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INSTITUCIÓN EDUCATIVA CACAOTAL
TEXTO GUÍA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Docente orientador: Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
Grado: Séptimo
Estudiante: _____________________________
Dirección: ______________________________
Presentación
El módulo de Ciencias Naturales y Educación Ambiental nace de un esfuerzo por tratar de sembrar en los
estudiantes de la IE Cacaotal el espíritu científico y tecnológico del mundo globalizado en el cual nos
encontramos inmersos.
Resulta agradable orientar al estudiante con ayudas didácticas como estas cartillas que además de contener
los temas que deben ser tratados en el grado séptimo de Educación Básica Secundaria, muestran mediante
gráficos y tablas información de carácter relevante para el aprendizaje de esta área de enseñanza obligatoria
según Estándares propuestos por el Ministerio de Educación Nacional.
Espero que el aporte como Docente orientador y formador en el área de Ciencias Naturales contribuya en
usted joven estudiante al mejoramiento académico y a ser competente en estos momentos de grandes
exigencias en el mundo.
Cordialmente,
Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
Tabla de contenidos
EL NÚCLEO CELULAR........................................................................................................................................................................... 1
LA REPRODUCCIÓN CELULAR .......................................................................................................................................................... 4
LA GAMETOGÉNESIS ............................................................................................................................................................................ 8
EL SISTEMA DIGESTIVO .................................................................................................................................................................... 11
EL SISTEMA EXCRETOR HUMANO ................................................................................................................................................ 18
EL SISTEMA CIRCULATORIO ........................................................................................................................................................... 21
EL SISTEMA RESPIRATORIO............................................................................................................................................................ 26
NIVELES TRÓFICOS EN LOS ECOSISTEMAS ............................................................................................................................... 30
EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS ....................................................................................................................................................... 34
FUERZA ................................................................................................................................................................................................... 39
ONDAS ..................................................................................................................................................................................................... 42
UNIDAD Nº 1
EL NÚCLEO CELULAR
El componente más notorio y evidente cuando se observa la célula al microscopio es el núcleo. Es el centro de
control celular y encierra la información genética que le otorga a cada célula las características morfológicas,
fisiológicas y bioquímicas que le son propias.
Descubierto por Robert Brown (1833). Elemento distintivo de las células eucariotas,
está constituido por una envoltura nuclear que rodea el material genético de la célula. El
interior del núcleo recibe el nombre de nucleoplasma.
En él se encuentran condensadas las fibras de ADN, que reciben el nombre de cromatina,
y el nucléolo, corpúsculo muy rico en ARNr. La estructura del núcleo varía según el
estado de la célula.
La forma del núcleo puede ser regular o irregular
 Regular: Coincidiendo con la forma de la célula. Es decir que la forma del núcleo coincide
generalmente con la de la célula.
 Irregular: Es la que le da aspecto irregular al núcleo.
La posición del núcleo varía según el tipo de célula considerada y según la materia acumulada en la célula.
Cada célula tiene el núcleo en una posición característica en casi todas las células animales es céntrico, en
algunas como las adiposas y las de las fibras musculares estriadas esqueléticas es excéntrico.
COMPONENTES DEL NÚCLEO CELULAR
funcionamiento de cada célula, en el núcleo está
el ácido desoxirribonucleico (ADN) y, que puede
estar sin forma especial lo que se llama cromatina
(ADN y proteínas) o formando los cromosomas.
Las células pueden tener núcleo o no, se llaman
procariotas las células sin núcleo, por lo que los
ácidos nucleicos que componen el ADN no se
encuentran rodeados por una membrana, sino que
están libres en el citoplasma. Las células que sí
tienen núcleo se llaman eucariotas.
El núcleo está separado del citoplasma por una
membrana o envoltura membranosa, pero se
comunica con el citoplasma por medio de unos
orificios llamados poros nucleares.
En el cuerpo humano existen en la sangre unas
células sin núcleo, que sirven para transportar
oxígeno a las células mediante la hemoglobina que
contienen.
La estructura del núcleo eucariótico cambia a lo
largo de la vida de una célula. Los cambios de la
estructura del núcleo son regulares y constantes, y
se producen con la división celular. Cuando la
célula entra en reproducción, desaparecen la
membrana nuclear y el nucléolo y se ven los
cromosomas.
FUNCIONES DEL NÚCLEO CELULAR
 El núcleo tiene el depósito de casi toda la
información genética de la célula mediante el
ADN, con el que se controla la actividad
celular.
 En el núcleo tienen lugar procesos tan
importantes como la autoduplicación del ADN
o replicación, antes de comenzar la división
celular, y la transcripción o producción de los
distintos tipos de ácidos ribonucleicos (ARNs).
 Transporta los genes a través de los poros
nucleares.
 Produce ribosomas en el nucléolo.
El núcleo celular contiene el material hereditario,
formado por los ácidos nucleicos que son la base
del programa de instrucciones que permite el
1
COMPONENTES DEL NÚCLEO
Durante la división celular, la cromatina se
condensa para formar cromosomas. Al terminar la
división celular, la cromatina vuelve a su forma
habitual resultando.
MEMBRANA NUCLEAR:
Es una envoltura nuclear que lo limita y separa del
citoplasma, está formada por dos membranas
concéntricas perforadas por poros nucleares. A
través de los poros se produce el transporte de
moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
Tomado de
http://www.colegiomaravillas.com/BIO/BACH/downloads/nuc
leocelular.pdf
En los cromosomas podemos
siguientes estructuras:
La membrana interior está asociada a una red de
filamentos proteicos, llamados lámina fibrosa o
nuclear. Su función es organizar la cromatina y
regular el crecimiento de la envoltura nuclear
después de la mitosis.
observar
las
La membrana exterior puede tener ribosomas, ya
que es la continuación de las membranas que
forman el retículo endoplasmático.
Poros nucleares
Son los lugares donde la membrana interior y
exterior del núcleo se une. Estos poros nucleares
permiten el intercambio de pequeños elementos
entre el núcleo y el citoplasma, como por ejemplo
iones, moléculas polares y macromoléculas como
(proteínas y ARN).
Cromátidas: son los "brazos" del cromosoma.
Telómero: es el extremo de la cromátida.
Centrómero: o constricción primaria. Es el punto de
unión entre las cromátidas, donde éstas se comban
dando lugar a la característica forma de X de los
cromosomas dobles.
Constricciones secundarias: no siempre aparecen.
Satélite: se produce cuando el telómero forma una
"península", y se une al resto del brazo por un
pequeño "istmo" formado por una constricción
secundaria.
NUCLEOPLASMA:
También llamado carioplasma o nucleosol, es el
medio interno del núcleo donde se encuentran
suspendidos el resto de los componentes nucleares,
como la cromatina y los nucléolos.
Nucléolo
El nucléolo es una región especial en la que se
sintetizan partículas que contienen ARN y proteína
que pasan al citoplasma a través de los poros
nucleares y a continuación se modifican para
transformarse en ribosomas.
Existen tipos de cromosomas.
 Metacéntricos:
Es
un cromosoma cuyo
centrómero se encuentra en la mitad del
cromosoma, dando lugar a brazos de igual
longitud.
 Submetacéntricos: Es un cromosoma en el cual
el centrómero se ubica de tal manera que un
brazo en ligeramente más corto que el otro.
 Acrocéntricos: Es aquel cromosoma en el que el
centrómero se encuentra más cercano a uno de
los telómeros, dando como resultado un brazo
muy corto (p) y el otro largo (q).
 Telocéntricos: Es un cromosoma en el que el
centrómero está localizado en un extremo del
mismo.
Solamente es visible al microscopio óptico durante
la interfase y al principio de la profase, más tarde,
vuelve a aparecer al final de la telofase.
Cromatina
Está formada por ADN y proteínas, y poca cantidad
de ARN (ácido ribonucleico). La cromatina se ve
durante la interfase; pues cuando la célula entra en
división la cromatina se organiza en estructuras
individuales que son los cromosomas.
2
Tomado de http://biologyfaceq.blogspot.com/2008/06/genesy-cromosomas.html
3
UNIDAD Nº 2
LA REPRODUCCIÓN CELULAR
Todos los organismos vivos utilizan la división celular, bien como mecanismo de reproducción, o como
mecanismo de crecimiento del individuo. Lo seres unicelulares utilizan la división celular para la
reproducción y perpetuación de la especie, una célula se divide en dos células hijas genéticamente idénticas
entre sí e idénticas a la original, manteniendo el número cromosómico y la identidad genética de la especie. En
organismos pluricelulares la división celular se convierte en un proceso cíclico destinado a la producción de
múltiples células, todas idénticas entre sí, pero que posteriormente pueden derivar en una especialización y
diferenciación dentro del individuo.
Para un organismo pluricelular, la división celular es un mecanismo cíclico el cual le permite el aumento del
número de células, y a partir de esas células lograr una especialización y una funcionalidad concreta.
Tomado de http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/mitosis/mitosis.htm
La célula cuando se reproduce da lugar a nuevas células. Tal y como ya sabemos existe organismos
unicelulares y pluricelulares, estos últimos forman parte de los diferentes tejidos que tienen la función de
sustituir a una célula muerta o ayudarla a crecer. Para la reproducción celular se necesita dos procesos:
 División del núcleo(cariocinesis)
 División de citoplasma(citocinesis)
replicación o síntesis del ADN, como resultado cada
cromosoma se duplica y queda formado por dos
EL CICLO CELULAR
cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el
Es una secuencia de sucesos que conducen
núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y
primeramente al crecimiento de la célula y
de ADN que al principio. Tiene una duración de
posteriormente a la división en células hijas.
unos 6-8 horas.
El estado o etapa G2 (Intervalo 2), es el tiempo que
transcurre entre la fase S y el inicio de la mitosis (la
célula se prepara para mitosis). Tiene una duración
entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina
empieza a condensarse al inicio de la mitosis.
Dependiendo de los distintos tipos de células
podemos diferenciar dos clases de reproducciones:
 Mitosis: es la que se produce en todos los
organismos menos los sexuales, también
llamadas células somáticas.
 Meiosis: se reproduce en las células
sexuales o también llamados gametos.
LA MITOSIS
La división mitótica de una célula da lugar a dos
células hijas, cada una de las cuales es idéntica
genéticamente a la célula madre.
La interfase es el período comprendido entre
divisiones celulares. Es la fase más larga del ciclo
celular, ocupando casi el 95 por ciento del ciclo,
trascurre entre dos mitosis y como ya vinos se
divide en tres subetapas: G1, S y G2.
El estado o etapa G1, (Intervalo 1), es la primera
fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento
celular con síntesis de proteínas y de ARN. Tiene
una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este
tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a
la continua síntesis de todos sus componentes.
El estado o etapa S representa "Síntesis". Es la
segunda fase del ciclo, en la que se produce la
4
El mecanismo de replicación celular en todas las
células, excepto en las germinales masculinas y
femeninas se conoce como mitosis. La mitosis es un
proceso continuo que se divide en varias fases, y
que requiere de la presencia de un aparato
mitótico, formado por un huso de microtúbulos
dispuestos longitudinalmente y dispuestos entre un
par de centriolos.
Durante la mitosis, la célula se divide. En esta etapa,
el material genético se condensa, formando
los cromosomas y éstos, que previamente se habían
duplicado en la interfase, se reparten entre las dos
células hijas.
filamento formado por dos mitades individuales
(cromátides hermanas) unidas entre sí por una
región cromosómica llamada centrómero o
constricción
primaria.
Fragmentación y desaparición de la membrana
nuclear: el nucleoplasma y el citoplasma se hacen
uno.
Desaparición de los nucléolos.
Comienzan a separarse los centriolos y se ubican en
los extremos opuestos de la célula. Entre ellos se
forma el uso mitótico.
Metafase: (meta: después, entre).
Los cromosomas se desplazan y se sitúan en la
región ecuatorial de la célula.
Los cromosomas se asocian a las fibras del huso a
través de los centrómeros.
Anafase: (ana: arriba, ascendente).
Las cromátides hermanas de cada cromosoma se
separan y se desplazan hacia los polos de la célula.
El desplazamiento de cada una de las cromátides se
lleva a cabo a través de las fibras del huso, al que
están unidas por el centrómero que se ha dividido
también.
De esta forma se produce una división exacta del
material genético. Hacia el final de esta fase se
forman dos grupos cromosomas idénticos (lo que
antes eran las cromátides) en los polos opuestos de
la célula.
Cuando el material hereditario se duplica, en
cada cromosoma ambas
copias
se
denominan cromátides hermanas. Durante la
mitosis se separan las cromátides hermanas de
cada cromosoma de modo que el resultado final
consiste en la formación de dos células hijas
genéticamente idénticas, a partir de una célula
original.
Aunque la mitosis es un proceso dinámico, se han
establecido diferentes etapas o fases que permiten
estudiar más fácilmente los eventos que ocurren en
cada una de ellas.
Telofase: (telos: fin).
Las cromátides, ahora cromosomas hijos, se hallan
en ambos polos celulares.
El uso mitótico ha desaparecido.
Se forma la membrana nuclear alrededor del
material genético.
Los cromosomas se condensan y forman la
cromatina.
Reaparecen los nucléolos.
A medida que va ocurriendo la telofase, el
citoplasma comienza a separarse en la región de la
línea ecuatorial en dos porciones iguales hasta que
forma dos células idénticas entre sí, esto se conoce
con el nombre de citocinesis.
Interfase: En ella, ocurre la duplicación del número
de cromosomas (es decir, del ADN). Así, cada hebra
de ADN forma una copia idéntica a la inicial. Las
hebras de ADN duplicadas se mantienen unidas por
el centrómero.
La finalidad de esta duplicación es entregar a cada
célula nueva formada la misma cantidad de
material genético que posee la célula original.
Además, también se duplican otros organelos
celulares como, por ejemplo, los centríolos que
participan directamente en la mitosis.
