Download INSTITUCIÓN EDUCATIVA CACAOTAL

Módulo de Ciencias Naturales 2012
INSTITUCIÓN EDUCATIVA CACAOTAL
TEXTO GUÍA DE CIENCIAS NATURALES Y
EDUCACIÓN AMBIENTAL
Docente orientador: Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
Grado: Séptimo
Estudiante: _____________________________
Dirección: ______________________________
1
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Tabla de contenidos
UNIDAD Nª 1
5
EL NÚCLEO CELULAR
COMPONENTES DEL NÚCLEO CELULAR
5
5
UNIDAD Nº 2
6
LA REPRODUCCIÓN CELULAR
6
EL CICLO CELULAR
6
LA MITOSIS
6
LA MEIOSIS
8
UNIDAD Nº 3
11
LA GAMETOGÉNESIS
LA ESPERMATOGÉNESIS
LAS FASES DE LA ESPERMATOGÉNESIS
LA OVOGÉNESIS
11
11
11
12
UNIDAD Nº 4
14
EL SISTEMA DIGESTIVO
ESTRUCTURAS DEL SISTEMA DIGESTIVO
14
14
MECANISMOS DE LA DIGESTIÓN
19
LOS ALIMENTOS Y LA NUTRICIÓN
CLASIFICACIÓN DE LOS ALIMENTOS
VITAMINAS Y MINERALES
21
21
21
ENFERMEDADES DEL SISTEMA DIGESTIVO
HIGIENE DE LA DIGESTION HUMANA
22
22
UNIDAD Nº 5
23
EL SISTEMA EXCRETOR HUMANO
La piel
Los pulmones
El hígado
23
23
23
24
EL PROCESO DE EXCRECIÓN EN EL HOMBRE
24
EL APARATO EXCRETOR
COMPONENTES DEL SISTEMA URINARIO
25
25
2
Módulo de Ciencias Naturales 2012
LAS VÍAS URINARIAS
FUNCIONES DEL APARATO URINARIO
25
26
LA NEFRONA
FUNCIONAMIENTO DE LOS RIÑONES
26
27
UNIDAD Nº 6
28
EL SISTEMA CIRCULATORIO
LA SANGRE
LOS VASOS SANGUÍNEOS
EL CORAZÓN
28
28
28
29
LOS MOVIMIENTOS DEL CORAZÓN
TRANSPORTE SANGUÍNEO
TIPOS DE CIRCULACION
29
30
30
ENFERMEDADES DEL SISTEMA CIRCULATORIO
31
EL SISTEMA LINFÁTICO
Ganglios linfáticos
31
31
UNIDAD Nº7
32
EL SISTEMA RESPIRATORIO
ESTRUCTURAS DEL APARATO RESPIRATORIO
ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO HUMANO.
32
32
32
EL INTERCAMBIO GASEOSO.
La capacidad pulmonar
33
34
ENFERMEDADES DEL APARATO RESPIRATORIO.
34
UNIDAD Nº8
35
FLUJO DE LA ENERGÍA A TRAVÉS DE LOS ECOSISTEMAS
LA FOTOSINTESIS Y EL FLUJO DE ENERGIA
35
35
NIVELES TROFICOS
PRODUCTORES 1ER NIVEL
CONSUMIDORES 2DO NIVEL
DESCOMPONEDORES 3ER NIVEL
35
35
35
36
CADENAS Y PIRÁMIDES TRÓFICAS
36
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
Ciclo del Carbono.
Ciclo del Nitrógeno.
Ciclo del Agua.
37
37
37
37
3
Módulo de Ciencias Naturales 2012
UNIDAD # 7
38
EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS
HISTORIA DEL ÁTOMO
HISTORIA DE LOS MODELOS ATÓMICOS
SÓTOPOS
38
38
38
40
CLASIFICACIONES PERIÓDICAS INICIALES
41
LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL
ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA
LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Y SU UBICACIÓN
43
43
43
UNIDAD Nº 8
44
FUERZA
Fuerza y energía
¿Cómo se representan las fuerzas?
¿Cómo se mide la intensidad de la fuerza?
44
44
44
45
FUERZA DE EMPUJE
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
46
46
TEMPERATURA Y EQUILIBRIO TÉRMICO
Escalas de Temperatura.
47
47
UNIDAD Nº 9
48
ONDAS
Ondas Longitudinales:
Ondas Transversales:
Características generales o elementos de las ondas
48
48
48
48
UNIDAD Nº 10
51
LAS MÁQUINAS
RESEÑA HISTÓRICA DE LAS MAQUINAS.
MAQUINAS SIMPLES
Palanca
MAQUINAS COMPUESTAS
51
51
51
52
56
4
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nªª 11
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 nomb re 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.
Generalmente son monucleares, sin embargo hay binucleares (Célula hepática y cartilaginosas), de 5 núcleos
(osteoblastos, células musculares estriadas) y no poseen núcleo (los glóbulos rojos, célula del centro de la
lente del ojo).
La función es regular todas las actividades o funciones de la célula especialmente.
COMPONENTES DEL NÚCLEO CELULAR
El núcleo celular presenta las siguientes estructuras básicas:
MEMBRANA NUCLEAR, es una membrana doble, con poros definidos, relacionada con el retículo
endoplasmático y encargada de regular el intercambio de materiales entre el núcleo y el
citoplasma y viceversa que regulan el intercambio de sustancias entre ambos. Se conoce también
con el nombre de envoltura nuclear.
NUCLÉOLO: son formaciones esféricas que pueden en un núcleo hallarse varios nucléolos.
Constituido por pequeñas partículas o gránulos de 100 a 150 angstrom de diámetro, están
formados por ARN y constituyen los centros activos para la síntesis de proteínas y del l ARN. El
nucléolo desaparece durante la división celular en la metafase, pero vuelve a reorganizase
durante la telofase.
JUGO NUCLEAR O CARIOPLASMA: Es el líquido en que se encuentra suspendidas las estructuras
nucleares. Es un coloide complejo y está constituido por varias sustancias entre las cuales se
encuentran: agua, aminoácidos, iones, lípidos, hidratos de carbono y ARN.
LOS CROMOSOMAS. Son estructuras nucleares organizadas, que trasmiten el material genético de
una generación a otra. Resultan de la fragmentación y organización de la cromatina (se tiñe
fácilmente con colorantes básicos) durante la división celular.
La longitud de cromosomas varía de 0,2 a 50 micras, el diámetro entre 0 a 2 micras. Los
cromosomas están constituidos, además de otros compuestos, por ADN, proteínas del tipo de las
histonas y ARN. La función es llevar las moléculas de ADN, portadoras de la información genética
de los organismos.
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.
5
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 22
LA REPRODUCCIÓN CELULAR
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)
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.
EL CICLO CELULAR
Es una secuencia de sucesos que conducen primeramente al crecimiento de la célula y posteriormente a
la división en células hijas.
El ciclo celular es la base para la reproducción de los organismos. Su función no es solamente originar
nuevas células sino asegurar que el proceso se realice en forma debida y con la regulación adecuada.
En rigor, el ciclo celular (la secuencia de sucesos) comprende dos periodos bien nítidos: la interfase
(etapas G1 – S y G2) y la división celular (etapa M). Esta última tiene lugar por mitosis o meiosis.
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 replicación o
síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas
idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que
al principio. Tiene una duración de 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.
LA MITOSIS
La mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas. Las células somáticas de un
organismo eucariótico son todas aquellas que no van a convertirse en células sexuales. Una de las
estructuras más importantes son los cromosomas, formados por el ADN y las proteínas. Una manera de
describir un cromosoma en forma sencilla sería: corresponde a dos brazos, los cuales están unidos por el
centrómero, en los brazos se ordena el ADN.
6
Módulo de Ciencias Naturales 2012

Interfase: Es el tiempo que pasa entre dos mitosis o división celular. 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.
Terminada la interfase comienza la mitosis, la cual se divide en 4 subetapas:

Profase: las hebras de ADN se condensan y van adquiriendo una forma determinada llamada
cromosoma. Desaparecen la membrana nuclear y el nucléolo. Los centríolos se ubican en puntos
opuestos en la célula y comienzan a formar unos finos filamentos que en conjunto se llaman huso
mitótico.

