CO2, CO, O2) y la afinidad por la hemoglobina?

4. ¿Cuál es la importancia del diafragma? ¿Por qué?

5. Si el capilar que rodea a los alvéolos pulmonares es más grueso de lo normal, ¿cuáles serían las consecuencias para el cuerpo humano?

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

63

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Sistema excretor urinario Capacidad de área Comprensión de Información

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 18 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Organiza la estructura de los riñones.  Coloca nombres a las partes de los riñones en una diapositiva  Argumenta la importancia de un muda. adecuado funcionamiento de los  Infiere la importancia de mantener nuestro sistema excretor riñones para el mantenimiento de en óptimas condiciones, en base a casos planteados. nuestra salud.

Los riñones enfrentan un reto: la regulación de agua, sales y nutrimentos disueltos, además la eliminación de desechos disueltos; procesos que a menudo entran en conflicto. La excreción de desechos disueltos requiere excretar agua, pero la necesidad de mantener el equilibrio de agua podría exigir que se retenga el agua. Además, es muy probable que el agua que contiene desechos también contenga nutrimentos y sales que el cuerpo no puede darse el lujo de perder. ¿Cómo pueden excretarse desechos sin perder demasiada agua y nutrimentos?

Una elegante solución evolutiva se observa en los riñones de los mamíferos: complejos órganos que en cierta forma semejan el sistema de filtrado, los nefridios, de la lombriz de tierra. Los riñones forman parte de un grupo más grande de estructuras que en conjunto reciben el nombre de sistema excretor urinario. Los riñones producen la orina; otras partes del sistema urinario la transportan, almacenan y eliminan.

LOS RIÑONES Los riñones humanos son un par de órganos con forma de frijol situados a ambos lados de la columna vertebral y que se extienden un poco por arriba de la cintura. Cada uno tiene aproximadamente 13 cm de altura, 8 de ancho y 2.5 de espesor. La sangre con desechos celulares disueltos entra en cada riñón por una arteria renal. Una vez que la sangre se ha filtrado, sale por la vena renal. La orina sale de cada riñón por un estrecho tubo muscular llamado uréter. Mediante contracciones peristálticas, los uréteres transportan orina a la vejiga urinaria, o simplemente vejiga. Esta cámara muscular hueca recolecta y acumula la orina.

Las paredes de la vejiga, que contienen músculos lisos, pueden expandirse considerablemente. La orina se retiene en la vejiga gracias a dos esfínteres situados en su base, justo arriba de su unión con la uretra. Cuando la vejiga se distiende, receptores situados en sus paredes detectan esta condición e inician contracciones reflejas. El esfínter más cercano a la vejiga, el esfínter interno, se abre como parte de este reflejo, pero el esfínter externo o inferior se controla voluntariamente, así que el cerebro puede suprimir el reflejo, a menos que la distensión de la vejiga sea extrema. La vejiga de un adulto puede contener en promedio 500 ml de orina, pero el deseo de orinar se activa con acumulaciones mucho menores. La orina termina su viaje al exterior a través de la uretra, un único tubo angosto con una longitud aproximada de unos 4 cm en la mujer y unos 20 cm en el hombre.

Cuando se realiza un corte longitudinal del riñón se observa que este se encuentra dividido en dos zonas: 

Zona cortical. Representa cerca de un tercio (1/3) del tejido renal, también es conocida como corteza del riñón. Está situada en la parte externa y presenta numerosas granulaciones rojizas que corresponden a los corpúsculos de Malpighi.



Zona medular. Constituye los otros dos tercios internos del riñón y adquiere una tonalidad de color más oscuro que la zona cortical. Contiene gran número de tubos delgadísimos, que se agrupan en 10 o 12 proyecciones en forma cónica llamadas pirámides de Malpighi, cuyos vértices constituyen las papilas renales, estas corresponden a las terminaciones de los tubos uriníferos que desembocan en los llamados cálices renales. Estos reunidos entre sí, forman una cavidad común, la pelvis renal, a manera de embudo. Esta cavidad se dirige hacia el uréter.

Los riñones son órganos importantes para la homeostasis Cada gota de sangre del cuerpo pasa por un riñón aproximadamente 350 veces al día; así, el riñón puede ajustar finamente la composición de la sangre y mantener la homeostasis. La importancia de esta tarea queda de manifiesto por el hecho de que una falla renal causa la muerte en poco tiempo.