Profase: (pro: primero, antes).
La mitosis representa la forma de reproducción
para los organismos unicelulares. A los organismos
pluricelulares, este proceso les permite reemplazar
células muertas o desgastadas, el crecimiento, la
cicatrización, la formación de nuevos tejidos,
etcétera.
Condensación de la cromatina y aparición de
los cromosomas como
estructuras
visibles.
La apariencia de cada cromosoma es la de un
Tomado de
http://www.oni.escuelas.edu.ar/2002/santiago_del_estero/adn
/fgrfmito.htm
5
LA MEIOSIS
Las células de la mayoría de los organismos
eucariotas poseen dos copias de cada cromosoma,
uno heredado del padre y otro de la madre. El
número básico de cromosomas constituye el set
haploide y, al conjunto de parejas cromosómicas se
lo denomina set diploide. Cada pareja cromosómica
es llamada par homólogo y ambos miembros del
par poseen, en general, la misma morfología.
división meiótica), acompañadas por una sola
división de sus cromosomas.
Cada división meiótica se divide formalmente en
los estados de: Profase, Metafase, Anafase y
Telofase.
MEIOSIS I
Durante la Interfase previa a la meiosis, los
cromosomas se duplican, de modo que al comienzo
de la meiosis cada cromosoma consiste en dos
cromátidas hermanas idénticas que se mantienen
unidas por el centrómero.
Al comienzo de la meiosis en la profase I, la
cromatina se condensa y los cromosomas se hacen
visibles. En ese momento ha ocurrido un hecho
cuyo mecanismo todavía se desconoce: los
cromosomas homólogos se aparean. Una vez
establecido el punto de contacto los cromosomas
inmediatamente se cierran y comienza a darse un
evento de importancia en el proceso de meiosis: los
homólogos
intercambian
segmentos
de
cromosomas. A medida que avanza la profase, los
homólogos comienzan a separarse unos de otros,
excepto en las zonas donde hubo intercambio. Al
final de la profase I, los homólogos continúan
apareados.
En la metafase I, los pares homólogos se alinean en
el plano ecuatorial, sin signo de apareamiento. Los
homólogos, se separan, pero las cromátidas no se
separan como en la mitosis.
En la Anafase I, las fibras del huso tironean a las
cromátidas hacia los extremos de la célula.
En la telofase I, los homólogos se han movido
definitivamente hacia los extremos. Sin embargo la
meiosis no termina aquí. Hasta ahora se han
formado dos núcleos con el doble de la cantidad
haploide de cromosomas.
La primera división meiótica es una división
reduccional: el número de cromosomas en cada
célula hija se reduce a la mitad, o sea de diploide
(2n) a haploide (n).
Ambos cromosomas de cada par de homólogos
llevan el mismo tipo de información genética, es
decir determinan los mismos caracteres (por
ejemplo, la formación de un pigmento). Sin
embargo, cada carácter puede presentar más de
una variante (pigmento gris, marrón o verde) y
ambos miembros de cada par de homólogos puede
poseer la misma o diferente variante.
Las células diploides (que simbólicamente se
representan como 2n) son aquellas que poseen dos
juegos de cromosomas (los dos cromosomas de
cada par de homólogos) y las células haploides
(que se representan como n) poseen sólo un juego
de cromosomas (uno de cada par de homólogos).
En la mayoría de los eucariotas las células
somáticas son diploides y se multiplican por
sucesivas divisiones mitóticas. Sólo una población
de células, generalmente los gametos son haploides
y se forman por meiosis.
Al igual que la mitosis, la meiosis está precedida
por un período de duplicación del ADN. La división
meiótica está constituida por dos etapas, la meiosis
I y la meiosis II; en cada etapa pueden distinguirse
las 4 fases (profase, metafase, anafase y telofase).
Tomado de
http://www.oni.escuelas.edu.ar/2002/santiago_del_estero/adn
/fgrfmeio.htm
MEIOSIS II
La meiosis II se parece a la mitosis, excepto que no
está precedida por la duplicación de material
cromosómico. Puede haber una interfase corta,
pero muchas veces de la telofase I se pasa
directamente a la profase II, durante la cual las
envolturas nucleares se desintegran y comienzan a
aparecer nuevas fibras de huso.
En la metafase II, los pares de cromátidas se alinean
en el plano ecuatorial.
La meiosis, entonces, consiste en dos divisiones
sucesivas de una célula diploide (primera y segunda
6
En la anafase II las cromátidas se separan, cada
segmento es un cromosoma distinto que se
comienza a mover a los polos.
En la telofase II se forma una envoltura nuclear
alrededor de cada conjunto de cromosomas. Ahora
hay cuatro núcleos en total, cada uno de los cuales
tiene el número haploide de cromosomas. Ocurre
entonces la división del citoplasma del mismo
modo que después de la mitosis. Se forman las
membranas celulares y de esta forma resultan
cuatro células con el número de cromosomas
reducido a la mitad y con información genética
intercambiada.
7
UNIDAD Nº 3
LA GAMETOGÉNESIS
La gametogénesis es el proceso de formación de gametos (células haploides) a partir de células germinativas
(diploides), mediante procesos meióticos que se llevan a cabo en las gónadas. La gametogénesis masculina o
espermatogénesis tienen lugar en los testículos y origina los espermatozoides o gametos masculinos. La
gametogénesis femenina u ovogénesis se lleva a cabo en los ovarios y da lugar a los óvulos o gametos
femeninos.
La gametogénesis humana se inicia en la etapa de pubertad, que en el hombre se alcanza aproximadamente
entre los 10 y 14 años de edad y se le denomina espermatogénesis. En la mujer, la producción de gametos u
ovogénesis se inicia al tercer mes del desarrollo fetal y se suspende en profase I de leptoteno, esta meiosis se
reinicia entre los 10 y 12 años de edad, que es cuando presentan primer ciclo menstrual.
Tomado de http://perso.wanadoo.es/sergioram1/gametogenesis_humana.htm
Las etapas del desarrollo del óvulo, gameto femenino, se conocen con el nombre de ovogénesis, y las de los
espermatozoides o gametos masculinos como espermatogénesis.
ESPERMATOGÉNESIS
Es el proceso de producción de los espermatozoides.
Los espermatozoides
Los espermatozoides son células muy diferenciadas. Su característica más llamativa
es el gran flagelo que emplean para desplazarse. Son mucho más pequeños que el
óvulo y constan de tres partes:
 Cabeza: Alberga el núcleo y una vacuola, llamada acrosoma, que contiene
enzimas. Sirven para que el espermatozoide pueda penetrar dentro del óvulo.
 Cuello: Contiene numerosas mitocondrias, que proporcionan energía a la
célula.
 Cola: Es el flagelo que impulsa al espermatozoide.
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FASES DE LA ESPERMATOGÉNESIS
FASE DE MULTIPLICACIÓN
En los testículos se hallan las células precursoras de los gametos masculinos, llamadas células germinales
(diploides). Estas células, cuando llega la pubertad, se comienzan a dividir por mitosis y dan lugar a las
espermatogonias (diploides).
FASE DE CRECIMIENTO
Las espermatogonias aumentan de tamaño y dan lugar a espermatocitos de primer orden (diploides).
FASE DE MADURACIÓN
Los espermatocitos de primer orden (que en humanos tienen 46 cromosomas) sufren la primera división
meiótica y producen dos espermatocitos de segundo orden (haploides), que tienen 23 cromosomas con dos
cromátidas. Estos sufren la segunda meiosis y producen cuatro espermátidas, que poseen 23 cromosomas con
una sola cromátida.
FASE DE DIFERENCIACIÓN
Las espermátidas dan lugar a espermatozoides mediante un proceso de diferenciación celular, que implica la
aparición de flagelo.
Tomado
de
http://www.kalipedia.com/ciencias-vida/tema/funcion-reproduccion/produccion-espermatozoides
espermatogenesis.html?x=20070417klpcnavid_223.Kes
OVOGÉNESIS
La producción de los óvulos es un proceso complejo. Su resultado es que cada 28 días, aproximadamente, la
mujer produce un óvulo listo para ser fecundado.
El ovulo
El óvulo es una célula de gran tamaño, esférica e inmóvil. En él se pueden
distinguir varias partes:
 Envolturas secundarias: Tienen como misión proteger al óvulo. En
primer lugar está la membrana plasmática, que delimita el citoplasma. Por
encima de ella está la capa pelúcida, con función protectora. Sobre ella la corona
radiada, formada por células foliculares acompañantes.
 Citoplasma: Acumula gran cantidad de sustancias de reserva cuyo
conjunto se denominada vitelo. En la periferia se encuentran los gránulos
corticales que forman la membrana de fecundación.
 Núcleo: Se localiza en un polo celular. El nucléolo presenta un tono
oscuro y se denomina mancha germinativa.
9
FASES DE LA OVOGÉNESIS
FASE DE MULTIPLICACIÓN
Las células germinales, que se encuentran en el ovario, se dividen por mitosis y dan lugar a las ovogonias. Esta
fase ocurre antes del nacimiento.
FASE DE CRECIMIENTO
Las ovogonias crecen debido a la acumulación de sustancias de reserva. Se transforman así en ovocitos de
primer orden, que están alojados en una especie de vesículas rodeadas por unas células llamadas foliculares.
El conjunto del ovocito y su cubierta de células constituye al folículo de Graaf. Los ovocitos que contienen han
comenzado la primera división meiótica, pero se encuentran detenidos en la profase. Por tanto, también se
detiene la gametogénesis. Esta fase también ocurre durante la fase fetal.
FASE DE MADURACIÓN
Con el inicio de la pubertad, se reanuda la gametogénesis. Varios ovocitos de primer orden comienzan a
aumentar de tamaño y terminan la primera división meiótica. Se origina, por tanto, un ovocito de segundo
orden (con 23 cromosomas formados por dos cromátidas) y un corpúsculo polar que degenera. Para que
continúe el proceso debe producirse la fecundación. Esto hace que tenga lugar la segunda división meiótica y
se forme el óvulo, que tiene 23 cromosomas, cada uno de ellos con una cromátida. También se desarrolla un
segundo corpúsculo polar. Puesto que ya se ha producido la fecundación, en el interior del óvulo se encuentra,
además de su núcleo, el del espermatozoide.
Tomado
de
http://www.kalipedia.com/ciencias-vida/tema/funcion-reproduccion/fasesovogenesis.html?x1=20070417klpcnavid_224.Kes&x=20070417klpcnavid_225.Kes
10
UNIDAD Nº 4
EL SISTEMA DIGESTIVO
La función principal del aparato digestivo es recibir los alimentos desde el exterior, procesarlos a partir de la
MASTICACIÓN en la boca y separar los elementos que sean
nutritivos para el organismo humano.
El hombre es un animal heterótrofo porque no posee la capacidad
de sintetizar los nutrientes que necesita. Esta modalidad de
nutrición requiere una organización estructural y funcional que
permita la incorporación, degradación y asimilación de las
sustancias nutritivas: el sistema digestivo.
El sistema digestivo es un conjunto de estructuras que hacen
posible la de gradación de los alimentos en sustancias más simples
que pueden ser transportadas, incorporadas y utilizadas por las
células.
con raíz sencilla, otros con raíz ramificada.
El hombre cuatro incisivos, dos caninos y diez
molares en cada mandíbula.
El niño no tiene sin embargo, los 32 dientes que
comprenden las mandíbulas del adulto; su
dentición comprende, primero los dientes de leche,
que caen hacia los 7 años, empujados por los
dientes nuevos y definitivos.
Pero los cuarto molares últimos no aparecen sino
mucho más tarde, rara vez antes de la edad de 20
años; son las muelas del juicio.
Un diente se
compone de dos
partes: la raíz la
corona,
separadas por el
cuello.
La sección de un
diente presenta,
en el centro de la
corona, la pulpa
dentaria; en la
periferia, el marfil cubierto cubierto de esmalte.
Alrededor del marfil que constituye la raíz se
encuentra el cemento.
La pulpa dentaria consta de un tejido conjuntivo
blando, en cuya superficie hay gruesas células
(odontoblastos) rodeadas de fibras de la dentina,
que arrancan de los odontoblastos. Se compone de
oseína y de sales minerales.
El esmalte cubre el marfil; es una sustancia muy
dura,
de
un
milímetro
de
espesor
aproximadamente y que contiene una gran
proporción de sales minerales.
ESTRUCTURAS DEL SISTEMA DIGESTIVO
El sistema digestivo está formado por:
LA BOCA
Situada en la parte inferior de la cara, tiene la
forma de una cavidad hueca por donde se ingieren
los alimentos. Las partes principales de la boca son
los dientes, la lengua y las glándulas salivales. A
través de ella ingresan los alimentos, es decir, se
realiza la ingestión.
Los dientes son las
piezas que realizan la
masticación.
Hay tres clases de
dientes: los incisivos
cuya corona es cortante
y la raíz pequeña; los
caninos, de corona
punzante y de raíz
larga; los molares, de
corona plana, algunos
11
El cemento es una sustancia ósea cuya capa es
espesa en la cúspide de la raíz; cerca del cuello, la
capa de cemento es muy delgada.
La masticación consiste en romper y triturar los
alimentos con los dientes, los cuales pueden ser de
tres clases incisivos que se encargan de cortar los
alimentos y que tienen una forma afilada parecida a
los bordes de una tijera; los caninos que sirven para
desgarrar los alimentos; y los molares, cuya forma
aplanada y su gran potencia permiten triturar los
alimentos.
El movimiento de los alimentos en todo el sistema
digestivo se realiza de igual forma que en el esófago
y recibe el nombre de movimiento peristáltico.
ESTOMAGO
Presenta dos orificios o válvulas de comunicación
el cardias que lo comunica con el esófago, y el
píloro que lo comunica con el intestino delgado. El
cardias da paso al bolo alimenticio desde el esófago
al estómago y se cierra para impedir que retroceda.