Metafase: las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los cromosomas. Estos se
ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno unido a su duplicado.

Anafase: los centrómeros se duplican, por lo tanto, cada duplicado del cromosoma se separa y es
atraído a su correspondiente polo, a través de las fibras del huso. La anafase constituye la fase
crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información
genética original.

Telofase: en ella se desintegra el huso mitótico, la membrana nuclear y el nucléolo reaparecen, los
nuevos cromosomas pierden su forma definida y se transforman en hebras o largos filamentos de
ADN. Terminada la telofase se forman dos núcleos idénticos en relación con la cantidad y calidad
de ADN que posee cada célula nueva.
7
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
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.
LA MEIOSIS
Los organismos superiores que se reproducen de forma sexual se forman a partir de la unión de dos células
sexuales especiales denominadas gametos. Los gametos se originan mediante meiosis, proceso exclusivo
de división de las células germinales (o células sexuales).
La meiosis se diferencia de la mitosis en que sólo se transmite a cada célula nueva un cromosoma de
cada una de las parejas de la célula original. Por esta razón, cada gameto contiene la mitad del número
de cromosomas que tienen el resto de las células del cuerpo. Cuando en la fecundación se unen dos
gametos, la célula resultante, llamada cigoto, contiene toda la dotación doble de cromosomas. La mitad
de estos cromosomas proceden de un progenitor y la otra mitad del otro.
La meiosis, entonces, consiste en dos divisiones sucesivas de una célula diploide (primera y segunda
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).
8
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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. 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.
9
Módulo de Ciencias Naturales 2012
10
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 33
LA GAMETOGÉNESIS
Se llama gametogénesis al fenómeno por el cual se forman las células sexuales o gametos. Comprende
dos importantes procesos: la formación de los gametos femeninos y la de los gametos masculinos.
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.
LA ESPERMATOGÉNESIS
Se conoce como espermatogénesis al proceso de creación de los espermatozoides. Este proceso tiene
lugar en los testículos y, en los humanos, tarda de 64 a 75 días en completarse.
La espermatogénesis comienza en los testículos, cuando se empiezan a multiplicar las células germinales
de los túbulos seminíferos. Estas células producen las células madre de los espermatogonias, encargados
de encabezar la producción de espermatozoides.
LAS 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.
11
Módulo de Ciencias Naturales 2012
LA OVOGÉNESIS
Es la formación de células sexuales femeninas, llamadas óvulos, que tiene lugar en los ovarios de los
animales superiores. Tal como sucede con la espermatogénesis, la ovogénesis se lleva a cabo por medio
de la mitosis y la meiosis, partiendo de células germinales diploides. Tras dos divisiones sucesivas, meiosis I y
meiosis II, se producen cuatro células con caracteres hereditarios recombinados y la mitad de la carga
genética (haploides).
Las células germinales diploides generadas por mitosis, llamadas OVOGONIAS, se localizan en los folículos
del ovario, crecen y tienen modificaciones, por lo que reciben el nombre de OVOCITOS primarios. Éstos
llevan a cabo la primera división meiótica, dando origen una célula voluminosa u ovocito secundario que
contiene la mayor parte del citoplasma original y otra célula pequeña o PRIMER CUERPO POLAR.
Estas dos células efectúan la segunda división meiótica; del ovocito secundario se forman otras dos
células: una grande, que contiene la mayor parte del citoplasma original, y otra pequeña o SEGUNDO
CUERPO POLAR. Los glóbulos polares se desintegran rápidamente, mientras que la otra célula se desarrolla
para convertirse en un óvulo maduro haploide.
12
Módulo de Ciencias Naturales 2012
CUADRO COMPARATIVO DE LA GAMETOGÉNESIS HUMANA
13
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 44
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. Las
estructuras que posee el aparato digestivo son:
La boca
El esófago
El estómago
El intestino delgado
El intestino grueso
Las glándulas anexas:
•
Salivales
•
Hígado
•
Páncreas
ESTRUCTURAS DEL SISTEMA DIGESTIVO
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. Cada diente consta de tres partes: la raíz. El cuello y la corona: En la parte interna de un
14
Módulo de Ciencias Naturales 2012
diente hay pequeños capilares sanguíneos y terminaciones
nerviosas que constituyen la pulpa
dentaria. La parte externa o corona está cubierta por una sustancia muy dura llamada esmalte. 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. 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.
15
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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. 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. 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 quimo, deben pasar luego al intestino delgado a través del píloro.
16
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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. 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.
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.
•
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.
17
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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 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.
Las vellosidades intestinales están regadas internamente por pequeños vasos sanguíneos, tanto arteriales como
venosos. La digestión en el intestino delgado. 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. 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. La absorción de los
alimentos. 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.
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. 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. Tiene aproximadamente un metro de largo y sus distintos tramos reciben el nombre de, ciego,
colon y recto.
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. 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.
18
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
MECANISMOS DE LA DIGESTIÓN




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".
GLÁNDULAS SALIVALES. Hay tres pares de glándulas denominadas: parótidas, submaxilares y sublinguales. La saliva
contiene:




3.
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.
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.
Absorción Es el paso de las sustancias nutritivas a la sangre y se produce en el intestino delgado.
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.
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 muchas bacterias y transforma el
pepsinógeno en pepsina
b) Pepsinógeno. Sustancia que se transforma en la enzima pepsina que degrada las proteínas en aminoácidos.
19
Módulo de Ciencias Naturales 2012
c)
d)
e)
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.
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
1. Las péptidasas intestinales degradan las proteínas a aminoácidos.
2. La lipasa intestinal degrada los lípidos.
3. Las disacaridasas intestinales degradan los disacáridos en glucosas y otros glúcidos pequeños.
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.
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.
20
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
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.

Alimentos energéticos. Son alimentos ricos en carbohidratos y grasas, sustancias que nos
proporcionan la energía necesaria para el 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).
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.
21
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
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, 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.
22
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 55
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. 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.
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.
23
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
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.
Se puede decir, que la excreción llevada a cabo por los aparatos excretores implica varios procesos:



La excreción de los productos de desecho del metabolismo celular.
La regulación de la presión osmótica.
La regulación de los iones del medio interno.
ÓRGANOS IMPLICADOS EN LA EXCRECIÓN EN LOS VERTEBRADOS
Productos
desecho
de
Origen del producto
Órgano
productor
Órgano
de
excreción
Medio
excretor
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
agua
CO2
Respiración celular
Conjunto
de
células
del
organismo
Pulmones
Aire espirado
24
de
Módulo de Ciencias Naturales 2012
EL APARATO EXCRETOR
El aparato urinario está constituido por dos riñones, donde se elabora la orina, y unos conductos que la
llevan al exterior. Los riñones son típicos de vertebrados. Cada riñón está formado por un conjunto de
unidades llamadas nefronas o nefrones. La nefrona o nefrón se puede considerar como la unidad
funcional del riñón. Una nefrona consta de un corpúsculo renal, que filtra a presión el plasma sanguíneo, y
de un túbulo contorneado, de longitud variable, donde se producen la reabsorción y la secreción.
En el caso de los animales vertebrados superiores (incluido el ser humano), el aparato urinario está
compuesto por: dos riñones, que por medio de unos tubos llamados uréteres, comunican con la vejiga,
donde se almacena la orina y se expulsa al exterior mediante un conducto que es la uretra. La salida de la
orina se produce por el meato uretral.
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.
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 sangre sale del riñón mediante la vena renal. Ya no contiene urea ni ácido úrico, pero todavía tiene
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:
La cápsula renal: capa externa formada por una membrana de tejido conjuntivo fibroso.