Los riñones regulan el contenido de agua de la sangre Una función importante del riñón es regular el contenido de agua de la sangre. Los riñones humanos extraen por filtración media taza de líquido (filtrado) de la sangre cada minuto. Si no hubiera reabsorción de agua, ¡produciríamos más de 180 l de orina al día! La reabsorción de agua se efectúa pasivamente por ósmosis mientras el filtrado pasa por un túbulo y conducto colector.

La cantidad de agua reabsorbida por la sangre se controla por medio de la hormona antidiurética (ADH, también llamada vasopresina) que circula en la sangre. Esta hormona aumenta la permeabilidad al agua

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

64

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

del túbulo distal y del conducto colector, lo que permite re absorber más agua de la orina. La ADH es producida por el hipotálamo y liberada al torrente sanguíneo por la glándula hipófisis (posterior).

La liberación de ADH se regula mediante células receptoras del hipotálamo que vigilan la concentración osmótica de la sangre y por receptores del corazón que vigilan el volumen de la sangre. Por ejemplo, cuando el viajero extraviado avanza tambaleante bajo el abrasador sol del desierto, sufre deshidratación.

Con la pérdida de agua, la concentración de su sangre aumenta y el volumen del compuesto mencionado disminuye; esto hace que se libere más ADH. La liberación de ADH incrementa la reabsorción de agua y produce orina más concentrada en comparación con la sangre.

En contraste, una persona que consume demasiados líquidos en una fiesta, experimenta una disminución de la concentración de la sangre y un incremento en su volumen y sus receptores hacen que se reduzca la producción de ADH. La disminución en la concentración de ADH hace que el túbulo distal y el conducto colector sean menos permeables al agua. Si el nivel de ADH es muy bajo, casi no se reabsorberá agua, una vez que la orina salga del asa de Henle, y la orina producida será más diluida que la sangre. En casos extremos, el flujo de orina podría exceder el litro por hora. Una vez que se restablece el nivel de agua, el aumento en la concentración de la sangre y la disminución en su volumen estimulan la producción de la ADH, la que a su vez estimula la reabsorción de agua.

Fig. 79: Fisiología mecánica de la respiración (inhalación y exhalación).

1. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

2. Lee la información respecto al sistema excretor urinario y realiza un cuadro descriptivo de sus características morfofisiológicas.

3. Respecto a la persona que se encuentra en el desierto, ¿correrá algún riesgo? ¿Por qué?

Nefrón – formación de la orina Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 19 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características  Redacta las características anatómico-funcionales de la morfológicas y fisiológicas del nefrón nefrona, utilizando diapositivas mudas. o nefrona.  Completa un organizador visual del proceso de formación de  Organiza el proceso de la formación la orina por medio de textos. de la orina.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

65

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Cada riñón contiene una capa exterior sólida en la que se forma la orina y una cámara interior subdividida (la pelvis renal) que recibe la orina y la dirige hacia el uréter. Un examen microscópico de la capa exterior del riñón (que consiste en la corteza renal sobre la médula renal) revela una serie de diminutos filtros individuales llamados nefronas o nefrones, ampliamente rodeados de vasos sanguíneos.

La capa exterior de cada riñón contiene más de un millón de nefronas.

La nefrona tiene tres partes principales: (1) el glomérulo, una densa masa de capilares de los cuales se toma líquido de la sangre, el glomérulo se junta en (2) una estructura circundante con forma de copa llamada cápsula de Bowman, y (3) un túbulo largo y tortuoso que se subdivide en tres partes: el túbulo proximal, el asa de Henle (que se extiende hacia la médula renal) y por último el túbulo distal, que desemboca en el conducto colector, el cual lleva la orina a la pelvis renal. En el túbulo, los nutrimentos se reabsorben selectivamente del líquido filtrado y se devuelven a la sangre, mientras que los desechos y parte del agua se retienen para formar orina. También, la sangre secreta desechos adicionales hacia el túbulo. Las diferentes porciones del túbulo modifican selectivamente el líquido durante su trayecto.

Fig. 80: Etapas de la formación de la orina.

El glomérulo filtra la sangre.

La sangre llega a cada nefrona por una arteriola (aferente) que es ramificación de la arteria renal. Dentro de una porción con forma de copa de la nefrona -la cápsula de Bowman- la arteriola se divide en numerosos capilares microscópicos que forman el glomérulo, la cual se asemeja a una masa entretejida.