El píloro se abre para permitir el paso de la masa
alimenticia del estómago al intestino delgado y se
cierra para impedir su retroceso.
Las glándulas salivales son estructuras encargadas
de fabricar la saliva, los alimentos deben mezclarse
con suficiente cantidad de saliva de manera que
éstos puedan empaparse bien y así facilitar la
digestión.
La lengua es un
órgano musculoso
dotado de una
gran
movilidad.
Contribuye
con
sus movimientos
activos a empapar
o remojar los
alimentos con la
saliva; éstos, ya
masticados
y
remojados, forman el bolo alimenticio. El cual es
empujado por la lengua hacia la faringe y
posteriormente hacia el esófago, ayudado por los
movimientos rítmicos de los músculos que forman
la pared del esófago.
Los músculos del estómago son muy potentes y
producen un movimiento ondulatorio que hace que
los alimentos se mezclen con los jugos gástricos; así
los alimentos que antes eran sólidos se
transforman lentamente en una masa líquida y
espesa llamada quimo.
No todos los alimentos, son digeridos en el
estómago al mismo al mismo tiempo algunos
alimentos tardan más que otros.
Los jugos gástricos secretados por el estómago y
ayudados por los movimientos estomacales,
desmenuzan los alimentos y los separan en sus
elementos más simples, es decir, en azúcares,
proteínas, grasas y vitaminas.
Poco a poco
se
va
formando en
el estómago
el quimo, el
cual
está
formado por
una
disolución
acuosa
de
azúcares
y
proteínas junto con las grasas que aún no han sido
digeridas del todo. Los alimentos transformados en
EL ESÓFAGO
Está
ubicado
a
continuación de la cavidad
bucal
y
su
formar
corresponde a un tubo
alargado y hueco de
paredes musculares.
Cumple la función de
conducir el alimento hacia
el estómago, lo que puede hacer gracias a que sus
paredes musculares se mueven rítmicamente
empujando el bolo alimenticio formado en la boca.
12
quimo, deben pasar luego al intestino delgado a
través del píloro.
•
LAS GLÁNDULAS ANEXAS
El hígado y el páncreas son glándulas anexas al tubo
digestivo. Se trata de dos vísceras cuya función
digestiva principal es fabricar una serie de jugos
que contribuyen a que la digestión se realice en
forma eficiente.
•
•
•
•
•
Almacenar glucosa, en la forma de
glucógeno, un hidrato de carbono más
complejo.
Almacenar hierro y vitaminas.
Sintetizar muchas proteínas presentes en
la sangre, como por ejemplo las albúminas.
Detoxificar medicamentos y venenos que
ingresan al cuerpo.
Eliminar glóbulos rojos viejos (seniles).
Participar en el metabolismo de grasas,
hidratos de carbono y proteínas.
Las células hepáticas secretan continuamente bilis
en pequeñas cantidades, la que es conducida hasta
el duodeno a través de conductos específicos: el
conducto hepático común y el colédoco.
En el hombre, hay un pequeño saco membranoso
encargado de almacenar parte de la bilis producida
por el hígado: la vesícula biliar. En este lugar la bilis
se concentra y puede ser liberada al intestino
delgado a través del conducto cístico, y luego por el
conducto hepático común.
El páncreas es un órgano complejo. Mide unos 15
cm de longitud, 4 de ancho y unos 2 cm de espesor.
Sus funciones exocrinas son producir enzimas y
bicarbonato de sodio.
Las enzimas producidas en los acinos pancreáticos
facilitan la digestión de los nutrientes de naturaleza
proteica, lipídica o de hidratos de carbono en el
duodeno.
El bicarbonato neutraliza el pH ácido del quimo
estomacal y ofrece el ambiente químico adecuado
para la acción enzimática.
La función endocrina se realiza en un grupo de
células llamadas Alfa y Beta, las cuales producen
glucagón e insulina, respectivamente.
Las secreciones hepáticas no contienen enzimas
digestivas, a diferencia de la saliva y los jugos
gástricos. Sin embargo, la bilis desempeña la
importante función de emulsionar los lípidos
presentes en los alimentos y, de esta forma, facilitar
la digestión intestinal.
INTESTINO DELGADO
Situado en la cavidad abdominal, un tubo alargado
y hueco con paredes más delgadas que las del
estómago. Mide unos 7m de longitud. Es la
estructura más larga del sistema digestivo.
Tú
puedes
reconocer
su
ubicación en tu
cuerpo con sólo
pasar tu mano
alrededor
del
ombligo.
Se
divide en tres
El hígado es uno de los órganos más voluminosos.
Se ubica en el
costado superior
derecho de la
cavidad
abdominal,
cubriendo
parcialmente al
estómago. Es uno
de los órganos
que cumple más
funciones en el organismo, algunas de las cuales
son:
• Producir y secretar la bilis, sustancia que
hace soluble las grasas, facilitando la
digestión. Este proceso se conoce con el
nombre de emulsión de grasas.
partes: duodeno, yeyuno e íleon.
El duodeno es la parte más cercana al estómago; el
yeyuno, la porción media, y el íleon es el tramo
final, el que está más cerca del intestino grueso.
Al igual que el estómago, el intestino delgado tiene
unos músculos muy potentes que al moverse hacen
que los alimentos vayan avanzando.
La mucosa del intestino delgado, es decir, su pared
interior, no es lisa, sino que presenta: una gran
cantidad
de
pequeños
"pelitos"
llamados vellosidades intestinales.
13
Las vellosidades intestinales están regadas
internamente por pequeños vasos sanguíneos,
tanto arteriales como venosos. El hígado y el
páncreas vierten los líquidos que fabrican en el
intestino delgado. La bilis contribuye a disolver las
grasas, lo que facilita su asimilación.
Al inicio de él se encuentra el apéndice con forma
de tubo hueco más ancho, más corto y de paredes
más gruesas que el que el intestino delgado.
El ciego es una parte del intestino grueso que tiene
forma de saco y que se prolonga en el colon, que es
parte más larga del intestino grueso.
Por su parte, los líquidos fabricados por el páncreas
completan la digestión de las proteínas y de los
azúcares que había comenzado en el estómago. Así
pues, con la colaboración indispensable de la bilis y
del jugo pancreático se completa en el intestino
delgado la digestión de los alimentos, los cuales
quedan de ese modo preparados para ser
absorbidos.
Finalmente, el recto comunica con el exterior a
través del ano. Respecto de la eliminación de
desechos, no todas las sustancias que forman los
alimentos son utilizados o aprovechados; algunas
de ellas, llamadas nutrientes, son absorbidas por el
torrente sanguíneo a nivel del intestino delgado.
El resto de lo consumido pasa al intestino grueso,
conocido también como colon, lugar donde se
produce la absorción del agua que ingresa al
sistema: circulatorio. Al perder esa masa semi
líquida el agua que llegó al intestino grueso se
transforma en una más sólida. En todo el proceso
digestivo se han ido agregando líquidos que han
permitido la transformación de los alimentos; este
nuevo paso del agua al sistema circulatorio es
beneficioso para el organismo, porque así se evita
que sea eliminada totalmente como desecho
fecales y se produzca la deshidratación.
Una vez digeridos los alimentos, sus componentes
deben pasar a la sangre para ser distribuidos a
todos los órganos del cuerpo. El paso de los
alimentos a la sangre a través de las vellosidades
intestinales se llama absorción. La absorción de los
azúcares y las proteínas es bastante sencilla. Sin
embargo, las grasas mezcladas con la bilis pasan
primero a los vasos linfáticos para entrar luego al
torrente sanguíneo, las grasas mezcladas con la
bilis y disueltas parcialmente en agua forman un
líquido blanco y espeso llamado quilo.
MECANISMOS DE LA DIGESTIÓN
Ingestión. Corresponde a la entrada de los
alimentos en nuestro cuerpo. Los alimentos se
mastican en la boca y pasan por el esófago hasta el
estómago.
INTESTINO GRUESO
Se ubica en la cavidad abdominal. Comienza el
costado inferior derecho de nuestro cuerpo, hasta
cerca de las costillas, cruza al costado izquierdo y
luego baja hasta llegar al punto de salida que es el
ano.
Tiene aproximadamente un metro de largo y sus
distintos tramos reciben el nombre de, ciego, colon
y recto.
Digestión. Es la transformación de los alimentos en
sustancias nutritivas simples. Esta transformación
se realiza en el estómago y en el comienzo del
intestino delgado. En ella participan los jugos que
producen el estómago, el hígado y el páncreas.
14
Absorción Es el paso de las sustancias nutritivas a
la sangre y se produce en el intestino delgado.
b)
Defecación. Corresponde a la expulsión de los
residuos alimenticios al exterior. La parte de los
alimentos que no se aprovecha pasa al intestino
grueso y de allí se expulsa al exterior.
c)
d)
1.
LA DIGESTIÓN EN LA BOCA. En la boca se
producen dos tipos de digestión:


2.


4.
5.
Una digestión mecánica denominada
"masticación", que es realizada por los
dientes, y
Una digestión química que es realizada por
la saliva al ponerse en contacto con el
alimento, proceso que se denomina
"insalivación".
En el estómago se producen olas peristálticas
para mover los alimentos.
6.
La ACCIÓN DE LA BILIS EN LA DIGESTIÓN. La
bilis está producida por las células del hígado.
Si la persona está en ayunas la bilis se acumula
en la vesícula biliar, pero si en el duodeno hay
alimento, la bilis es liberada sobre él. Cada día
se segregan unos 600ml. La bilis además de
agua contiene ácidos biliares, colesterol y
lecitina, que son sustancias emulsionantes de
las grasas. Es decir que realizan la misma
función que los detergentes, que dispersan las
grasas en el agua. Así facilitan su posterior
digestión química y su absorción. La bilis
también contiene bilirrubina (una sustancia
amarillenta) y biliverdina (una sustancia
verdosa) procedentes de la degradación de la
hemoglobina. Son las responsables de la
coloración de las defecaciones.
7.
LA DIGESTIÓN DEBIDA AL JUGO PANCREÁTICO
 Las proteasas pancreáticas (tripsina y
quimiotripsina) degradan las proteínas.
 La lipasa pancreática degrada los lípidos
 La amilasa pancreática degrada el glúcido
almidón.
8.
FORMACIÓN DEL QUILO. La masa pastosa que
sale del estómago se denomina quimo.
Posteriormente, tras experimentar la digestión
intestinal en el duodeno, se transforma en una
masa más fina denominada quilo.
9.
LA DIGESTIÓN DEBIDA AL JUGO INTESTINAL
 Las péptidasas intestinales degradan
las proteínas a aminoácidos.
 La lipasa intestinal degrada los lípidos.
 Las
disacaridasas
intestinales
degradan los disacáridos en glucosas y
otros glúcidos pequeños.
GLÁNDULAS SALIVALES. Hay tres pares de
glándulas
denominadas:
parótidas,
submaxilares y sublinguales. La saliva contiene:


3.
e)
muchas bacterias y transforma el
pepsinógeno en pepsina
Pepsinógeno. Sustancia que se transforma
en la enzima pepsina que degrada las
proteínas en aminoácidos.
Factor de Castle. Sustancia que permite
que la vitamina B12 pueda ser absorbida
en el intestino.
Mucina. Sustancia que favorece el paso del
alimento.
Bicarbonato
sódico.
Sustancia
que
neutraliza el ácido clorhídrico antes de
pasar al duodeno.
Agua (un 98%)
Mucina (una sustancia mucosa que facilita
el paso de los alimentos).
La enzima digestiva ptialina (enzima que
degrada el glúcido almidón hasta llegar a
moléculas de maltosa)
La enzima digestiva maltasa (enzima que
degrada la maltosa en dos moléculas de
glucosa)
LA DEGLUCIÓN. La deglución es el paso del
alimento de la boca al esófago. Se realiza en
tres etapas:
 Impulso del bolo alimentario hacia el fondo
de la boca gracias al movimiento de la
lengua.
 Entrada del bolo en la faringe.
 Paso del bolo alimentario de la faringe al
esófago.
LAS ONDAS PERISTÀLTIQUES EN EL ESÓFAGO.
Son contracciones y relajaciones musculares
anulares que facilitan el avance del bolo
alimentario.
LA DIGESTIÓN QUÍMICA ESTOMACAL. El
estómago presenta una capa interior
denominada mucosa gástrica que contiene
varios tipos de glándulas especializadas en
segregar las distintas sustancias del jugo
gástrico. Estas son:
a) Ácido clorhídrico (HCl). Degrada los
tejidos duros de los alimentos, mata
15
10. LA ABSORCIÓN INTESTINAL. En el yeyuno las
pequeñas moléculas obtenidas son absorbidas
a través de las vellosidades intestinales.
 Las pequeñas moléculas absorbidas de
naturaleza glucídica o proteica, como la
glucosa
y
los
aminoácidos
respectivamente, pasan a los capilares
venosos.
 Las pequeñas moléculas absorbidas de
naturaleza lipídica como los ácidos grasos
pasan a los vasos linfáticos.
desarrollo de nuestras actividades. Son alimentos
energéticos los cereales (arroz, trigo, cebada y sus
derivados, como el pan y las galletas) y las papas;
los azúcares, los almidones (presentes en la papa, el
plátano o la yuca) y las grasas (aceite y
mantequilla).
11. LA FORMACIÓN DE LAS HECES FECALES. El
quilo que pasa al intestino grueso contiene un
80% de agua, las sustancias que no se han
podido digerir y los restos de los jugos
digestivos. En el intestino grueso se reabsorbe
gran parte de esta agua y, debido a la flora
bacteriana, se consigue digerir muchas de las
sustancias resistentes. El resto forma la
denominada materia fecal que sale por el ano.