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.
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.
25
Módulo de Ciencias Naturales 2012
La orina es un líquido amarillento compuesto por agua, sales minerales y sustancias tóxicas para el
organismo como la urea y el ácido úrico.
FUNCIONES DEL APARATO URINARIO




La excreción de los productos de desecho del metabolismo celular.
Mantener el equilibrio hídrico.
Mantener el equilibrio iónico (concentración de iones en el medio interno) y, por consiguiente, la
presión osmática. En otras palabras realiza la osmorregulación.
Mantener el equilibrio ácido-base, mediante la regulación de la concentración de iones hidrógenos
(H+) en el plasma sanguíneo.
Estas funciones permiten regular el medio interno, lográndose, el mantenimiento de la composición del
líquido intersticial y de la sangre.
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 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.
El túbulo renal, consta de varias partes:




Tubo contorneado proximal
Asa de Henle
Tubo contorneado distal
Tubo colector
26
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
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 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 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.
27
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 66
EL SISTEMA CIRCULATORIO
El aparato circulatorio es el encargado de distribuir el oxígeno y los alimentos por todo el cuerpo, y
de recoger el dióxido de carbono y los productos de excreción procedentes de las células. Está formado
por un líquido circulatorio denominado sangre, una bomba que impulsa la sangre denominada corazón y
unos conductos denominados vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares sanguíneos) y vasos linfáticos.
LA SANGRE
Está formada por un líquido denominado plasma sanguíneo y por varios tipos de elementos celulares:
las células sanguíneas.
El Plasma sanguíneo.
Está
formado
básicamente
por agua y
por
determinadas
sustancias
disueltas
minerales, glucosa, lípidos y proteínas). El plasma sin proteínas se denomina suero sanguíneo.
(sales
Las células sanguíneas:
Entre estas encontramos las siguientes:



Glóbulos rojos. También son llamados eritrocitos son células sin núcleo y llenas de hemoglobina,
que es una proteína capaz de captar y liberar oxígeno.
Glóbulos blancos. También son llamados leucocitos pueden tener función fagocítica (como
hacen los tipos neutrófilos, eosinófilos y monocitos), función de producir anticuerpos (lo hacen
los linfocitos) o productora de vaso dilatadores (lo hacen los basófilos).
Plaquetas. Las plaquetas son fragmentos de citoplasma que contienen una sustancia que inicia la
coagulación de la sangre.
LOS VASOS SANGUÍNEOS
Son
los
conductos
por
donde
circulan
denominados arterias, venas y capilares sanguíneos.
a.
b.
c.
la
sangre.
Se
diferencian
tres
tipos
Arterias. Son los vasos que llevan sangre desde el corazón a otras partes del cuerpo. Son elásticas
gracias a tener una gruesa capa muscular intermedia. Todas ellas, menos la arteria pulmonar,
llevan sangre rica en oxígeno.
Venas. Son los vasos que llevan sangre hacia el corazón. Son muy poco elásticas. Por ello precisan
tener unas válvulas internas para evitar el regreso de la sangre. Todas ellas, menos la vena
pulmonar, conducen sangre pobre en oxígeno.
Capilares sanguíneos. Son unos vasos extremadamente delgados, originados por las sucesivas
ramificaciones de arterias y venas, que unen el final de las arterias con el principio de las venas.
28
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Sus paredes son tan delgadas que permiten el intercambio de gases en los pulmones, la entrada
de nutrientes en el intestino y la salida de los productos de excreción en los riñones.
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.
LOS MOVIMIENTOS DEL CORAZÓN
Uno de contracción llamado sístole y otro de dilatación llamado diástole. Pero la sístole y la diástole no se
realizan a la vez en todo el corazón, se distinguen tres tiempos. Para lo cual realiza movimientos de
relajación (diástoles) seguidos de movimientos de contracción (sístoles). El ciclo cardíaco (latido) dura 0,8
segundos y presenta 3 etapas:
 Sístole Auricular: se contraen las aurículas y la sangre pasa a los ventrículos que estaban vacíos.
Esta fase dura 0,15 segundos.
 Sístole Ventricular: los ventrículos se contraen y la sangre que no puede volver a las aurículas por
haberse cerrado las válvulas bicúspide y tricúspide, sale por las arterias pulmonares y la aorta. Estas
también tienen, al principio, sus válvulas llamadas válvulas sigmoideas, que evitan el reflujo de la
sangre. Esta fase dura 0,3 segundos.
 Diástole general: Las aurículas y los ventrículos se dilatan, al relajarse la musculatura, y la sangre
entra de nuevo a las aurículas. Los golpes que se producen en la contracción de los ventrículos
originan los latidos, que en el hombre oscilan entre 70 y 80 latidos por minuto. Esta fase dura 0,35
segundos.
29
Módulo de Ciencias Naturales 2012
TRANSPORTE SANGUÍNEO
En esta animación podemos ver un capilar sanguíneo por cuyo interior circulan glóbulos rojos. Además de suministrar oxígeno a
todos los tejidos de tu cuerpo gracias a los glóbulos rojos, retirando el CO2 que se produce en la respiración celular hacia los
pulmones, la sangre tiene otras funciones. Transporta las hormonas producidas por el Sistema Endocrino, así como las moléculas
sencillas que se obtienen tras la digestión del alimento. La sangre también retira sustancias de desecho hacia los riñones, y lleva
anticuerpos y leucocitos que intervienen muy activamente en nuestras defensas.
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 (P) , donde se
carga de oxígeno y descarga el dióxido de carbono, regresando al corazón -cargada de oxígeno- a
través de la vena pulmonar.
30
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
31
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº77
EL SISTEMA RESPIRATORIO
Es el aparato encargado de captar el oxígeno (O2) del aire y de desprender el dióxido de carbono (CO2)
que se produce durante la respiración mitocondrial.
ESTRUCTURAS DEL APARATO RESPIRATORIO
El aparato respiratorio humano está constituido por las fosas nasales, la faringe, la laringe la tráquea, los dos bronquios y los
dos pulmones. El pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo dos. Cada lóbulo pulmonar presenta centenares de lóbulos
secundarios o lobulillos.
Los bronquios al entrar en los pulmones se ramifican apareciendo los bronquiolos, que se vuelven a ramificar entrando cada uno
en un lobulillo, dónde al ramificarse de nuevo forman los capilares bronquiales que acaban en los sáculos pulmonares, las
paredes de los cuales presentan expansiones globosas llamadas alvéolos pulmonares.
La mayor parte de la superficie interna de las vías respiratorias presenta células productoras de mucosidad (moco). Se trata de
una sustancia muy viscosa dónde quedan adheridas las partículas que lleva el aire y que presenta sustancias antibacterianas y
antivíricas. Además, las fosas nasales, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos presentan internamente células ciliadas que
mueven dicha mucosidad hacia la faringe, de dónde por deglución pasa al esófago.
ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO HUMANO.
Orificios nasales. Son dos orificios que comunican el exterior con las ventanas nasales, en el interior de las cuales hay
unos pelos que filtran el aire y unas glándulas secretoras de moco que retienen el polvo y humedecen el aire.
Fosas nasales. Son dos amplias cavidades situadas sobre la cavidad bucal. En su interior presentan unos repliegues
denominados cornetes, que frenan el paso del aire, favoreciendo así su humidificación y calentamiento.
Faringe. Es un conducto de unos 14cm que permite la comunicación entre las fosas nasales, la cavidad bucal, el oído
medio (a través de las trompas de Eustaquio), la laringe y el esófago.
Boca. Permite la entrada de aire pero sin el filtrado de polvo y la humidificación que proporcionan las fosas nasales.
Lengua. Este órgano presiona el alimento contra el paladar para introducir los alimentos.
Epiglotis. Es una lengüeta que cuando es empujada por un bolo alimenticio se abate sobre la glotis cerrando el acceso
e impidiendo así que el alimento se introduzca dentro de la tráquea.
Laringe. Es un corto conducto de unos 4cm de longitud que contiene las cuerdas vocales.
Cuerdas vocales. Son dos repliegues musculares y fibrosos que hay en el interior de la laringe. El espacio que hay entre
ellas se denomina glotis y da paso a la tráquea. Constituyen el órgano fonador de los humanos.
Cartílago tiroides. Es el primer cartílago de la tráquea. Está más desarrollado en los hombres. En estos provoca una
prominencia en el cuello denominada la nuez de Adán y una voz más grave.
Esófago. Es un conducto del aparato digestivo que se encuentra detrás de la tráquea.
Tráquea. Conducto de unos 12cm de longitud y 2cm de diámetro, constituido por una serie de cartílagos semianulares
cuyos extremos posteriores están unidos por fibras musculares. Esto evita los roces con el esófago, cuando por este
pasan los alimentos.
Pulmones. Son dos masas globosas. El pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo sólo dos.
32
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Arteria pulmonar. Contiene sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono, que se mueve desde el corazón
hacia los pulmones.
Vena pulmonar. Contiene sangre rica en oxígeno y pobre en dióxido de carbono que se mueve desde los pulmones
hacia el corazón.
Músculos intercostales externos. Son los que levantan las costillas para aumentar el volumen de la cavidad torácica y
así producir la inspiración.
Pleuras. Son dos membranas que rodean los pulmones. El espacio que hay entre ellas está lleno del denominado
líquido pleural. Su finalidad es evitar el roce entre los pulmones y las costillas.
Cavidad torácica. Es la cavidad formada por las costillas y el esternón, dónde se alojan los pulmones.
Bronquios. Son los dos conductos en los que se bifurca la tráquea.
Bronquiolos. Son las ramificaciones de los bronquios. Las últimas ramificaciones originan los denominados capilares
bronquiales que finalizan en los sáculos pulmonares, que son cavidades con numerosas expansiones globosas
denominadas alvéolos pulmonares. Considerando los dos pulmones hay unos 500 millones de alvéolos pulmonares.
Cavidad cardíaca. Es una concavidad en el pulmón izquierdo en la que se aloja el corazón.
Diafragma. Se trata de una membrana musculosa que durante la inspiración desciende permitiendo la dilatación
pulmonar y durante la espiración asciende favoreciendo el vaciado de los pulmones.
La respiración externa o ventilación comprende las tres siguientes etapas:
1. Inspiración. En ella los músculos intercostales externos se contraen y suben las costillas y el
esternón, y el diafragma desciende. Todo ello aumenta la capacidad de la caja torácica,
provocando que los pulmones se dilaten y entre aire rico en O2.
2. Intercambio de gases. En ella el aire rico en O2 llega hasta los alvéolos pulmonares, las paredes
de los cuales son tan finos que permiten el intercambio gaseoso. Como están recubiertos de finos
capilares sanguíneos que contienen sangre cargada de CO2 y pobre en O2, el CO2 pasa al interior
de los alvéolos y el O2 pasa a la sangre que hay en los capilares sanguíneos.
3. Espiración. En ella los músculos intercostales externos se relajan y bajan las costillas y el esternón
y el diafragma asciende. Todo ello disminuye la capacidad de la caja torácica, provocando que
los pulmones se contraigan y, por lo tanto, que salga aire rico en CO2
EL INTERCAMBIO GASEOSO.
Las características del intercambio gaseoso que se produce en los alvéolos pulmonares son:
1. La sangre procedente del corazón, que llega a los capilares sanguíneos que recubren los alvéolos pulmonares, está
cargada de dióxido de carbono y contiene muy poca cantidad de oxígeno.
2. A los alvéolos pulmonares llega aire procedente del exterior que es rico en oxígeno. También llega dióxido de carbono
procedente de los capilares sanguíneos. El resultado es una mezcla de gases en que predomina el oxígeno.
3. La distancia que hay entre los gases contenidos en el interior de los alvéolos pulmonares y los gases contenidos en el
interior de los capilares sanguíneos es muy pequeña, sólo 0,6 micras (0,6µ) y las paredes que los separan son
permeables a ellos. Debido a todo ello los gases pueden pasar de unos a los otros. El resultado es que ambas mezclas
de gases acaban teniendo una composición muy parecida.
4. La sangre que sale de los capilares sanguíneos que recubren los alvéolos pulmonares hacia el corazón es rica en
oxígeno y muy pobre en dióxido de carbono.
33
Módulo de Ciencias Naturales 2012
LA CAPACIDAD PULMONAR