Las paredes de los capilares del glomérulo son en extremo permeables al agua y a pequeñas moléculas disueltas, pero no dejan pasar a la mayor parte de las proteínas grandes, como la albúmina de la sangre.

Más allá del glomérulo, los capilares se juntan para formar una arteriola (eferente), la cual es más estrecha en comparación con la arteriola que entró. Esta diferencia de diámetro entre la arteriola que entra y la que sale crea presión dentro del glomérulo, la cual ayuda en la expulsión del agua y gran parte de las sustancias disueltas en la sangre, a través de las paredes de los capilares. Este proceso se denomina filtración y el líquido resultante se llama filtrado. El filtrado acuoso, que se parece al plasma sanguíneo pero sin sus proteínas, se junta en la cápsula de Bowman para su transporte a través de la nefrona.

Ya sin el filtrado, la sangre de la arteriola que sale del glomérulo está muy concentrada, pues ha perdido gran parte de su composición, pero conserva las partículas que son demasiado grandes para atravesar las paredes de los capilares glomerulares, como glóbulos, proteínas pesadas y gotitas de grasa. Más allá del glomérulo, la arteriola se ramifica para formar capilares más pequeños, muy porosos, que rodean al túbulo y están en estrecho contacto con él. En los puntos de contacto, agua y nutrimentos que pasaron al filtrado se reabsorben hacia la sangre, mientras el filtrado pasa por la nefrona; además, desechos que aún permanecían en la sangre después de la filtración, se transfieren al filtrado para ser eliminados.

El filtrado se convierte en orina en la nefrona.

Ahora viene el mayor reto: el filtrado que se junta en la cápsula de Bowman contiene una mezcla de desechos y nutrimentos, además de casi toda la vital agua de la sangre. La nefrona debe devolver los nutrimentos y la mayoría del agua a la sangre, pero conservar los desechos para eliminarlos. Esto se logra mediante dos procesos: reabsorción tubular y la secreción tubular.

En la reabsorción tubular, las células del túbulo proximal toman agua y nutrimentos del filtrado dentro del túbulo y los pasan de vuelta a la sangre. Las sales y demás nutrimentos, como aminoácidos y glucosa, son reabsorbidos en su mayor parte por la sangre, mediante transporte activo (es decir, las

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

66

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

células del túbulo gastan energía para sacar esas sustancias del túbulo), luego de ello los nutrimentos ingresan a los capilares adyacentes. El agua sigue a los nutrimentos que salen del túbulo, a través del proceso de la ósmosis. Los desechos como la urea permanecen en el túbulo y se van concentrando a medida que sale agua. En la secreción tubular, desechos y sustancias en exceso que no entraron en la cápsula de Bowman durante la filtración se extraen de la sangre para ser excretados. Las células de las paredes del túbulo secretan activamente estos desechos hacia el interior del túbulo distal. Entre las sustancias secretadas están los iones hidrógeno, iones potasio, el amoniaco y muchos fármacos.

El asa de Henle permite la concentración de la orina.

Los riñones de los mamíferos y las aves pueden producir orina con una concentración de materiales disueltos más alta que la de su sangre. La capacidad para concentrar la orina es resultado de la estructura tanto de la nefrona como del conducto colector en el que desembocan varias nefronas. La orina puede concentrarse porque existe un gradiente osmótico de concentración de sales y urea en el líquido (intersticial) que rodea al asa de Henle. Cuanto más larga sea el asa, mayor será el gradiente de concentración. El líquido más concentrado (con la mayor cantidad de sustancias disueltas y la menor cantidad de agua), mucho más concentrado que la sangre, rodea a la curva inferior del asa. El conducto colector pasa a través de este gradiente osmótico. Cuando el filtrado pasa por la porción del conducto colector que se encuentra rodeado por el líquido osmóticamente concentrado, podría perder aún más agua por ósmosis. Los capilares circundantes se llevan esa agua, mientras que los desechos se quedan en el conducto colector. Por tanto, al avanzar por el conducto colector, el filtrado, que ahora se llama orina, puede alcanzar un equilibrio osmótico y tener la misma concentración que el líquido circundante.

Puesto que el resto del sistema excretor no permite el ingreso de agua ni el escape de urea, la orina se mantiene concentrada. Es importante producir orina concentrada cuando escasea el agua, y producir orina diluida cuando hay exceso de, agua en la sangre. El grado de concentración de la orina se controla con los niveles de hormona antidiurética.