LOS ALIMENTOS Y LA NUTRICIÓN
La salud y el buen funcionamiento del organismo
dependen de los alimentos que se consuman. Los
nutrientes presentes en los alimentos son
indispensables
para
el
crecimiento
y
funcionamiento de las células. Estos nutrientes son
los carbohidratos, los lípidos o grasas, las proteínas,
el agua, las vitaminas y las sales minerales.
VITAMINAS Y MINERALES
Las vitaminas aseguran el correcto funcionamiento
celular e intervienen en la mayoría de los procesos
que se realizan al interior de la célula. Están
presentes de manera natural en los tejidos animales y vegetales; sin embargo, estas sustancias no se
elaboran en el organismo, sino que ingresan a él
con los alimentos. La carencia absoluta de una o
varias vitaminas, se denomina avitaminosis; si la
ingestión de vitaminas es pobre, se produce la
hipovitaminosis.
Los minerales son sustancias reguladoras que
intervienen en diferentes procesos celulares. Se
encuentran formando parte de los alimentos y
representan el 5% de la masa corporal. Se clasifican
en macronutrientes, como el calcio, cuando el
organismo los requiere en niveles superiores a 100
gramos diarios y micronutrientes, como el sodio, si
son necesarios pocos miligramos diarios de ellos. El
agua también es un elemento indispensable para la
vida y es el más abundante en todos los alimentos;
se absorbe en el intestino grueso, para luego ser
transportada por la sangre a todos los demás
órganos.
El agua participa en el transporte de nutrientes y
productos residuales y regula la temperatura
corporal. Se estima que un adulto requiere 35 ml de
agua por kilogramo de masa y un niño, entre 50 y
60 ml por kilogramo.
CLASIFICACIÓN DE LOS ALIMENTOS
De acuerdo con las funciones que desempeñan las
sustancias nutritivas o nutrientes, los alimentos se
clasifican en tres grupos:
Alimentos constructores. Son alimentos ricos en
proteínas. Estas sustancias permiten el crecimiento
y la reproducción de nuestros tejidos. A ellos se
debe la formación de los músculos, la sangre, la
piel, el cabello y otras partes del cuerpo. Se
encuentran principalmente en las carnes, los
huevos, las legumbres (lenteja, fríjol o soya) y en la
leche y sus derivados (queso, yogur o mantequilla).
Alimentos reguladores. Son alimentos ricos en
vitaminas y minerales. Estas sustancias regulan el
buen funcionamiento del organismo y evitan las
enfermedades. Por ejemplo, la vitamina B1 regula
el funcionamiento del sistema muscular y el
sistema nervioso; el calcio fortalece los dientes, los
huesos y favorece la coagulación y la actividad
muscular y nerviosa. Los alimentos reguladores se
encuentran especialmente en las hortalizas
(espinacas, tallos, acelgas o zanahorias) y en las
frutas.
ENFERMEDADES DEL SISTEMA DIGESTIVO
El sistema digestivo humano se ve afectado por
diferentes
enfermedades,
que
influyen
directamente en la salud del individuo. Se
manifiestan con signos como dolores abdominales,
Alimentos energéticos. Son alimentos ricos en
carbohidratos y grasas, sustancias que nos
proporcionan la energía necesaria para el
16
pérdida del apetito, agrieras, náuseas, vómitos,
diarreas y estreñimiento.
La caries dental. Es la destrucción gradual del
esmalte y la dentina debido a la placa bacteriana
acumulada alrededor de los dientes. Se origina
básicamente por falta de higiene bucal.
La gingivitis. Es la inflamación de las encías,
ocasionada por residuos de alimentos, acción de
bacterias, humo de cigarrillo, falta de vitaminas y
en general por falta de aseo.
La gastritis o inflamación de la mucosa gástrica, es
causada generalmente por irregularidad en el
horario de comidas y por excesos en ciertos
alimentos y medicamentos, como el café, el alcohol
y la aspirina.
Si estas causas no se controlan, la gastritis
degenera en úlceras o lesiones de la mucosa, que de
no ser atendidas, perforan el estómago, causando la
muerte por hemorragias severas.
La enteritis y la colitis son inflamaciones del
intestino delgado y del colon, respectivamente.
Estas inflamaciones pueden ser causadas por dietas
inadecuadas, por infecciones o por parásitos
intestinales, como sucede con la ameba Histolítica,
que causa la disentería amebiana y puede producir
la muerte.
La apendicitis es una inflamación del apéndice. En
este caso, la única solución es la extracción
quirúrgica del apéndice, pues de lo contrario éste
se perfora y causa la peritonitis. Esta complicación
puede causar la muerte. Otras parasitosis son
producidas por lombrices intestinales, como los
áscaris y la uncinaria, y por los gusanos y oxiuros.
La hepatitis es una afección del hígado. Es
ocasionada por una infección viral; produce la
ictericia o coloración amarilla de la piel. Otra
enfermedad del hígado es la cirrosis o degeneración
de las células hepáticas, causada por tóxicos como
el alcohol y por una nutrición deficiente.
Hemorroides. Dilatación de las venas que rodean el
ano. Dificultan el poderse sentar.
Cálculos biliares. Depósitos de colesterol
precipitado en la vesícula biliar.
Obesidad. Aumento excesivo de la capa de tejido
adiposo que se encuentra en la piel en
determinadas zonas. Puede deberse a un exceso de
alimentos o a un trastorno del metabolismo.
Anorexia nerviosa. Alteración psíquica consistente
en no querer comer por verse obeso pese a que en
realidad se esté muy delgado. Puede provocar la
muerte por desnutrición.
Bulimia. Alteración psíquica consistente en una
sensación de hambre intensa que comporta
grandes ingestas de alimento seguidas de vómito
debido a sentimiento de culpabilidad.
HIGIENE DE LA DIGESTION HUMANA
Algunas de las recomendaciones que se deben
tener en cuenta para mantener una digestión sana
son:
 Lavar las manos antes de cada comida.
 Comer a horas fijas, sin prisa y sin exceso.
 Evitar consumir alimentos irritantes o muy
condimentados.
 Evitar el consumo de alcohol y de
cigarrillo.
 Mantener una buena higiene bucal,
cepillando con correctamente los dientes
después de cada comida.
17
UNIDAD Nº 5
EL SISTEMA EXCRETOR HUMANO
El sistema o aparato excretor es el encargado de eliminar las sustancias tóxicas y los desechos de nuestro
organismo. El sistema excretor está formado por el aparato urinario, los pulmones y la piel. Al sistema
excretor debe añadirse el intestino grueso o colon, que acumula desechos en forma de heces para ser
excretadas por el ano.
LA PIEL
Es el órgano en forma de membrana gruesa,
resistente y flexible, que recubre todo el cuerpo y
que a nivel de los orificios naturales, se continúa
con las mucosas.
LOS PULMONES
Su función es poner el oxigeno aspirado, a través de
la nariz, en contacto con la sangre y a través de ella
con los tejidos. El dióxido de carbono producido,
como desecho metabólico, se elimina de la sangre
en los pulmones y sale al exterior a través de las
fosas nasales o la boca.
Está compuesta por dos capas superpuestas,
epidermis y dermis, separadas entre sí por una
membrana basal y de los tejidos más profundos,
por el tejido celular o conjuntivo subcutáneo. En la
dermis se encuentran los vasos sanguíneos, nervios
y terminaciones nerviosas, las glándulas
sudoríparas y sebáceas, así como los folículos
pilosos.
Cuando hace mucho calor, sudamos para enfriar el
cuerpo y eliminar las sustancias tóxicas. La
cantidad de sudor que excretamos en un día es
variable, aunque normalmente la cantidad
aproximada es de medio litro.
El sudor es un líquido claro, de gusto salado,
compuesto por agua y sales minerales. La cantidad
y composición del sudor no siempre es la misma ya
que está regulado por el sistema nervioso.
El sudor se produce en las glándulas sudoríparas,
que están situadas en la piel de todo el cuerpo,
especialmente en la frente, en la palma de las
manos, en la planta de los pies, en las axilas... Luego,
sale al exterior a través de unos orificios de la piel
llamados poros.
EL HÍGADO
El hígado participa del sistema excretor ya que sus
células hepáticas representan sistemas químicos
complejos que ayudan a la función de todo el
organismo, como la síntesis de proteínas,
modificación de la composición de las grasas,
transformación de las proteínas y grasas en
carbohidratos y de productos de desecho
nitrogenados como la urea.
18
EL PROCESO DE EXCRECIÓN EN EL HOMBRE
La excreción es la expulsión al exterior de los productos perjudiciales o inútiles que hay en la sangre y en
plasma intercelular. Los principales productos de excreción son la urea, las sales minerales y las sustancias
que no pueden ser degradadas por nuestras células, como por ejemplo determinados medicamentos y aditivos
alimentarios. La mayor parte de estas sustancias es eliminada por el aparato urinario (orina), y el resto es
eliminado por la piel (sudor) y por los ojos (lágrimas).
Existe otra sustancia a la sangre que es muy perjudicial, que es el dióxido de carbono que se produce en las
mitocondrias durante la respiración celular. Su exceso es eliminado por los pulmones durante la respiración
corporal o ventilación.
ÓRGANOS IMPLICADOS EN LA EXCRECIÓN EN LOS VERTEBRADOS
Productos de
desecho
Origen del producto
Órgano productor
Órgano
excreción
Urea
Por la degradación de
aminoácidos
Hígado
Riñones
Orina
Ácido úrico
Por la degradación de
purinas
Hígado
Hígado
Orina
Pigmentos
biliares
Por la degradación de
hemoglobina
Hígado
A. digestivo
Heces
Agua
Respiración celular
Conjunto de células
del organismo
Riñones
Piel
Pulmones
Orina
Sudor
Vapor de agua
CO2
Respiración celular
Conjunto de células
del organismo
Pulmones
Aire espirado
EL APARATO URINARIO
Es el conjunto de órganos que producen y
excretan orina, el principal líquido de desecho del
organismo. Esta pasa por los uréteres hasta la
vejiga, donde se almacena hasta la micción (orinar).
Después de almacenarse en la vejiga la orina pasa
por un conducto denominado uretra hasta el
exterior del organismo.
La salida de la orina se produce por la relajación
involuntaria
de
un músculo:
el esfínter vesical que
se localiza entre la
vejiga y la uretra, y
también
por
la
apertura voluntaria
de un esfínter en la
uretra.
de
Medio excretor
dióxido de carbono. Por ello pasa a la vena cava y
de ahí al corazón para dirigirse finalmente a los
pulmones. A través de la arteria renal, llega a los
riñones la sangre cargada de sustancias tóxicas.
Dentro de los riñones, la sangre recorre una
extensa red de pequeños capilares que funcionan
como filtros. De esta forma, los desechos que
transporta la sangre quedan retenidos en el riñón y
se forma la orina.
El riñón de los mamíferos está constituido por más
de un millón de nefronas, y en él se distinguen las
siguientes capas:
COMPONENTES DEL SISTEMA URINARIO
Los riñones son dos órganos con forma de frijol, de
color café, situados a ambos lados del cuerpo por
debajo de la cintura.
La sangre sale del riñón mediante la vena renal. Ya
no contiene urea ni ácido úrico, pero todavía tiene
19
La zona cortical: tiene un aspecto granuloso debido
a los corpúsculos de Malpighi. Forma una cubierta
continua bajo la cápsula renal con prolongaciones
hacia el interior: las columnas renales.
 Tubo contorneado distal
 Tubo colector
La zona medular: tiene aspecto estriado debido a su
división en sectores por las columnas renales. Estos
sectores se llaman pirámides renales.
La pelvis renal: zona tubular que recoge la orina.
El meato uretral se halla por detrás del clítoris,
entre éste y la vagina, y es el orificio de la micción.
Su cercanía con la vagina y el trayecto corto de la
uretra femenina, favorecen el desarrollo de
infecciones urinarias bajas comúnmente llamadas
cistitis.
FUNCIONAMIENTO DE LOS RIÑONES
Tanto para los animales y humanos, es muy
importante mantener constante la concentración
de las sustancias disueltas en los líquidos
corporales. Los riñones se encargan de eliminar las
sustancias que rebasan en ciertos límites su
concentración y que pueden ser tóxicos para el
organismo. En el riñón se realizan tres procesos:
filtración, reabsorción y secreción, estos hacen que
el riñón pueda eliminar los desechos sin excluir
componentes útiles de la sangre.
LAS VÍAS URINARIAS
Las vías urinarias están formadas por los uréteres,
la vejiga y la uretra.
Los uréteres son dos tubos que salen uno de cada
riñón y van a parar a la vejiga urinaria. Por ellos
circula la orina formada en los riñones.
La vejiga urinaria es una bolsa de paredes elásticas
que almacena la orina hasta el momento de la
expulsión. Para que la orina no salga
continuamente, existe un músculo llamado esfínter,
que cierra la vejiga.
La orina es un líquido amarillento compuesto por
agua, sales minerales y sustancias tóxicas para el
organismo como la urea y el ácido úrico.
La filtración se realiza en la cápsula de Bowman del
nefrón, gracias a ella, la sangre se filtra al pasar a
través del capilar, de modo que el agua, sales,
azúcar, urea y otras sustancias se pueden
transformar en el filtrado glomerular. La intensidad
de la filtración es proporcional a la presión arterial.
LA NEFRONA
Una nefrona está formada por el glomérulo renal,
constituido por capilares sanguíneos, que está
rodeado por la cápsula de Bowman, con función
filtradora.
La reabsorción es la que permite al organismo
recuperar la mayor parte de los líquidos del primer
filtrado, el transporte que supone esta reabsorción
se puede hacer por difusión, osmosis y transporte
activo. La osmosis es la difusión de agua o cualquier
otro solvente a través de una membrana
semipermeable que separa a dos soluciones de
distinta concentración.