Volumen corriente (VC). Es el volumen de aire que normalmente entra en una inspiración o sale en una espiración. En
los hombres es de 0,5 litros.
Volumen de la reserva inspiratoria (VRI). Es el volumen de aire que entra de más en una inspiración forzada. En los
hombres es de 3 litros.
Volumen de la reserva espiratoria (VRE). Es el volumen de aire que sale de más en una espiración forzada. En los
hombres es de 1 litro.
Capacidad vital (CV). Es el volumen de aire que se puede espirar tras una inspiración forzada. Equivale a la suma de los
tres anteriores volúmenes (VC + VRI + VRE = CV). En los hombres es de 4,5 litros.
Volumen residual (VR). Es el volumen de aire que siempre queda en el interior de los pulmones. En los hombres es de
1,5 litros.
Capacidad pulmonar total (CPT). Es la máxima cantidad de aire que pueden acoger los pulmones. En el hombre son 6
litros.
ENFERMEDADES DEL APARATO RESPIRATORIO.
Las principales son:
 Insuficiencia respiratoria. Disminución de la capacidad pulmonar para intercambiar gases. Puede ser causada por los
depósitos de alquitrán del tabaco sobre la superficie respiratoria, por asma, por infecciones, etc.
 Asma bronquial. Contracción repentina de los músculos bronquiales generalmente debida a una reacción alérgica.
Provoca una sensación de ahogo muy desagradable.
 Edema pulmonar. Infiltración de líquido (líquido seroso) que invade el interior de los pulmones provocando
insuficiencia respiratoria.
 Infarto de pulmón. Dolor muy fuerte en el pecho provocado por una embolia pulmonar, es decir por un coágulo que
obstruye un vaso que aporta sangre a los tejidos pulmonares.
 Enfermedades infecciosas.
o Víricas. Las principales son el resfriado y la gripe.
o Bacterianas. Según el tramo afectado se diferencian las siguientes enfermedades: sinusitis, amigdalitis,
faringitis, laringitis, bronquitis, pleuritis (pleuras), pulmonía o neumonía Además hace falta citar la
tuberculosis (infección producida por el bacilo de Koch que da lugar a la formación de cavernas en los
pulmones) y la tos ferina (tos convulsiva que afecta a lactantes y niños pequeños).
34
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº88
FLUJO DE LA ENERGÍA A TRAVÉS DE LOS ECOSISTEMAS
La vida en la tierra depende de la energía del sol que llega a la superficie terrestre y queda a disposición de los seres vivos.
A 150 millones de kilómetros de distancia el sol libera enormes cantidades de energía, una pequeñísima fracción de esta energía
llega a la tierra en forma de ondas electromagnéticas, que incluyen calor, luz y radiación ultravioleta. De la energía que llega,
gran parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre. La tierra y su atmósfera absorben una cantidad aún
mayor, y sólo queda alrededor de 1% para ser aprovechada por los seres vivos. Del 1% de la energía que llega a la tierra en
forma de luz, las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos capturan 3% o menos. En conclusión la vida en la tierra se
sostiene con menos de 0,03% de la energía que la Tierra recibe del Sol.
LA FOTOSINTESIS Y EL FLUJO DE ENERGIA
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. Y
producción primaria neta es la que queda luego de restar la energía que las plantas usan para su mantenimiento (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 que las plantas no usan para
mantenerse está disponible para ser almacenada por los animales.
NIVELES TROFICOS
Dado que el flujo de energía en un ecosistema ocurre cuando los organismos se comen unos a otros es necesario agruparlos
teniendo en cuenta su fuente de energía. Dentro de un ecosistema los organismos que obtienen energía de una fuente común
constituyen un nivel trófico o alimentario. Las plantas fotosintéticas, que obtienen su energía directamente del sol, constituyen
el nivel trófico denominado productores. Elaboran moléculas orgánicas ricas en energía y a partir de ellas se alimentan los
demás organismos. Los organismos que se alimentan de otros seres vivos constituyen el nivel conocido como consumidores, los
que a su vez se dividen en:
Organismos herbívoros, a través de ellos ingresa la energía producida por las plantas, al mundo animal, animales carnívoros
primarios, se alimentan de organismos herbívoros, y los carnívoros secundarios se alimentan de organismos carnívoros
primarios, y así sucesivamente. Los organismos que se alimentan del cuerpo muerto de otros organismos o de sus productos de
desecho se denominan descomponedores.
El paso de energía de un organismo a otro se produce a lo largo de una cadena trófica. Generalmente las cadenas tróficas se
interconectan y forman una trama trófica o red trófica.
PRODUCTORES 1ER NIVEL
Constituyen el primer nivel trófico de una trama alimentaria. En ecosistemas terrestres está representado por plantas, en tanto
que en ecosistemas acuáticos los productores son las algas.
Se caracterizan por usar la energía solar para producir moléculas orgánicas (por ejemplo hidratos de carbono) y otros
compuestos que luego serán transformados en energía química. Los productores constituyen el 99% de toda la materia orgánica
del mundo vivo.
Son organismos capaces de captar y aprovechar la energía solar o lumínica (que es prácticamente toda la energía exterior que
recibe el ecosistema) para transformar sustancias inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales), pobres en energía
química, en sustancias orgánicas, ricas en energía química. A este grupo pertenecen básicamente las plantas verdes, algunos
organismos procarióticos, las algas verde-azules y pocas bacterias, pero su contribución es menor que las plantas verdes. Los
mayores productores primarios de los ecosistemas acuáticos son las algas que a menudo forman el fitoplancton en las capas
superficiales de los océanos y lagos. En los ecosistemas terrestres, los principales productores primarios son las plantas
superiores, las angiospermas y gimnospermas.
CONSUMIDORES 2DO NIVEL
La energía disponible para el mundo animal ingresa a través de los animales herbívoros. Los consumidores aprovechan la
materia orgánica de los productores para convertirla en materia orgánica propia. A este grupo pertenecen los:
Consumidores primarios: se alimentan de los productores primarios y son los denominados herbívoros. En la tierra, los
herbívoros típicos incluyen insectos, reptiles, pájaros y mamíferos. Dos grupos importantes de mamíferos herbívoros son los
roedores y los ungulados. Estos últimos son los animales con pezuñas, que pastan, como los caballos, las ovejas o el ganado
vacuno. En los ecosistemas acuáticos (de agua dulce y salada) los herbívoros son típicamente pequeños crustáceos y moluscos.
La mayoría de estos organismos, como las pulgas de agua, los copépodos, las larvas de cangrejo y bivalvos (mejillones y
almejas). Estos, junto con los protozoos forman el zooplancton, el cual se alimenta del fitoplancton. Los consumidores primarios
también incluyen algunos parásitos de plantas, como por ejemplo: hongos, otras plantas y otros animales.
Consumidores secundarios: este nivel está constituido por animales que comen otros animales, se alimentan de los herbívoros
y por lo tanto son carnívoros, por ejemplo: halcón, orca, carpa, etc.
35
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Consumidores terciarios: se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto también son carnívoros, por ejemplo:
león, cocodrilo, etc. Los consumidores secundarios y terciarios pueden ser de tres tipos:
1. Predadores (cazan, capturan y matan a su presa),
2. Carroñeros (que se alimentan de cadáveres) y
3. Parásitos (que suelen ser más pequeños que su huésped).
En una cadena trófica típica, donde el consumidor secundario es un predador, los consumidores aumentan de tamaño en cada
nivel.
DESCOMPONEDORES 3ER NIVEL
Son organismos que aprovechan la materia y la energía que aún contienen los restos de seres vivos (cuerpos muertos, etc.),
descomponiendo la materia orgánica en materia inorgánica. A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros
microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos
de la digestión. Los animales carroñeros (buitres, algunos córvidos, hienas, etc.) no se consideran descomponedores, ya que
aprovechan los restos de animales muertos. Dentro del ecosistema, la materia se aprovecha de forma continua, en cambio la
energía se emplea una sola vez, perdiéndose progresivamente a lo largo del proceso en forma de calor y de trabajo, por lo tanto
es necesario incorporarla al sistema en forma continua.
CADENAS Y PIRÁMIDES TRÓFICAS
La secuencia general de quien come, descompone o degrada en un ecosistema, se llama cadena alimentaria. Esta secuencia de
organismos relacionados muestra cómo se transfiere energía de un organismo a otro, cuando fluye a través de un ecosistema.
Un nivel trófico está constituido por organismos que, dentro de un ecosistema, obtienen su energía de una fuente común.
Cadena trófica (o alimentaria):
Se denomina cadena trófica a la relación lineal y unidireccional entre los seres vivos de un ecosistema que se alimentan unos