La compleja estructura de la nefrona está perfectamente adaptada a su función. En la imagen se presenta la nefrona en forma diagramática, a fin de ilustrar los procesos que se efectúan en cada parte.

Los números encerrados por medio de círculos en la ilustración corresponden a las descripciones siguientes: 1. Filtración. Agua y sustancias disueltas son expulsadas de los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman y se introducen en el túbulo proximal.

2. Reabsorción tubular. En el túbulo proximal, casi todos los nutrimentos importantes que permanecen en el filtrado se bombean activamente hacia afuera del túbulo y la sangre los reabsorbe. Estos nutrimentos incluyen aproximadamente 75% de las sales, así como aminoácidos, azúcares y vitaminas. El tubo proximal es muy permeable al agua, así que esta sigue a los nutrimentos y pasa por ósmosis del túbulo a la sangre.

3. El asa de Henle, presente únicamente en las aves y los mamíferos, es indispensable para concentrar la orina. Mantiene un gradiente de concentración de sales en el líquido extracelular que la rodea, con la concentración más alta en la parte inferior del asa. La porción descendente del asa de Henle es muy permeable al agua, pero no a la sal ni a otras sustancias disueltas. Al pasar el filtrado por la porción descendente, pierde agua por ósmosis, a medida que aumenta la concentración del líquido circundante.

4. La porción delgada del asa de Henle ascendente es relativamente impermeable al agua y la urea, pero es permeable a la sal, la cual sale del filtrado por difusión. ¿Por qué? Aunque las concentraciones osmóticas dentro y fuera del túbulo son casi iguales, en esta porción del asa el nivel de urea es más alto afuera, y el nivel de sal es más alto adentro. Por ello, el gradiente de concentración favorece el movimiento de la sal hacia afuera. Dado que el agua no puede seguirla, ahora el filtrado está menos concentrado que su entorno.

5. La porción gruesa del asa de Henle ascendente también es impermeable al agua y la urea. Ahí, se extrae activamente sal del filtrado, en el cual se quedan agua y desechos.

6. El filtrado acuoso, bajo en sal pero que conserva desechos como la urea, llega a la porción distal del túbulo, donde se extrae más sal por bombeo. Dado que esta porción es permeable al agua, el agua sigue a la sal por ósmosis. Se efectúa secreción tubular en todo el túbulo, pero es especialmente activa en la porción distal. Ahí, sustancias como K+, H+, NH3 y algunos fármacos o toxinas se bombean activamente hacia el túbulo.

7. Para cuando el filtrado llega al conducto colector, queda muy poca sal y cerca de 99% del agua ha sido reabsorbida al torrente sanguíneo. El conducto colector hace que el líquido, que ahora se llama orina, se desplace hacia abajo. El ducto colector es muy permeable al agua cuando está presente la hormona antidiurética (ADH). Si no hay ADH presente, el conducto colector es impermeable al agua y la orina conserva un alto contenido de agua.

8. La porción inferior del conducto recolector también es permeable a la urea. Por ello, a medida que el filtrado baja por el conducto, algo de urea sale por difusión y contribuye a la concentración osmótica del líquido circundante.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

67

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Fig. 81: Lámina muda de la formación de la orina.

1. Completa el esquema de la formación de la orina en la nefrona. Coloca un número en los círculos discontinuos (basándote para ello en los párrafos anteriores de “la nefrona y la formación de la orina”), escribe el nombre de las partes de la nefrona en los recuadros en blanco y a lado de los símbolos que se encuentran unidos a la nefrona (aparecen en la leyenda), escribe los nombres de las sustancias que ingresan o salen de la nefrona.

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

68

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

2. ¿Qué relación existe entre la longitud del asa de Henle y la fisiología urinaria de los animales que tienen su hábitat en los desiertos del Perú como el cañán o la rata del desierto mexicano?

3. Copia el cuadro, que se encuentra en la parte inferior, en tu cuaderno y completa con los nombres de las sustancias que ingresan o salen de la nefrona.

PARTE SUSTANCIAS Ingresan a la nefrona Salen de la nefrona

Glomérulo

Asa de Henle Porción descendente Porción ascendente Gruesa Delgada Delgada Gruesa

Túbulo proximal

Túbulo distal

Túbulo colector

4. Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos.

Conductos urinario s y la orina Capacidad de área Comprensión de Información

Bimestre Grado Secciones

Segundo II TODAS

Unidad Sesión Horas

2 20 2

Aprendizaje esperado Indicadores  Describe las características  Enumera las características de los conductos urinarios por morfofisiológicas de los conductos medio de cuadro descriptivos en base a criterios. urinarios y vejiga.  Describe a las orina en función a sus componentes químicos  Describe los componentes de la orina. por medio de diagramas de relaciones.