La presión de la sangre impulsa el agua y las
sustancias disueltas, a excepción de las proteínas
plasmáticas,
a
través
de
las
paredes
semipermeables del capilar y hacia la cápsula de
Bowman,
mediante
un
proceso
de
ultracentrifugación.
De esta manera se extraen del sistema circulatorio,
no sólo productos tóxicos del metabolismo, sino
también compuestos útiles, como glucosa y
aminoácidos.
La secreción La orina que viene por todos los
tubitos de los nefrones de cada riñón se recolecta, y
sale de este órgano mediante un conducto llamado
uréter para caer en la vejiga, allí puede acumularse
y eventualmente puede expulsarse al exterior por
la uretra.
El túbulo renal, consta de varias partes:
 Tubo contorneado proximal
 Asa de Henle
20
UNIDAD Nº 6
EL SISTEMA CIRCULATORIO
El aparato circulatorio tiene varias funciones: sirve para llevar los alimentos y el oxígeno a las células, y para
recoger los desechos metabólicos que se han de eliminar después por los riñones, en la orina, y por el aire
exalado en los pulmones, rico en dióxido de carbono (CO2).
De toda esta labor se encarga la sangre, que está circulando constantemente.
Además, el aparato circulatorio tiene otras destacadas funciones: interviene en
las defensas del organismo, regula la temperatura corporal, transporta hormonas,
etc.
LA SANGRE
La sangre es el fluido que circula por todo el organismo a través del sistema
circulatorio, formado por el corazón y un sistema de tubos o vasos, los vasos
sanguíneos.
La sangre describe dos circuitos complementarios llamados circulación mayor o
general y menor o pulmonar.
La sangre es un tejido líquido, compuesto por agua y sustancias orgánicas e
inorgánicas (sales minerales) disueltas,
que forman el plasma sanguíneo y tres
tipos de elementos formes o células
sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos
blancos y plaquetas. Una gota de sangre
contiene aproximadamente unos 5
millones de glóbulos rojos, de 5.000 a
10.000 glóbulos blancos y alrededor de
250.000 plaquetas.
El plasma sanguíneo es la parte líquida de la sangre. Es salado, de color amarillento y en él flotan los demás
componentes de la sangre, también lleva los alimentos y las sustancias de desecho recogidas de las células. El
plasma cuando se coagula la sangre, origina el suero sanguíneo.
Los glóbulos rojos, también denominados eritrocitos o hematíes, se encargan de la distribución del oxígeno
molecular (O2). Tienen forma de disco bicóncavo y
son tan pequeños que en cada milímetro cúbico
hay cuatro a cinco millones, midiendo unas siete
micras de diámetro. No tienen núcleo, por lo que
se consideran células muertas. Los hematíes
tienen un pigmento rojizo llamado hemoglobina
que les sirve para transportar el oxígeno desde
los pulmones a las células. Una insuficiente
fabricación de hemoglobina o de glóbulos rojos
por parte del organismo, da lugar a una anemia.
Los glóbulos blancos o leucocitos tienen una destacada función en el Sistema Inmunológico al efectuar
trabajos de limpieza (fagocitos) y defensa (linfocitos). Son mayores que los hematíes, pero menos numerosos
(unos siete mil por milímetro cúbico), son células vivas que se trasladan, se salen de los capilares y se dedican
a destruir los microbios y las células muertas que encuentran por el organismo. También
producen anticuerpos que neutralizan los microbios que producen las enfermedades infecciosas.
Las plaquetas son fragmentos de células muy pequeños, sirven para taponar las heridas y evitar hemorragias.
21
EL CORAZÓN
El corazón es un órgano hueco, del tamaño del puño, encerrado en la cavidad torácica, en el centro del pecho,
entre los pulmones, sobre el diafragma, dando nombre a la "entrada"
del estómago o cardias.
Histológicamente en el corazón se distinguen tres capas de diferentes tejidos
que, del interior al exterior se denominan endocardio, miocardio y pericardio. El
endocardio está formado por un tejido epitelial de revestimiento que se continúa
con el endotelio del interior de los vasos sanguíneos. El miocardio es la capa más
voluminosa, estando constituido por tejido muscular de un tipo especial
llamado tejido
muscular
cardíaco.
El
pericardio
envuelve
al corazón completamente.
El corazón está dividido en dos mitades que no se comunican entre sí: una
derecha y otra izquierda, La mitad derecha siempre contiene sangre pobre en
oxígeno, procedente de las venas cava superior e inferior, mientras que la mitad
izquierda del corazón siempre posee sangre rica en oxígeno y que, procedente
de las venas pulmonares, será distribuida para oxigenar los tejidos del organismo a partir de las
ramificaciones de la gran arteria aorta.
Cada mitad del corazón presenta una cavidad superior, la
aurícula, y otra inferior o ventrículo, de paredes musculares
muy desarrolladas. Existen, pues, dos aurículas: derecha e
izquierda, y dos ventrículos: derecho e izquierdo.
Entre la aurícula y el ventrículo de la misma mitad cardiaca
existen unas válvulas llamadas válvulas aurículoventriculares
(tricúspide y mitral, en la mitad derecha e izquierda
respectivamente) que se abren y cierran continuamente,
permitiendo o impidiendo el flujo sanguíneo desde el ventrículo
a su correspondiente aurícula.
Cuando las gruesas paredes musculares de un ventrículo se
contraen (sístole ventricular), la válvula auriculoventricular
correspondiente se cierra, impidiendo el paso de sangre hacia
la aurícula, con lo que la sangre fluye con fuerza hacia las
arterias. Cuando un ventrículo se relaja, al mismo tiempo la
aurícula se contrae, fluyendo la sangre por esta sístole auricular
y por la abertura de la válvula auriculoventricular.
Como una bomba, el corazón impulsa la sangre por todo el
organismo, realizando su trabajo en fases sucesivas. Primero se
llenan las cámaras superiores o aurículas, luego se contraen, se
abren las válvulas y la sangre entra en las cavidades inferiores o
ventrículos. Cuando están llenos, los ventrículos se contraen e
impulsan la sangre hacia las arterias. El corazón late unas
setenta veces por minuto gracias a su marcapasos natural y bombea todos los días unos 10.000 litros de
sangre.
22
LOS VASOS SANGUÍNEOS
Los vasos sanguíneos (arterias, capilares y venas) son conductos musculares elásticos que distribuyen y
recogen la sangre de todos los rincones del cuerpo.
Se denominan arterias a aquellos vasos sanguíneos
que llevan la sangre, ya sea rica o pobre en oxígeno,
desde el corazón hasta los órganos corporales. Las
grandes arterias que salen desde los ventrículos del
corazón van ramificándose y haciéndose más finas
hasta que por fin se convierten en capilares, vasos
tan finos que a través de ellos se realiza el
intercambio gaseoso y de sustancias entre la sangre
y los tejidos. Una vez que este intercambio sangretejidos a través de la red capilar, los capilares van
reuniéndose en vénulas y venas por donde la sangre
regresa a las aurículas del corazón.
Las arterias
Son vasos gruesos y elásticos que nacen en los Ventrículos aportan sangre a los órganos del cuerpo por ellas
circula la sangre a presión debido a la elasticidad de las paredes. Del corazón salen dos Arterias :
Arteria Pulmonar que sale del Ventrículo derecho y lleva la sangre a los pulmones.
Arteria Aorta sale del Ventrículo izquierdo y se ramifica, de esta última arteria salen otras principales entre las
que se encuentran:
 Las carótidas: Aportan sangre oxigenada a la cabeza.
 Subclavias: Aportan sangre oxigenada a los brazos.
 Hepática: Aporta sangre oxigenada al hígado.
 Esplénica: Aporta sangre oxigenada al bazo.
 Mesentéricas: Aportan sangre oxigenada al intestino.
 Renales: Aportan sangre oxigenada a los riñones.
 Ilíacas: Aportan sangre oxigenada a las piernas.
Los Capilares
Son vasos sumamente delgados en que se dividen las arterias y que penetran
por todos los órganos del cuerpo, al unirse de nuevo forman las venas.

Las Venas
Son vasos de paredes delgadas y poco elásticas
que recogen la sangre y la devuelven al corazón,
desembocan en las Aurículas. En la Aurícula
derecha desembocan:
 La Cava superior formada por las
yugulares que vienen de la cabeza y
las subclavias (venas) que proceden de los
miembros superiores.
 La Cava inferior a la que van las Ilíacas
que vienen de las piernas, las renales de los riñones, y la suprahepática
del hígado.
La Coronaria que rodea el corazón. En la Aurícula izquierda desembocan las cuatro venas pulmonares
que traen sangre desde los pulmones y que curiosamente es sangre arterial.
23
A la izquierda puedes ver una buena imagen que
te dará una visión global del Aparato
Circulatorio, con las arterias y venas más
importantes y el sentido de la circulación
sanguínea. Recuerda que, por definición, las
arterias "salen del corazón" y las venas "llegan al
corazón", independientemente de que lleven
sangre rica en oxígeno (color rojo) o pobre en
oxígeno (color azul). Así, por ejemplo, la gran
arteria aorta y sus ramificaciones llevan sangre
rica en oxígeno (color rojo), mientras que la
arteria pulmonar lleva sangre pobre en oxígeno
(color azul).
Tomado de
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salu
d/circu.htm
TIPOS DE CIRCULACION
El conjunto de todos los vasos sanguíneos constituyen un aparato circulatorio doble y completo. Se llama doble
porque compran dos circuitos, que son el pulmonar y el general. Se llama completo porqué en el corazón no
hay mezcla de sangre oxigenada y no oxigenada, concretamente la sangre oxigenada pasa por la parte
izquierda del corazón y la no oxigenada pasa por la parte derecha.
La sangre describe dos circuitos complementarios llamados circulación mayor o general y menor o pulmonar.
La circulación de la sangre ocurre así:
1. La sangre recoge oxígeno en los pulmones y llega al corazón a través de las venas.
2. El corazón impulsa la sangre con oxígeno que llega a todos los órganos del cuerpo a través de las
arterias.
3. La sangre con dióxido de carbono vuelve al corazón a través de las venas.
4. El corazón impulsa la sangre con dióxido de carbono hasta los pulmones a través de la arteria
pulmonar. La sangre recoge el oxígeno y se repite el ciclo. La circulación que realiza la sangre entre
el corazón y los pulmones recibe el nombre de circulación menor: y el recorrido que realiza la sangre
entre el corazón y el resto del cuerpo recibe el nombre de circulación mayor.
En la circulación pulmonar o circulación menor la sangre va del corazón a los pulmones, donde se carga de
oxígeno y descarga el dióxido de carbono, regresando al corazón -cargada de oxígeno- a través de la vena
pulmonar.
24
ENFERMEDADES DEL SISTEMA CIRCULATORIO
Las enfermedades del aparato circulatorio humano. Las principales son:
 Aterosclerosis. Consiste en el depósito de placas de colesterol en el interior de las arterias.
 Arteriosclerosis. Es el endurecimiento de las paredes de las arterias debido a la edad.
 Trombosis. Es la obstrucción de un vaso debido generalmente a un coágulo de sangre que se ha
formado al romperse las plaquetas al frotar con los depósitos de colesterol que hay en el interior de
las arterias.
 Angina de pecho. Dolor en el pecho motivado por una fuerte contracción del corazón al no recibir
suficiente oxígeno, generalmente debido a la obstrucción de la arteria coronaria.
 Infarto de miocardio. Esta enfermedad presenta los mismos síntomas y causas que la angina de pecho
pero al tratarse de una obstrucción mayor dura más horas y, por ello, provoca la destrucción de una
parte del corazón. Si afecta a todo el corazón comporta la muerte del individuo.
 Soplo cardíaco. Insuficiencia cardíaca debida a un vaciado inadecuado del corazón.
 Taquicardia. Frecuencia cardíaca superior a los 100 latidos por minuto.
 Hipertensión. Es un aumento crónico de la presión arterial.
 Leucemia o cáncer de sangre. Es una proliferación anormal de los glóbulos blancos.
EL SISTEMA LINFÁTICO
Está constituido por los vasos linfáticos y por los ganglios linfáticos. El líquido que contiene se denomina linfa.
Los vasos linfáticos son ciegos, es decir no tienen salida. Por sus paredes absorben parte del líquido
intersticial y lo conducen hasta los vasos sanguíneos. El sistema linfático realiza tres funciones:
 Devolver a la sangre una gran parte del plasma que, debido a la presión, ha salido de los capilares
sanguíneos.
 Transportar las grasas absorbidas en el intestino evitando que la sangre no llegue con demasiadas
grasas al corazón.
 Producir anticuerpos. En los ganglios linfáticos se generan linfocitos, los cuales producen anticuerpos.
Los principales ganglios linfáticos se encuentran en el cuello, las axilas y en las ingles. Su inflamación
es síntoma de padecer una infección.
GANGLIOS LINFÁTICOS
Los ganglios linfáticos son más numerosos en las partes menos periféricas del organismo. Su presencia se
pone de manifiesto fácilmente en partes accesibles al examen físico directo en zonas como axilas, ingle, cuello,
cara, huecos supraclaviculares y huecos poplíteo. Los conductos linfáticos y los nódulos linfoideos se disponen
muchas veces rodeando a los grandes troncos arteriales y venosos aorta, vena cava, vasos ilíacos, subclavios,
axilares, etc. Son pequeñas bolsas que se encuentran entre los vasos linfáticos en estos se forman los glóbulos
blancos. Más concretamente los linfocitos.
25
UNIDAD Nº7
EL SISTEMA RESPIRATORIO
Está constituido por el conjunto de órganos de nuestro cuerpo que llevan el aire (oxígeno) que inspiramos
hacia el interior de nuestras células para hacer posible el crecimiento y la actividad metabólica de las mismas.
La importancia del proceso respiratorio radica en que los tejidos corporales
obtienen la energía necesaria mediante la oxidación de sustancias orgánicas,
fundamentalmente la glucosa, mediante el proceso de respiración celular o
interna.