de otros. En la cadena trófica, el sentido de la flecha señala la dirección de la transferencia de materia y energía. Ejemplo:
En el ecosistema unos seres (eslabones) se alimentan de otros (eslabones), constituyendo una "cadena trófica" o cadena
alimentaria. Mediante la cadena, el alimento pasa de unos "eslabones" a otros "eslabones". De esta manera se establece un
nexo de unión entre los integrantes del ecosistema. Recordemos que los niveles tróficos que constituyen un ecosistema y dan
lugar a una cadena alimentaria son:
NIVELES TRÓFICOS
Productores
Organismos capaces de sintetizar la materia orgánica a partir de la inorgánica (plantas y fitoplancton).
Consumidores primarios: Se alimentan de los productores
(son los herbívoros)
Consumidores
Descomponedores
Seres que consumen la materia orgánica ya
producida por otro ser vivo del Consumidores secundarios: Se alimentan de los
ecosistema.
Se diferencian en los consumidores primarios (son los carnívoros).
siguientes tipos:
Consumidores terciarios: Se alimentan de los consumidores
secundarios ( son los super-depredadores)
Seres que utilizan los desechos de los demás grupos, excrementos y cadáveres para obtener energía.
36
Módulo de Ciencias Naturales 2012
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
La presencia de los productores, consumidores y descomponedores en los ecosistemas hace posible que el flujo de la materia sea
cíclico: los distintos elementos químicos que forman parte de los seres vivos vuelven al mundo inorgánico y son reutilizados. El
carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno constituyen el 99% de la materia viva. Los movimientos de las sustancias
inorgánicas que circulan por los distintos niveles tróficos y pasan por el biotipo reciclándose continuamente constituyen lo que se
denomina ciclos biogeoquímicos. Veamos a continuación los más importantes.
CICLO DEL CARBONO.
El carbono es el primer y principal elemento de la estructura de los seres vivos. Se encuentra combinado, es decir, formado por
compuestos como carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleícos. Las plantas absorben el líquido dióxido de carbono del aire
o del agua, durante la fotosíntesis la transforman en compuestos orgánicos llamados azúcares como los vegetales.
CICLO DEL NITRÓGENO.
El nitrógeno es un elemento abundante en la atmósfera y en el suelo, pero la mayoría de los organismos no puede utilizarlo
directamente; por tanto es necesario que se convierta en compuestos simples mediante un ciclo en el que intervienen varios tipos
de bacterias, hongos, plantas y animales. El nitrógeno atmosférico es captado por las bacterias nitrificantes; estas lo
transforman en nitratos y lo convierten en proteínas. Las proteínas vegetales pueden pasar a los animales por medio de la
alimentación. Cuando las plantas y los animales mueren, las bacterias desnitrificantes reintegran el nitrógeno al suelo y a la
atmósfera.
CICLO DEL AGUA.
El agua es la sustancia más importante de la naturaleza. El agua recorre un ciclo que le permite circular sobre la superficie del
planeta. Este proceso recibe el nombre de ciclo hidrológico.
Durante la evaporación, la energía solar convierte el agua líquida en vapor. La condensación consiste en la transformación del
vapor de agua en gotas o cristales de hielo. En la precipitación el agua retorna a la tierra.
37
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
D ## 77
EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS
HISTORIA DEL ÁTOMO
Antiguamente, se consideraba al átomo como la partícula más pequeña, indivisible e infinitamente minúscula. No obstante,
parece probado que el átomo está formado a su vez, por electrones que giran alrededor de un núcleo constituido por otros
corpúsculos menores que giran equidistantes entre sí, y que son los protones, neutrones, positrones y mesones. Se sabía desde
comienzos del siglo XX que el átomo poseía una estructura; hoy puede descomponerse ésta en sus partes constitutivas.
Ya no se sigue considerando al átomo como indivisible, pero continúa siendo la parte más pequeña de un elemento que conserva
las propiedades químicas del mismo. Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en la molécula son primordialmente de
naturaleza eléctrica. El átomo es la unidad más pequeña posible de un elemento químico. 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.
HISTORIA DE LOS MODELOS ATÓMICOS
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.
Año
Científico
Descubrimientos experimentales
Modelo atómico
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
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.
John Dalton
De este descubrimiento dedujo que el átomo
Demostró que dentro de los átomos hay unas
debía de ser una esfera de materia cargada
partículas diminutas, con carga eléctrica
positivamente, en cuyo interior estaban
negativa, a las que se llamó electrones.
incrustados los electrones.
(Modelo atómico de
Thompson.)
1897
J.J. Thomson
Demostró que los átomos no eran macizos,
Dedujo que el átomo debía estar formado por una
como se creía, sino que están vacíos en su
corteza con los electrones girando alrededor de un
mayor parte y en su centro hay un diminuto
núcleo central cargado positivamente.
núcleo.
(Modelo atómico de
Rutherford.)
1911
E. Rutherford
38
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Espectros atómicos discontinuos originados
por la radiación emitida por los átomos
excitados de los elementos en estado
gaseoso.
1913
Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual
los electrones giran alrededor del núcleo en unos
niveles bien definidos.
(Modelo atómico de
Bohr.)
Niels Bohr
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.
3. 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.
4. 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, a través del estudio
de los rayos catódicos, y su posterior caracterización, 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
Rutherford, basándose en los resultados obtenidos en sus experimentos de bombardeo de láminas delgadas de metales,
estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o modelo atómico nuclear.
El átomo está formado por dos partes: núcleo y corteza.
39
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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. Eso explica que la mayor parte de las
partículas alfa atraviesan la lámina de oro sin desviarse. Aquí se encuentran los electrones con masa muy pequeña y carga
negativa. Como 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 publicó una explicación teórica para el espectro atómico del hidrógeno.
Basándose en las ideas previas de Max Plank, que en 1900 había elaborado una teoría sobre la discontinuidad de la energía
(Teoría de los cuantos), 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.
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. 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.
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
2
3
neutrones. El 1H es el deuterio (D), cuyo núcleo alberga un protón y un neutrón y el 1H es el tritio (T), cuyo núcleo
contiene un protón y dos neutrones.
40
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Los isótopos del carbono son 116C (6 protones y cinco neutrones),
protones y siete neutrones) y 146C (6 protones y ocho neutrones).
126C
(6 protones y seis neutrones),
136C
(6
En el caso del cloro Z=17 y A=35. Sin embargo, si miramos en la Tabla Periódica, la masa atómica del cloro natural es de 35,5.
Cuando la masa de un elemento químico es fraccionaria, resulta evidente que dicho elemento estará constituido por una
35
mezcla de sus distintos isótopos. Así, el cloro natural (masa atómica 35,5) estará formado por la mezcla de los isótopos Cl y
37
Cl. Si aplicamos la ley de mezclas, se puede calcular fácilmente que la proporción de cada uno de ellos es 75% y 25%
respectivamente:
Los isótopos de un elemento tienen las mismas propiedades químicas pero difieren algo en sus propiedades físicas. Esta
pequeña diferencia deriva de su distinta masa atómica. Así, mientras que la molécula de agua ligera pesa 18 Dalton, la molécula
de agua pesada (contiene D en lugar de H) pesa 20 Dalton. Este aumento afectará a su densidad, temperatura de ebullición, etc.
CLASIFICACIONES PERIÓDICAS INICIALES
Los científicos ven la necesidad de clasificar los elementos de alguna manera que permitiera su estudio más sistematizado. Para
ello se tomaron como base las similaridades químicas y físicas de los elementos. Estos son algunos de los científicos que
consolidaron la actual ley periódica:
Johann W. Dobeneiner
Las Triadas de Döbereiner, fue uno de los primeros intentos de clasificación de los elementos químicos, según la similitud de las
propiedades, relacionando sus pesos atómicos. Esta clasificación fue realizada por Johann Wolfang Döbereiner, un químico
alemán, que entre otras cosas también estudió los fenómenos de catálisis. 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
41
Módulo de Ciencias Naturales 2012