1. Los uréteres. Son dos conductos de 25 a 30 cm de largo por 4 mm de diámetro, aproximadamente.

Están formados por tres capas: una interna de tejido conectivo denso, una capa media formada por músculo liso y una capa externa de tejido fibroso. Los uréteres conducen la orina, formada en los riñones hasta la vejiga. Generalmente no se producen contracciones musculares a lo largo de uréter, sino que la orina desciende por ellos por acción de la gravedad, sin embargo, en caso de obstrucción de estas vías urinarias se genera una onda peristáltica inmediatamente por encima del obstáculo con el fin de facilitar el paso de la orina a través de ellos.

2. La vejiga. Es una bolsa muscular gruesa de forma ovoide que se sitúa en la región cercana al hueso púbico. Posee una capacidad de almacenamiento de 350 cc. que puede retener la orina en forma temporal. Dos músculos del esfínter rodean a la uretra, que es un conducto membranoso. La orina sale por este conducto.

Los esfínteres mantienen cerrada la uretra apretándola como si fueran bandas elásticas. Los músculos del suelo de la pelvis que están debajo de la vejiga también ayudan a mantener cerrada la uretra.

Cuando la vejiga está llena, los nervios que se encuentran en ella mandan señales al cerebro. Es cuando se producen las ganas de orinar. En ese momento, el cerebro manda una señal a los esfínteres y a los músculos del suelo de la pelvis para que se relajen, esto permite que la orina salga a través de la uretra. El cerebro también manda una señal a la vejiga para que se contraiga y expulse la orina. El control de la vejiga significa que usted orina sólo cuando quiere hacerlo.

3. La uretra. Es un conducto que lleva la orina de la vejiga al exterior. En los varones cumple una función adicional porque permite la expulsión del semen.

La diuresis es el mecanismo por el cual se forma y se elimina la orina. La cantidad de orina elaborada 24 horas es, aproximadamente, 1,5 l. Las variaciones dependen de la ingestión de líquido y temperatura. La orina es un líquido acuoso transparente y amarillento, de olor característico. Su pH ácido, entre 4,8 y 6. Formada por los riñones y eliminado al exterior por el sistema excretor. Después la producción de orina por los riñones, ésta recorre los uréteres hasta la vejiga urinaria donde almacena y después es expulsada al exterior del cuerpo a través de la uretra, mediante la micción.

en la es de se

COMPOSICIÓN DE LA ORINA Cerca de la mitad de los sólidos que contiene es urea, el principal producto de degradación del metabolismo de las proteínas. El resto incluye sodio, cloro, amonio, creatinina, ácido úrico y bicarbonato.

Componentes Orina Agua Iones sodio Iones cloro Iones potasio Iones calcio Iones sulfato

de

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

la

En %

Componentes de la Orina

En %

95 0.35 0.6 0.15 0.015 0.18

Iones fosfato Iones amonio Urea Creatinina Ácido úrico

0.15 0.04 2 0.075 0.05

69

CEP Nuestra Señora del Perpetuo Socorro

Área curricular Ciencia, Tecnología y Ambiente

Puede ocurrir que en la orina aparezcan sustancias que no deberían estar y que significan la presencia de algún problema, por ejemplo: - Glucosa: puede indicar diabetes.

- Albúmina: puede indicar algún problema en el nefrón.

- Sales y pigmentos biliares: pueden deberse a algún problema hepático.

- Leucocitos: infecciones urinarias.

- Acetona: cuando hay una oxidación incompleta de los lípidos.

- Sangre: afecciones en los uréteres, la vejiga o el propio riñón.

- pH muy ácido: por tener una dieta preferentemente carnívora.

- pH alcalino: por una ingesta excesiva de vegetales.

1.

2.

3.

4.

5.

Visita el blog del grado www.ctadesegundo.blogspot.com y visualiza los recursos que te presentamos. ¿Cuál es la relación entre el porcentaje de agua en la orina y la concentración de esta? ¿Cuáles son los efectos de una dieta excesivamente carnívora y vegetariana? ¿Cómo se producen los cálculos renales? ¿Qué nos sucedería si produjéramos 5 l de orina diariamente?

Profesores: Julio Vásquez – Carolina Guarniz

70