La respiración es un proceso
involuntario y automático, en que se
extrae el oxígeno del aire inspirado
y se expulsan los gases de desecho
con el aire espirado. Consiste en
tomar oxígeno (O2) del aire y
desprender el dióxido de carbono
(CO2) que se produce en las células.
EL PROCESO RESPIRATORIO
Para que el intercambio gaseoso ocurra se produce la mecánica respiratoria. El aire atmosférico entra en los
pulmones y el aire utilizado por las células debe salir de ellos mediante los movimientos respiratorios que se
realizan en dos fases:
Inspiración: Ocurre cuando, inhalamos contrayendo el
diafragma (músculo respiratorio) y los músculos
intercostales (“entre las costillas”), lo que genera que
la cavidad torácica se alargue y aplane empujando
hacia arriba y afuera las costillas. Esto agranda la
cavidad, disminuye la presión interna de la caja
torácica y el aire ingresa a los pulmones.
Espiración: El aire es arrojado al exterior ya que los
pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la
caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven
a su posición inicial debido a la relajación de los
músculos intervinientes.
El número de inspiraciones y espiraciones que realiza una persona por minuto (frecuencia respiratoria)
depende del ejercicio, de la edad, etc. La frecuencia respiratoria normal de una persona adulta en reposo es de
17 veces por minuto.
Un ser humano adulto, en reposo, realiza 26,000 secuencias respiratorias al día,
mientras que un recién nacido realiza 51,000 respiraciones al día en las mismas
condiciones. El aire que entra y sale de los pulmones en cada respiración normal en
reposo se denomina volumen corriente y es de 500 ml, La capacidad pulmonar total
de una persona adulta es de cinco litros.
Podemos deducir que en cada acto respiratorio normal se remueve
aproximadamente un 10% del volumen pulmonar total. Y en el caso de una
respiración profunda puede llegar a removerse hasta un 80% del aire total.
En el proceso de respiración el aire ingresa por las fosas nasales, pasa por las vías
respiratorias (faringe, laringe, tráquea, bronquios,) hasta llegar a los pulmones.
Dentro de los pulmones los bronquios.
26
PARTES DEL SISTEMA RESPIRATORIO
Las vías respiratorias pueden clasificarse en:
Las vías respiratorias altas o superiores: Cavidad nasal y faringe (la última también forma parte del sistema
digestivo). Estas vías se encargan de controlar el ingreso del aire y
la limpieza y calentamiento del mismo.
CAVIDAD NASAL
Presenta dos orificios nasales (fosas) anteriores, llamados nares y
dos orificios nasales (fosas) posteriores, llamadas coanas, las que
conectan con la faringe. Estas fosas están divididas por el tabique
nasal (fina estructura ósea, expuesta a fracturas). Toda la cavidad
nasal se halla recubierta por mucosa pituitaria, la cual es altamente
vascularizada (que tiene venitas), con el fin de calentar el aire que
entra durante la inspiración.
FARINGE
Es un tubo musculomembranoso situado a nivel de las seis primeras
vértebras cervicales. En su parte alta se comunica con las fosas nasales
(nasofaringe), en el centro con la boca (bucofaringe) y en la parte baja con la
laringe (laringofaringe). Mide, en su totalidad, unos 14 cm de longitud.
Las vías respiratorias bajas o inferiores: La laringe, la tráquea, los bronquios. Estas vías se encargan de
conducir el aire hacia los pulmones y desde los pulmones hacia
el exterior.
LARINGE
Es un órgano impar situado por delante de la faringe a nivel de
las últimas vértebras cervicales. De estructura cartilaginosa y
muscular presenta 30 mm de diámetro en su dimensión
anteroposterior en el varón y más pequeño en la mujer.
Contiene las cuerdas vocales, las cuales nos permiten hablar y
cantar. También se observa la epiglotis que es un cartílago que
cierra la glotis (parte superior de la laringe). El cierre de la
epiglotis sumado a la elevación de la laringe evitan que el
alimento ingrese a la tráquea durante la deglución.
TRÁQUEA
Vía respiratoria de 11 cm de longitud. Tiene una forma
semicircular y está constituida por unos 15 a 20 anillos cartilaginosos, incompletos en su parte posterior, que
le dan rigidez, evitando que este órgano colapse durante la respiración. En su parte inferior se divide en los
bronquios derecho e izquierdo, los cuales no son exactamente iguales.
BRONQUIOS
Tenemos dos bronquios principales, uno para cada pulmón. Cada uno de ellos es un cilindro hueco,
ligeramente aplanado de delante hacia atrás. Ambos bronquios difieren entre sí, el derecho mide 20-26 mm de
largo y el izquierdo alcanza 40-50 mm y sus calibres son 15 mm y 10 mm respectivamente.
Los bronquios principales entran al pulmón, a nivel del hilio pulmonar, y se dividen de nuevo, una y otra vez,
en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos, conocidos como tubos
bronquiales.
Los bronquios se dividen en conductos de menor calibre llamados bronquíolos los cuales se van haciendo
cada vez más pequeños y ramificados. La porción final de cada vía se denomina conducto alveolar y termina
en unos pequeños sacos de aire denominados alvéolos.
27
ALVÉOLOS
Son unas formaciones en forma de saco que se forman en la
terminación de los tubos bronquiales. Cada alvéolo se
compone de una pared delgada, transparente, reforzada con
fibras elásticas; y un epitelio formado por una sola fila de
células aplanadas que cubren la red capilar, En estas
estructuras se produce la hematosis. En los pulmones
humanos se calculan unos 300 millones de alvéolos.
Las moléculas de dióxido de carbono que se encuentran en las
células, son recogidas, por los glóbulos rojos y transportadas
por las venas hasta el corazón y desde allí son llevadas a los
pulmones, mediante la arteria pulmonar, para ser conducidas
al exterior.
Paso 1.- El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es
llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón.
Paso 2.- Después es distribuido por las arterias y capilares
arteriales a todas las células del cuerpo, fundamentalmente a
aquellas que están efectuando el mayor desgaste de oxígeno.
PULMONES
Están situados en la caja toráxica y separados por un conjunto de
órganos que constituyen el mediastino. Tienen un peso
aproximado de 1,300 gr. en el adulto. El pulmón derecho es más
grande y se divide en tres lóbulos mientras que el izquierdo se
divide en dos.
Los pulmones miden 30 cm de largo y los alvéolos que los
constituyen brindan una superficie de intercambio gaseoso de 70
m2, que es, casi, 40 veces la superficie total de nuestro cuerpo.
Cuando están sanos son rosados y de consistencia esponjosa.
Siempre están rodeados de las pleuras. Las pleuras son dos
membranas que recubren a los pulmones. La pleuraparietal
adherida a la cavidad toráxica y la pleura visceral adherida a los
pulmones. Ambas pleuras están separadas por un espacio virtual
en el que se ubica un líquido lubricante.
DIAFRAGMA
Un músculo que separa la cavidad toráxica de la cavidad abdominal y que
al contraerse ayuda a la entrada de aire a los pulmones. Es el músculo
más plano de todo el organismo, en forma de bóveda que cierra por
arriba (donde es convexo) la cavidad abdominal y limita por abajo
(donde es cóncavo) la cavidad toráxica. El diafragma junto con los
músculos intercostales intervienen en la mecánica respiratoria.
Enfermedades del sistema respiratorio
Tomado de
http://argentina.aula365.com/editorContenidos/Infografias/Contenido/INFO09_00.swf
ENFERMEDADES DEL APARATO RESPIRATORIO.
El aire está poblado por millones de microorganismos, bacterias, virus y hongos que pueden entrar en los
pulmones durante la respiración, y producir infecciones respiratorias bastante comunes. Entre las cuales
están:
Amigdalitis: Inflamación de las amígdalas producida por una infección bacteriana.
Faringitis y laringitis Inflamaciones de la faringe y la laringe.
Resfriado o catarro Infección producida por un virus.
Sinusitis Inflamación de las mucosas que tapizan los senos paranasales
con producción de sustancias mucosas.
28
Asma: Trastorno inflamatorio de las vías respiratorias que causa ataques de
sibilancia (sonido silbante y agudo durante la respiración), dificultad para
respirar, opresión en el pecho y tos.
Traqueítis y traqueobronquitis: Inflamaciones de las paredes del árbol
bronquial producidas por bacterias. Suelen acompañar a las gripes mal
curadas que, al debilitar las defensas, permiten la infección bacteriana.
Pulmonía Infección bacteriana, generalmente producida por
neumococos o diplococos.
Cáncer de pulmón Multiplicación desenfrenada de las células, que
destruyen el resto de los tejidos. A partir de cierta fase, algunas células
cancerosas emigran a otros puntos, reproduciendo el cáncer en ellos
(metástasis). En muchos casos está asociado al tabaquismo: es más
frecuente entre los fumadores.
Bronquitis: es la inflamación del tejido que recubre los conductos
bronquiales, los cuales conectan a la tráquea con los pulmones.
Enfisema: Es un tipo de enfermedad pulmonar obstructiva
crónica (EPOC) que implica lesiones en las bolsitas de aire de los
pulmones (alvéolos). Como consecuencia, el cuerpo no recibe el
oxígeno que necesita. El enfisema hace difícil tomar aire. También
puede ocurrir tos crónica y dificultades para respirar durante el
ejercicio.
29
UNIDAD Nº8
NIVELES TRÓFICOS EN LOS ECOSISTEMAS
La energía y los nutrientes pasan por varios niveles alimenticios. Cada uno de esos niveles se llama en
Ecología "Nivel Trófico". La suma de todos los niveles tróficos de un ecosistema se llama cadena alimenticia.
Las relaciones alimenticias en un ecosistema en conjunto se llaman "Red Alimenticia".
se reanuda el ciclo cerrado de la materia,
estrechamente vinculado con el flujo de energía.
Los productores o
Esta organización de los ecosistemas es válida tanto
autótrofos son los
para los ambientes terrestres como para los
organismos vivos que
acuáticos. En ambos se encuentran productores y
fabrican su propio
consumidores.
alimento orgánico, es decir los vegetales verdes con
clorofila, que realizan fotosíntesis. Por medio de
LA FOTOSINTESIS Y EL FLUJO DE ENERGIA
este proceso, las sustancias minerales se
transforman
en
compuestos
orgánicos,
aprovechables por todas las formas vivas.
Otros productores, como los quimiosintetizadores
entre los que se cuentan ciertas bacterias, elaboran
sus compuestos orgánicos a partir de sustancias
inorgánicas que hallan en el exterior, sin necesidad
de luz solar.
Los consumidores, también
llamados heterótrofos,
son
organismos que no pueden
sintetizar
compuestos
orgánicos, y por esa razón se
alimentan de otros seres vivos.
Según los nutrientes que utilizan y el lugar que
ocupan dentro de la cadena, los consumidores se
clasifican en cuatro grupos: consumidores
primarios o herbívoros, secundarios o carnívoros,
terciarios o supercarnívoros y descomponedores.
La energía entra a las comunidades por la vía de la
fotosíntesis. Esta energía alimenta los procesos del
ecosistema. La tasa o intensidad a la cual las
plantas (productores de un ecosistema) capturan y
almacenan una cantidad dada de energía se
denomina productividad primaria bruta, la que está
determinada por la cantidad de agua y temperatura
disponibles.
Los herbívoros se alimentan directamente de
vegetales.
Los consumidores secundarios o
carnívoros aprovechan la materia
orgánica producida por su presa.
La producción
primaria neta
es
la
que
queda luego de
restar
la
energía que las
plantas usan
para
su
mantenimient
o
(como
respiración,
construcción de tejidos y reproducción).
Parte de esta energía (la que forma los tejidos
vegetales) es consumida por animales herbívoros o
usada por otros organismos cuando la planta
muere.
Las plantas contienen mucha menos energía que la
que asimilaron debido a la gran cantidad que
consumen para su mantenimiento, solo la energía
Los consumidores terciarios o
supercarnívoros se hallan los
necrófagos o carroñeros, que se
alimentan de cadáveres.
Los descomponedores son las
bacterias y hongos encargados de
consumir los últimos restos
orgánicos de productores y
consumidores muertos. Su función
es esencial, pues convierten la materia muerta en
moléculas inorgánicas simples. Ese material será
absorbido otra vez por los productores, y reciclado
en la producción de materia orgánica. De esa forma
30
que las plantas no usan para mantenerse está
disponible para ser almacenada por los animales.
La energía disponible varía mucho de unos niveles
a otros. En general, la energía de cada nivel supone,
aproximadamente, un 10 % de la del nivel inferior,
del cual la toman. Por ello, las cadenas alimentarias
no pueden ser muy largas, pues la energía
disponible se agota con mucha rapidez.
PIRÁMIDES ECOLÓGICAS
PIRÁMIDES DE NÚMEROS
Son representaciones gráficas de algunos
parámetros tróficos en forma de barras
horizontales superpuestas.
Lo que se representa en este tipo de pirámides es el
número de individuos de cada nivel trófico. No
aportan demasiada información, porque no tienen
en cuenta el tamaño de cada individuo, sino solo su
número. Así, una encina contaría igual que una
amapola.
En las pirámides ecológicas, cada nivel trófico
equivale a una barra cuya anchura es proporcional
al valor del parámetro que queremos representar.
En la base se indican los productores; sobre ellos,
los consumidores primarios; a continuación, los
secundarios, y así sucesivamente. Como,
normalmente, el valor del parámetro va
disminuyendo desde los productores hasta los
distintos consumidores, adopta forma de pirámide.
Estas pirámides pueden adoptar una forma
invertida, como en un bosque, donde los
productores son los árboles; pocos, pero con una
gran biomasa.