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 de entorno a 20 triadas. Döbereiner hizo un intento de
relacionar las propiedades y semejanzas químicas de los elementos y de sus compuestos, con las características atómicas de
cada uno de ellos, que en ese caso se trataba de los pesos atómicos, viéndose un gran parecido entre ellos, y una variación
progresiva y gradual desde el primero hasta el tercero o último de la triada.
En la clasificación de las triadas (ordenamiento de tres elementos), el químico alemán intentó explicar que el peso atómico medio
de los elementos que se encuentran en los extremos de las triadas, es similar al peso atómico de los elementos que se
encuentran en la mitad de la triada. Por ejemplo: la triada Cloro, bromo y Yodo, tiene respectivamente 36,80, y 127
respectivamente, en cuanto al peso atómico se refiere. Si realizamos la suma de los extremos, es decir 36+127 y a su vez, la
dividimos entre 2, el resultado es 81, o lo que es lo mismo, un número próximo a 80, que casualmente es el número atómico del
elemento del medio, es decir, del bromo, hecho que hace que encaje perfectamente en el ordenamiento de la triada.
John Newlands
Entre 1850 y 1865, fueron descubiertos nuevos elementos, haciéndose además grandes avances en la determinación de los pesos
atómicos, pudiendo darse valores más acertados y precisos a los pesos atómicos de los elementos ya conocidos, y valores
correctos a los recién descubiertos. Esta ley mostraba un orden de los elementos químicos, a los cuales, agrupaba por familias o
grupos, que compartían propiedades muy similares entre sí, y clasificados por periodos de ocho elementos, en los cuales las
propiedades iban cambiando progresivamente.
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:
Li
Be
B
C
N
O
F
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
Ca
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. Como cada ocho elementos, aparecía
otro elemento de iguales propiedades, a Newlands se le ocurrió hacer la comparación entre sus octavas, con las octavas
musicales, observando que la periodicidad de las octavas químicas, sugería una armonía como si de música se tratase. Dicha
comparación, a pesar de ser idílica y atractiva, carecía de validez alguna, pero fue por ella que a su clasificación le dio el nombre
de Octavas de Newlands.
Posteriormente se descubrió una familia de compuestos inertes, formada por el helio, neón, argón, kriptón, y xenón, o lo que es
lo mismo, el grupo de los gases nobles. Este descubrimiento transformó a las octavas de Newlands, en novanas.
Lothar Meyer
Principalmente conocido por su trabajo en la clasificación periódica de los elementos químicos. En un artículo publicado en 1870
presentó su descubrimiento de la ley periódica que afirma que las propiedades de los elementos son funciones periódicas de su
masa atómica. Esta ley fundamental fue descubierta en 1869 por el químico ruso Dimitri Ivanovich. Lothar Meyer también
propuso una tabla con lugares vacíos menos completa que la anterior, que fue conocida más tarde. La ordenación actual se basa
en el número de protones de los átomos (numero atómico).
Dimitri Ivanovich Mendeleiev.
Conocido sobre todo por haber elaborado la tabla periódica de los elementos químicos. Esta tabla expone una periodicidad (una
cadena regular) de las propiedades de los elementos cuando están dispuestos según la masa atómica. Mendeleiev intentó
clasificar los elementos según sus propiedades químicas. En 1869 publicó la primera versión de la tabla periódica. En 1871
publicó una versión corregida en la que dejaba huecos para elementos todavía desconocidos.
Su tabla y sus teorías ganaron una mayor aceptación cuando posteriormente se descubrieron tres de estos elementos: el galio, el
germanio, y el escandio. A lo largo de sus trabajos para organizar los elementos según sus propiedades químicas y masas
atómicas, Dimitri Mendeleiev desarrolló la tabla periódica y formuló la ley periódica.
42
Módulo de Ciencias Naturales 2012
LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL
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.
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.
ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA
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. Los elementos de los grupos A se conocen
como elementos representativos y los de los grupos B como elementos 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. Una línea diagonal quebrada ubica al
lado izquierdo a los metales y al lado derecho a los no metales.
 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.
LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Y SU UBICACIÓN
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 representativos: Están repartidos en ocho grupos. Algunos grupos representativos reciben los siguientes
nombres:
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.
43
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 88
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.
Un cuerpo puede ser agente de una fuerza y simultáneamente receptor de otra diferente.
Por ejemplo: Pablo empuja su auto; Pablo es el agente que ejerce la fuerza sobre el auto, y a su vez Pablo es el receptor de la
fuerza de gravedad de la Tierra.
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.
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.
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 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.
Fuerza ejercida por seres vivos: un caballo tirando de una carreta.
Fuerza ejercida por un agente inanimado: un velero impulsado por el viento.
¿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.
44
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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 aplicando sobre el receptor y se presenta por la longitud de la flecha.
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.
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.
Por ejemplo:
 Si una persona levanta un objeto con su mano desde el suelo, la dirección de la fuerza es vertical, mientras que su
sentido es hacia arriba.
 Un auto viaja desde Punta Arenas hacia Iquique, la dirección es de sur a norte, mientras que su sentido es hacia el
norte. Si el mismo auto regresa desde Iquique a Punta Arenas, su dirección de viaje no cambia, mientras que su sentido
será ahora de norte a sur.
¿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.
45
Módulo de Ciencias Naturales 2012
La unidad de medida de esta fuerza se denomina Newton (N), en honor al físico inglés Isaac Newton.
1kilógramo es igual a 10 N.
Las fuerzas pueden producir varios efectos en los cuerpos en que actúan, por ejemplo:
 Deformaciones: estas producen en el cuerpo receptor cambios de forma. Estos cambios de forma pueden ser de dos
tipos:
 Deformaciones plásticas.
 Deformaciones elásticas
La deformaciones plásticas se producen cuando el cuerpo receptor recibe una fuerza y modifica su forma, pero cuando la fuerza
deja de actuar no vuelve a recupera la forma inicial.
Por ejemplo: Ignacia y Matías desean hacer figuras con plastilina. Para ello toman un trozo de plastilina y comienzan a modelar,
una vez que le dan la forma que desean, la plastilina no vuelve a recuperar la forma que tenían cuando comenzaron a modelarla
Las deformaciones elásticas se producen cuando la fuerza actúa sobre un cuerpo, le produce una deformación y cuando deja de
actuar el cuerpo vuelve a su forma inicial. Por ejemplo: el elástico, los resortes. Si aplicas una fuerza sobre un globo, este cambia
de forma, pero si dejas de apretarlo volverá a recuperarla
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.
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:
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:
1.
2.
3.
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.
Si el peso es menor que el empuje (P < E), el cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor al del
líquido.
46
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Ejemplo, con un caso práctico: ¿por qué los barcos no se hunden?
Los barcos no se hunden porque su peso específico es menor al peso específico del agua, por lo que se produce un empuje mayor
que mantiene el barco a flote. Esto a pesar de que el hierro o acero con que están hechos generalmente los barcos es de peso
específico mayor al del agua y se hunde (un pedazo de hierro en el agua se va al fondo), pero si consideramos todas las partes
del barco incluyendo los compartimientos vacíos, el peso específico general del barco disminuye y es menor al del agua, lo que