LOS PARÁMETROS TRÓFICOS
PIRÁMIDES DE BIOMASA
Los parámetros tróficos permiten evaluar la
acumulación y transferencia de energía o materia
que se produce en un ecosistema. Los parámetros
tróficos utilizados son la energía, la biomasa y el
número de individuos, que dan lugar a tres tipos de
pirámides ecológicas.
TIPOS DE PIRÁMIDE ECOLÓGICA
En ellas se representa la biomasa de cada nivel
trófico en un momento dado o en un corto período
de tiempo. Nos aportan información muy
interesante sobre la estructura del ecosistema y
sobre su funcionamiento.
PIRÁMIDES DE ENERGÍA
En general, su forma es similar a la de las pirámides
de energía, aunque hay casos en los que la pirámide
se puede invertir. Por ejemplo, esto sucede en
algunas cadenas marinas.
En estas pirámides se representa la producción
neta de cada nivel trófico; es decir, la energía que
queda disponible para el nivel trófico superior.
A veces, la biomasa del zooplancton es mayor que
la del fitoplancton. Esto ocurre porque el
fitoplancton se puede reproducir a gran velocidad y
reponer rápidamente la biomasa perdida.
31
RELACIONES ENTRE LOS SERES DE UN
ECOSISTEMA
En un ecosistema, los seres vivos se relacionan
unos con otros. Al estudiar los ecosistemas interesa
más el conocimiento de las relaciones entre los
elementos, que el cómo son estos elementos. Los
seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la
función que cumplen en el ecosistema, no en sí
mismos como le pueden interesar al zoólogo o al
botánico. Para el estudio del ecosistema es
indiferente, en cierta forma, que el depredador sea
un león o un tiburón. La función que cumplen en el
flujo de energía y en el ciclo de los materiales son
similares y es lo que interesa en ecología.
Como sistema complejo que es, cualquier variación
en un componente del sistema repercutirá en todos
los demás componentes. Por eso son tan
importantes las relaciones que se establecen, entre
estas tenemos:
Las relaciones interespecíficas
positivas, neutrales o negativas:
pueden
ser
Las relaciones positivas son en las que, cuando
menos, una de las especies obtiene un beneficio de
otra sin causarle daño o alterar el curso de su vida.
Comensalismo: Es cuando
un individuo obtiene un
beneficio de otro individuo
de otra especie sin causarle
daño.
Mutualismo: Ocurre
cuando un individuo
de
una
especie
obtiene un beneficio
de otro individuo de
diferente especie, y
este a su vez obtiene
un beneficio del primero. La relación mutualista no
es obligada, lo cual la hace diferenciarse de la
simbiosis.
RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
Las relaciones intraespecíficas son las que ocurren
entre organismos de la misma
especie.
Dominación
Social:
Es
la
estratificación de grupos sociales,
de acuerdo con la influencia que
ejercen sobre el resto de los
grupos de una población. Por ejemplo, en una
población de hormigas, existen castas distinguidas
en reinas, soldados, obreras y machos fértiles.
Simbiosis: Se dice
que
dos
organismos
son
simbiontes cuando
ambos pertenecen
a
diferentes
especies
y
se
benefician
mutuamente
en
una
relación
obligada. Si uno de los simbiontes perece, el otro
también perecerá al perder el recurso del que se ve
beneficiado. El caso más conocido de simbiosis
corresponde a los líquenes.
Jerarquía
Social:
Es
la
estratificación de los individuos
de acuerdo con la dominación
que ejercen sobre el resto de los
individuos de una población. Por ejemplo, en un
gallinero, el Gallo macho adulto más fuerte ejerce
un dominio absoluto sobre el resto de los
miembros de la población (gallinero). A este gallo
se le denomina macho Alfa.
Territorialidad:
Es
la
delimitación y defensa de una
área definida por un individuo
o por un grupo de individuos.
El ejemplo más común es el de los perros, quienes
marcan un territorio a la redonda con respecto al
lugar donde habitan mediante descargas de orina,
las cuales emiten un olor distinguible por otros
canes.
Las relaciones interespecíficas negativas son
aquéllas en las cuales una de las especies obtiene
un beneficio en detrimento de otras especies.
Las relaciones interespecíficas negativas son las
siguientes:
Depredación: Es cuando
un
individuo
perteneciente
a
una
especie
mata
apresuradamente a otra
para alimentarse de ella.
El individuo que mata o
caza a otros para comérselos se llama predador o
depredador. El individuo que es cazado se llama
presa.
RELACIONES INTERESPECÍFICAS
Las relaciones interespecíficas son aquellas que
acontecen entre miembros de diferentes especies.
32
Parasitismo: Ocurre cuando
una especie obtiene un
beneficio
de
otra
provocándole
un
daño
paulatino que no provoca la
muerte inmediata a la
víctima. La especie que
obtiene
un
beneficio
causando daño paulatino se
llama huésped o parásito;
mientras que la especie que es dañada se llama
anfitrión u hospedero.
Las relaciones interespecíficas neutrales son
aquéllas en las cuales no existe un daño o beneficio
directo hacia o desde una especie. El daño o
beneficio se obtienen solo de manera indirecta.
Solo existe una relación interespecífica neutral:
Competencia: Ocurre
cuando
dos
miembros
de
diferentes especies
pertenecientes a una
comunidad tienen las
mismas necesidades
por uno o más factores del entorno. Los individuos
de la especie que posee ventajas para obtener ese
factor del medio ambiente será la que prevalezca.
La lucha no es física, sino selectiva. Pueden ocurrir
encuentros casuales entre dos individuos de una y
otra población, pero no es una regla general. El
mejor ejemplo sobre competencia interespecífica
es la de dos especies carnívoras que merodean en
la misma área y se alimentan de las mismas
especies.
33
UNIDAD # 9
EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos 400 años antes de
Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas
que no podían ser divididas en otras más pequeñas.
Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible".
Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e
indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los
filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de
los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.
EL ÁTOMO
En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.
El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva,
los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los
neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.
Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de
protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es
el número atómico y se representa con la letra Z.
La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga
negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de
un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.
Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así,
el número atómico también coincide con el número de electrones.
3.
4.
Modelo atómico de Dalton
En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo atómico de la materia las cuales
han servido de base a la química moderna. Los principios fundamentales de esta
teoría son:
1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas
átomos. Hay distintas clases de átomos que se distinguen por su masa y sus
propiedades.
2. Todos los átomos de un elemento poseen las mismas propiedades
químicas. Los átomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes.
Los compuestos se forman al combinarse los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y
sencillas. De modo que en un compuesto los átomos de cada tipo están en una relación de números
enteros o fracciones sencillas.
En las reacciones químicas, los átomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de
un elemento desaparece ni se transforma en un átomo de otro elemento.
Modelo atómico de Thompson
La identificación por J.J. Thompson de unas partículas subatómicas cargadas negativamente,
los electrones le llevaron a proponer un modelo de átomo que explicara dichos resultados
experimentales. Se trata del modelo conocido informalmente como el pudín de ciruelas, según
el cual los electrones eran como 'ciruelas' negativas incrustadas en un 'pudín' de materia
positiva.
Modelo atómico de Rutherford
El átomo está formado por dos partes: núcleo y corteza.
El núcleo es la parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga
positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la
experiencia de la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas alfa
(también con carga positiva).
La corteza es casi un espacio vacío, inmenso en relación con las dimensiones del núcleo. Como
34
en un diminuto sistema solar, los electrones giran alrededor del núcleo, igual que los planetas alrededor del
Sol. Los electrones están ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario.
Modelo atómico de Bohr
En 1913 Bohr supuso que el átomo solo puede tener ciertos niveles de energía definidos.
Bohr establece así, que los electrones solo pueden girar en ciertas órbitas de radios
determinados.
Año
Científico
Descubrimientos experimentales
Durante el siglo XVIII y principios del
XIX
algunos científicos habían
investigado distintos aspectos de las
reacciones químicas, obteniendo las
llamadas leyes clásicas de la Química.
1808
John Dalton
1897
Modelo atómico
La imagen del átomo expuesta por Dalton
en su teoría atómica, para explicar estas
leyes, es la de minúsculas partículas
esféricas, indivisibles e inmutables,
iguales entre sí en
cada
elemento
químico.
Demostró que dentro de los átomos
hay unas partículas diminutas, con
carga eléctrica negativa, a las que se
llamó electrones.
De este descubrimiento dedujo que el
átomo debía de ser una esfera de materia
cargada positivamente, en cuyo interior
estaban incrustados los electrones.
(Modelo atómico de
Thompson.)
Demostró que los átomos no eran
macizos, como se creía, sino que están
vacíos en su mayor parte y en su
centro hay un diminuto núcleo.
Dedujo que el átomo debía estar formado
por una corteza con los electrones girando
alrededor de un núcleo central cargado
positivamente.
(Modelo atómico de
Rutherford.)
Espectros
atómicos
discontinuos
originados por la radiación emitida
por los átomos excitados de los
elementos en estado gaseoso.
Propuso un nuevo modelo atómico, según
el cual los electrones giran alrededor del
núcleo en unos niveles bien definidos.
(Modelo atómico de
Bohr.)
J.J. Thomson
1911
E. Rutherford
1913
Niels Bohr
35
ISÓTOPOS
Cada elemento químico se caracteriza por el
número de protones de su núcleo, que se denomina
número atómico (Z). Así, el hidrógeno ( 1H) tiene un
protón, el carbono ( 6C) tiene 6 protones y el
oxígeno ( 8O) tiene 8 protones en el núcleo.
El número de neutrones del núcleo puede variar.
Casi siempre hay tantos o más neutrones que
protones. La masa atómica (A) se obtiene sumando
el número de protones y de neutrones de un núcleo
determinado.
Los isótopos del carbono son 116C (6 protones y
cinco neutrones), 126C (6 protones y seis
neutrones), 136C (6 protones y siete neutrones) y
14 C (6 protones y ocho neutrones).
6
Un mismo elemento químico puede estar
constituido por átomos diferentes, es decir, sus
números atómicos son iguales, pero el número de
neutrones es distinto. Estos átomos se denominan
isótopos del elemento en cuestión.
Isótopos significa "mismo lugar", es decir, que como
todos los isótopos de un elemento tienen el mismo
número atómico, ocupan el mismo lugar en la Tabla
Periódica.
CLASIFICACIONES PERIÓDICAS INICIALES
A medida que el número de elementos químicos
conocidos aumentaba, se hacía más necesario
estructurar este conocimiento de una manera
racional.
Desde comienzos del siglo XIX, los científicos
fueron proponiendo diferentes sistemas para
agruparlos de una forma sistemática que facilitara
su estudio.
Estos son algunos de los científicos que
consolidaron la actual ley periódica:
BERZELIUS
El primer esquema de
clasificación de los elementos
lo realizó el sueco Berzelius
(1779-1848) en 1813. Dividió
los elementos naturales en
dos grandes grupos: metales y no metales.
Los elementos metálicos eran los que tenían cierto
brillo característico, eran maleables y dúctiles, y
conducían el calor o la electricidad.
Los no metales eran los que tenían diversos
aspectos físicos y no conducían el calor ni la
electricidad.
Para representar un isótopo, hay que indicar el
número másico (A) propio del isótopo y el número
atómico (Z), colocados como índice y subíndice,
respectivamente, a la izquierda del símbolo del
elemento.
Por tanto:
 Si a un átomo se le añade un protón, se
convierte en un nuevo elemento químico
 Si a un átomo se le añade un neutrón, se
convierte en un isótopo de ese elemento
químico
 Se conocen 3 isótopos del elemento
hidrógeno: 11H es el hidrógeno ligero, el
más abundante, con un protón y cero
neutrones. El 21H es el deuterio (D), cuyo
núcleo alberga un protón y un neutrón y el
3 H es el tritio (T), cuyo núcleo contiene un
1
protón y dos neutrones.
JOHANN W. DÖBEREINER
Esta clasificación fue realizada por
Johann Wolfang Döbereiner, un
químico alemán.
Las Triadas de Döbereiner, fue uno
de los primeros intentos de
clasificación de los elementos
36
químicos, según la similitud de las propiedades,
relacionando sus pesos atómicos.
Döbereiner, en 1817, declaró la similitud entre las
propiedades de algunos grupos de elementos, que
variaban progresivamente desde el primero al
último. Veinte años después, en 1827, destacó la
existencia de otras agrupaciones de tres elementos,
que seguían una análoga relación entre sí.
Estos grupos eran:
Cloro, bromo y yodo
Azufre, selenio y telurio
Litio, sodio y potasio
A estos grupos de elementos, agrupados de tres en
tres, se le conoció con el nombre de triadas. De
estos grupos de tres se continuaron encontrando,
hasta que en 1850 ya se tenía conocimiento en
torno a 20 triadas.
tienen por
importante.
ejemplo
un
volumen
atómico
DIMITRI IVANOVICH MENDELEIEV
En 1869, Mendeleiév, químico ruso,
presenta una primera versión de su
tabla periódica en 1869. Esta tabla fue
la primera presentación coherente de
las semejanzas de los elementos.
Él se dio cuenta de que clasificando los elementos
según sus masas atómicas se veía aparecer una
periodicidad en lo que concierne a ciertas
propiedades de los elementos. La primera tabla
contenía 63 elementos.
TABLA PERIÓDICA MODERNA
La tabla de Mendeleiév condujo a la tabla periódica
actualmente utilizada. En 1913 Henry Mosley
basándose en experimentos con rayos x determinó
los números atómicos de los elementos y con estos
creó una nueva organización para los elementos.
JEAN BAPTISTE DUMAS
En el período 1830-1860, el químico
francés Jean Baptiste Dumas,
clasificó a los elementos en metales
y metaloides, estableciendo cinco
familias: H, F, O, N y C.
Ley periódica:
"Las propiedades químicas de los elementos son
función periódica de sus números atómicos”
Lo que significa que cuando se ordenan los
elementos por sus números atómicos en forma
ascendente, aparecen grupos de ellos con
propiedades químicas similares y propiedades
físicas que varían periódicamente.
ALEXANDER B. DE CHANCOURTOIS
En 1862, el francés Alexander B. de
Chancourtois (1820-1886) construyó
su «anillo telúrico», en el que los
elementos estaban situados por orden
creciente de peso atómico en una
hélice, cuyos puntos diferían en 16 unidades.
Chancourtois dispuso, tal y como están en el dibujo,
los elementos litio (Li), sodio (Na) y potasio (K),
cuyas propiedades son muy similares. Lo mismo
hizo con los elementos berilio (Be), magnesio (Mg)
y calcio (Ca).
ORGANIZACIÓN PERIÓDICA QUÍMICA
Los elementos están distribuidos en filas
(horizontales)
denominadas períodos
y se enumeran del 1 al
7
con
números
arábigos.
Los
elementos
de
propiedades similares
están reunidos en
columnas (verticales), que se denominan grupos o
familias; los cuales están identificados con números
romanos y distinguidos como grupos A y grupos B.
JOHN NEWLANDS
En 1865, el químico inglés John
Alexander Reina Newlands, intentó
solucionar
el
problema
del
comportamiento periódico de los
elementos, colocando los elementos
más ligeros en orden creciente según sus pesos
atómicos de la siguiente manera:
Newlands se dio cuenta que el octavo elemento se
asemejaba al primero, así como el noveno era
similar al segundo, etc. A esta observación se le
llama, “Ley de las octavas de Newlands”, en honor
al químico inglés.
Los elementos de
los grupos A se
conocen
como
elementos
representativos y
los de los grupos B
como elementos
LOTHAR MEYER
En 1869, Meyer, químico alemán,
pone en evidencia una cierta
periodicidad en el volumen atómico.
Los elementos similares tienen un
volumen atómico similar en relación
con los otros elementos. Los metales alcalinos
de transición.
Los elementos de transición interna o tierras raras
se colocan aparte en la tabla periódica en dos
grupos de 14 elementos, llamadas series lantánida
y actínida.
La tabla periódica permite clasificar a los
elementos en metales, no metales y gases nobles.
37
Una línea diagonal quebrada ubica al lado izquierdo
a los metales y al lado derecho a los no metales.
Grupo IA: Alcalinos
Grupo IIA: Alcalinotérreos
Grupo VIIA: Halógenos
Grupo VIIIA: Gases nobles
Elementos de tierras raras
Están repartidos en 14 grupos y se encuentran por
fuera de la tabla periódica. Está formado por la
serie lantánida que pertenece al periodo 6 y la
actínida al periodo 7 de la tabla periódica.
Elementos de transición
Están repartidos en 10 grupos y son los elementos
cuya distribución electrónica se encuentran en la
parte central de la tabla periódica.
Metales: Son buenos conductores del calor y la
electricidad, son maleables y dúctiles, tienen brillo
característico.
No Metales: Pobres conductores del calor y la
electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni
dúctiles y son frágiles en estado sólido.
Metaloides: Poseen propiedades intermedias entre
Metales y No Metales. Son aquellos elementos que
se encuentran cerca de la diagonal.
UBICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Las coordenadas de un elemento en la tabla se
obtienen por su distribución electrónica: el último
nivel de energía localiza el periodo y los electrones
de valencia el grupo.
Elementos químicos representativos
Están repartidos en ocho grupos. Algunos grupos
representativos reciben los siguientes nombres:
38
UNIDAD Nº 10
FUERZA
Lo primero que tienes que tener muy claro es que la fuerza es una acción en la cual interactúan dos cuerpos,
un cuerpo que ejecuta la fuerza llamado agente y otro cuerpo que recibe la fuerza
llamado receptor.
Esta acción implica necesariamente un contacto entre ambos cuerpos, contacto que
puede ser:


Directo, es decir, los dos cuerpos que realizan la acción están en contacto
A distancia, es decir, sin que exista contacto entre ellos
Fuerza por contacto directo: cuando un forzudo levanta una pesa. El agente es el forzudo, el
receptor es la pesa.
Fuerza por contacto a distancia: cuando un imán atrae un metal. El agente es el imán, el
receptor es el metal atraído.
FUERZA Y ENERGÍA
Ojalá no seas de aquellos que piensan que energía
es sinónimo de fuerza, porque eso no es verdad. La
fuerza es la acción mediante la cual un cuerpo
puede comunicar energía a otro. La fuerza sólo
existe mientras los cuerpos interactúan.
La fuerza solo puede ser medida de
manera indirecta, es decir, a partir de
los efectos que produce en los
cuerpos. Así por ejemplo con un
dinamómetro se puede medir la
deformación de un resorte cuando se
le aplica una fuerza.
cosas inanimadas no pueden ejercerla. Pero esto no
es así, la fuerza es una interacción entre dos
cuerpos independiente de
si estos poseen vida o no.
La fuerza no está en las cosas
¿Quién tiene más fuerza, un
levantador de pesas o una señora
que carga una bolsa de
compras?
Seguramente que tu respuesta
será que el levantador de pesas.
Sin embargo, lo que ocurre es que
el levantador de pesas tiene una gran capacidad
para ejercer fuerza, pero no es correcto decir que él
tiene fuerza, pues la fuerza no está en las cosas, ni
en las personas sino que se presenta cuando un
cuerpo realiza una acción sobre otro.
¿CÓMO SE REPRESENTAN LAS FUERZAS?
Las fuerzas no se pueden ver, solo podemos ver sus
efectos, como por ejemplo cuando estiras un
elástico o cuando modelas una figura en plastilina.
Solamente podemos representarlas gráficamente
por medios de flechas a las que se le dominan en
este caso como vectores.
Fuerza ejercida por seres
vivos: un caballo tirando
de una carreta.
Fuerza ejercida por un
agente inanimado: un velero
impulsado por el viento.
Antes de seguir hay que aclarar algo:
Cuando hablamos de cuerpo en física, no nos
referimos al cuerpo humano. En la física, un cuerpo
es cualquier tipo de cuerpo, ya sea sólido, líquido o
gaseoso.
Es común pensar que aplicar una fuerza es una
atribución exclusiva de los seres vivos y que las
Los vectores nos permiten saber: la magnitud,
dirección y sentido de la fuerza. La magnitud o
módulo es la cantidad de fuerza que se está
39
aplicando sobre el receptor y se presenta por la
longitud de la flecha.
¿CÓMO SE MIDE LA INTENSIDAD DE LA FUERZA?
Para medir la intensidad de
una fuerza que se aplica a un
cuerpo,
se
usa
un
instrumento
llamado
DINAMÓMETRO.
Este instrumento se vale de
la elasticidad de un resorte
cuando una fuerza actúa
sobre él para estirarlo.
Cuando una fuerza tira del
resorte de un dinamómetro,
este se estira y el indicador se desplaza sobre una
escala graduada que indica el módulo de dicha
fuerza.
La unidad de medida de esta fuerza se
denomina Newton (N), en honor al físico inglés
Isaac Newton.
1kilógramo es igual a 10 N.
El sentido: se representa a través de la punta o
extremo de la flecha.
La dirección: corresponde al ángulo formado por la
línea recta que contiene al vector y a la horizontal.
Por convicción, la fuerza se dibujará mediante un
vector cuyo origen se encuentra al centro del
cuerpo receptor de la fuerza, mientras que su
dirección y sentido serán los mismos en que se
aplica la fuerza, y su magnitud indicará la cantidad
de fuerza aplicada.
FUERZA DE EMPUJE
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece
que pesara menos. Lo podemos sentir
cuando nos sumergimos en una
piscina, o cuando tomamos algo por
debajo del agua, los objetos parecieran
que pesan menos. Esto es debido a
que, todo cuerpo sumergido recibe
una fuerza de abajo hacia arriba.
Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un
objeto, podemos ver que el nivel del líquido sube y
se derrama cierta cantidad de líquido. Se puede
decir que un cuerpo que flota desplaza parte del
agua.
Muchas veces se confunde la dirección y el sentido
de un vector, sin embargo, son conceptos que
indican cosas distintas:
La dirección puede ser vertical u horizontal, de
norte a sur, de sur a norte, de este a oeste, de oeste
a este.
El sentido puede ser: hacia la izquierda, hacia la
derecha, hacia abajo o hacia arriba.
Arquímedes, quien era un
notable matemático y científico
griego, se percató de estas
conclusiones
mientras
se
bañaba en una tina, al
comprobar cómo el agua se
desbordaba y se derramaba, y
postuló la siguiente ley que lleva
su nombre:
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PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un
empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del
líquido desalojado. Sobre un cuerpo sumergido
actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia
abajo y el empuje que es vertical pero hacia arriba.
Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario
conocer su peso específico, que es igual a su peso
dividido por su volumen. Entonces, se pueden
producir tres casos:
ESCALAS DE TEMPERATURA.
En él en año 1714, un fabricante de
instrumentos holandés de nombre
Daniel Fahrenheit, construyó un
termómetro de mercurio que indicaba
32° para la temperatura de congelación
del agua y 212° para la temperatura de
ebullición.
Si el peso es mayor que el empuje (P > E), el cuerpo
se hunde. Es decir, el peso específico del cuerpo es
mayor al del líquido.
Si el peso es igual que el empuje (P = E), el cuerpo
no se hunde ni emerge. El peso específico del
cuerpo es igual al del líquido.
Más tarde, en 1741, un astrónomo sueco
de nombre Andrés Celsius diseño una
nueva escala, llamada escala Celsius en la
cual 100° correspondía al punto de
congelamiento del agua y 0° al de
ebullición.
Al cabo de unos años esto fue invertido y
al punto de ebullición le fue asignado el
valor de 100°. Estas dos escalas se
llamadas hoy día, Fahrenheit y Celsius
respectivamente.
Si el peso es menor que el empuje (P < E), el
cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor
al del líquido.
TEMPERATURA Y EQUILIBRIO TÉRMICO
Temperatura es una medida de la
energía cinética de los átomos o
moléculas que constituyen un objeto
material cualquiera.
Su medida se realiza a través de los
cambios que experimentan algunas
magnitudes físicas, cuando los cuerpos son
sometidos a intercambios de energía térmica.
Ejemplos de estas magnitudes son: el volumen, la
presión, la resistencia eléctrica, y muchas otras que
han dado lugar a diferentes formas de medir la
temperatura.
¿Qué mide un termómetro?
Un termómetro mide la
temperatura, alcanzando el
equilibrio térmico con el cuerpo
al que se le quiere medir la
temperatura.
41
UNIDAD Nº 11
ONDAS
Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Cuando
estas ondas necesitan de un medio material, se llaman ondas mecánicas. Las únicas ondas que pueden
propagarse en el vacío son las ondas electromagnéticas.
El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un
medio material.
Un cuerpo al vibrar imprime un movimiento de vaivén (oscilación) a las moléculas de
aire que lo rodean, haciendo que la presión del aire se eleve y descienda
alternativamente. Estos cambios de presión se trasmiten por colisión entre las
moléculas de aire y la onda sonora es capaz de desplazarse hasta nuestros oídos. Las
partes de la onda en que la presión aumenta (las moléculas se juntan) se llaman
compresiones y aquellas en que la presión disminuye (las moléculas se alejan) se
llaman enrarecimientos.
Según la dirección de propagación, clasificamos las ondas en dos tipos:
ONDAS LONGITUDINALES:
Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de
la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y
enrarecimientos del medio, de este tipo son las ondas sonoras. Un resorte que
se comprime y estira también da lugar a una onda longitudinal.
El sonido se trasmite en el aire mediante ondas longitudinales.
ONDAS TRANSVERSALES:
Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las
ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles. Por
ejemplo, las ondas que se forman sobre la superficie del agua al
arrojar una piedra o como en el caso de una onda que se propaga a
lo largo de una cuerda tensa a la que se le sacude por uno de sus
extremos.
CARACTERÍSTICAS GENERALES O ELEMENTOS DE LAS ONDAS
Tren de ondas: Todas las ondas al moverse lo hacen una tras otra como si fuera un tren de donde se coloca un
vagón tras otro.
Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
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Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de onda y su posición de equilibrio.
Cresta, monte o pico: es el punto más alto de una onda
Valle: Es el punto más bajo de una onda.
Periodo: Tiempo que tarda en efectuarse una onda o vibración completa, se mide en segundos o s/ciclo se
representa con una T mayúscula.
Notemos que el periodo (T) es igual al recíproco de la frecuencia (f) y viceversa.
Amplitud (A): Es la máxima separación de la onda o vibración desde su punto de equilibrio.
La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o compresiones consecutivos de la onda. En las
ondas transversales la longitud de onda corresponde a la distancia entre dos montes o valles, y en las ondas
longitudinales a la distancia entre dos compresiones contiguas. También podemos decir que es la distancia
que ocupa una onda completa, se indica con la letra griega lambda (Λ) y se mide en metros. A la parte superior
de la onda se le llama cresta y a la inferior se le llama valle.
Tomaremos como ejemplo ilustrativo una onda transversal.
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Frecuencia: Es el número de ondas producidas por segundo. La frecuencia se indica con la letra f minúscula. Se
mide en ciclos/ segundo o hertz (Hz). Coincide con el número de oscilaciones por segundo que realiza un
punto al ser alcanzado por las ondas.
Las dos magnitudes anteriores, longitud y frecuencia, se relacionan entre sí para calcular la velocidad de
propagación de una onda.
Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el
tiempo empleado en recorrerlo.
Se indica con la letra V y es igual al producto de la frecuencia (f) por la longitud de onda (λ).
Matemáticamente se expresa así:
Por lo tanto
Fórmula que nos indica que la longitud de onda λ y la frecuencia f son dos magnitudes inversamente
proporcionales, es decir que cuanto mayor es un tanto menor es la otra.
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