hace que éste se mantenga a flote.
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.
En términos muy generales y aproximados, se puede decir que la temperatura es una magnitud proporcional a la energía
cinética promedio que tienen las partículas, átomos o moléculas, que constituyen un cuerpo. Si todas las partículas de un cuerpo
tuviesen la misma energía de movimiento la temperatura sería proporcional a esa energía. Cuando un cuerpo caliente entra en
contacto con un cuerpo frío, se produce un intercambio de energía del cuerpo más caliente al más frío, debido a que las
partículas del cuerpo caliente tienen más energía en promedio que las partículas del cuerpo frío.
¿Qué mide un termómetro? Un termómetro mide la temperatura, alcanzando el equilibrio térmico con el cuerpo al que se le
quiere medir la temperatura.
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, 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.
Una medida de la temperatura en cualquiera de estas escalas puede ser fácilmente convertida a otra escala usando esta
simple fórmula.
De
hacia Fahrenheit
hacia Celsius
hacia Kelvin
ºF
F
(ºF - 32)/1.8
(ºF-32)*5/9+273.15
ºC
(ºC * 1.8) + 32
C
ºC + 273.15
K
(K-273.15)*9/5+32
K - 273.15
K
47
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 99
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.
Otro ejemplo de onda longitudinal es aquella que se produce cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, Se origina
una perturbación que se propaga en círculos concéntricos que, al cabo del tiempo, se extienden a todas las partes del estanque.
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.
48
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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
49
Módulo de Ciencias Naturales 2012
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.
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.
50
Módulo de Ciencias Naturales 2012
U
UN
NIID
DAAD
DN
Nºº 1100
LAS MÁQUINAS
El ser humano siempre intenta realizar trabajos que sobrepasan su capacidad física o intelectual. Algunos ejemplos de esta
actitud de superación pueden ser: mover rocas enormes, elevar coches para repararlos, transportar objetos o personas a grandes
distancias, extraer sidra de la manzana, cortar árboles, resolver gran número de problemas en poco tiempo...
Para solucionar estos grandes retos se inventaron las máquinas: una grúa o una excavadora son máquinas; pero también lo son
una bicicleta, o los cohetes espaciales; sin olvidar tampoco al simple cuchillo, las imprescindibles pinzas de depilar, el adorado
ordenador o las obligatorias escaleras. Todos ellos son máquinas y en común tienen, al menos, una cosa: son inventos humanos
cuyo fin es reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo.
Prácticamente cualquier objeto puede llegar a convertirse en una máquina sin más que darle la utilidad adecuada. Por ejemplo,
una cuesta natural no es, en principio, una máquina, pero se convierte en ella cuando el ser humano la usa para elevar objetos
con un menor esfuerzo (es más fácil subir objetos por una cuesta que elevarlos a pulso); lo mismo sucede con un simple palo que
nos encontramos tirado en el suelo, si lo usamos para mover algún objeto a modo de palanca ya lo hemos convertido en una
máquina.
RESEÑA HISTÓRICA DE LAS MAQUINAS.
El Hombre desde sus inicios (entendiendo como Hombre a un ser con capacidad racional), ha tratado de dominar las fuerzas de
la naturaleza. Para ello, ha debido aprender a construir y utilizar artefactos ajenos a él.
Por citar algunos ejemplos: en la lucha entre pueblos prehistóricos, ya las armas rústicas eran comunes, según afirman
investigaciones recientes; compuestas fundamentalmente por piedras y huesos. Luego los primeros esfuerzos de construcción de
diques de tierra y zanjas de irrigación, usados para la agricultura, exigieron la utilización de herramientas, tales como los arados,
y azadones. Hasta que la construcción de caminos no llegó a ser un arte de gran desarrollo, durante la era del imperio Romano
no se reconoció verdaderamente el valor de la buena utilización de nuevas maquinas y técnicas. Los caminos de Roma, que
todavía se usan fueron construidos con atención esmerada a las condiciones de subsuelo y con una base de grava y arcilla bien
apisonada. Así, quien halla de trabajar diariamente con máquinas herramienta, habrá de plantearse cuestiones continuamente y
de resolver problemas relativos a la herramienta, a la máquina o al trabajo. Las máquinas herramienta modernas, exigen para
su racional utilización en la explotación un manejo seguro y profundos conocimientos técnicos. Una preparación por buena que
sea no es suficiente.
Se denominan máquinas a ciertos aparatos o dispositivos que se utilizan para transformar o compensar una fuerza resistente
o levantar un peso en condiciones más favorables.
Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una ventaja mecánica.
MAQUINAS SIMPLES
Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus labores, hoy son conocidas como
máquinas simples. Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina
simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente
(en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días. Algunas inventos que cumplen las condiciones anteriores son: cuchillo,
pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela, torno, hacha, pata de cabra, balancín, tijeras, alicates, llave fija...
Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que se corresponden con el principal operador del que derivan:
palanca, plano inclinado y rueda.
51
Módulo de Ciencias Naturales 2012
Lanzas, flechas y hachas fueron las primeras palancas que se utilizaron desde la prehistoria. Desde el año 2500 a. c se empezaron
a utilizar las balanzas. Hacia el 1000 a. c ya se fabricaban tijeras de hiero para trasquilar ovejas.
TIPOS DE MAQUINAS SIMPLES
PALANCA
Una palanca es, en general, una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro.
La fuerza que se aplica se suele denominar fuerza motriz o potencia y la fuerza que se vence se denomina fuerza resistente, carga
o simplemente resistencia.
El hombre, desde los inicios de los tiempos ha ideado mecanismos que le permitan ahorrar energía y con ello lograr que sus
esfuerzos físicos sea cada vez menores.
Entre los diversos mecanismos para hacer más eficientes sus esfuerzos se pueden citar las poleas, los engranajes y las palancas.
Se cuenta que el propio Galileo Galilei habría dicho: "Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo". En realidad, obtenido ese
punto de apoyo y usando una palanca suficientemente larga, eso es posible.
En nuestro diario vivir son muchas las veces que “estamos haciendo palanca”. Desde mover un dedo o un brazo o un pie hasta
tomar la cuchara para beber la sopa involucra el hacer palanca de una u otra forma.
Ni hablar de cosas más evidentes como jugar al balancín, hacer funcionar una balanza, usar un cortaúñas, una tijera, un diablito
(sacaclavos), etc.
Cuanto más alejados estemos del punto de apoyo, menor será la fuerza que tendremos que hacer.
En este esquema de la palanca el apoyo se encuentra entre el peso y el punto de aplicación de la fuerza. Se trata de una palanca
de primer género. Además de este, existen los siguientes tipos de palancas:
52
Módulo de Ciencias Naturales 2012
En las palancas de primer género el punto de apoyo está
entre el peso y
DE PRIMER el lugar de aplicación de la fuerza.
GÉNERO
(La piedra pequeña que actúa como apoyo está entre la
roca grande y la fuerza del grupo de personas.)
En las palancas de segundo género el peso se encuentra
DE
entre el apoyo y el lugar en el que hacemos la fuerza.
SEGUNDO
GÉNERO
(El peso que lleva la carretilla está entre la rueda que
actúa como apoyo y la fuerza que hace el obrero.)
En las palancas de tercer género la fuerza se aplica entre
el punto de apoyo y el peso.
DE TERCER
GÉNERO
(La fuerza la realiza el brazo izquierdo del pescador. Esta
fuerza se aplica entre el apoyo del brazo derecho y el peso
del pez.)
En una palanca podemos distinguir entonces los siguientes elementos:
El punto de apoyo o fulcro.
Potencia: la fuerza (en la figura de abajo: esfuerzo) que se ha de aplicar.
Resistencia: el peso (en la figura de abajo: carga) que se ha de mover.
Brazo de potencia
Brazo de resistencia
El brazo de potencia (b2): es la distancia entre el fulcro y el punto de la barra donde se aplica la potencia.
El brazo de resistencia (b1): es la distancia entre el fulcro y el punto de la barra donde se encuentra la resistencia o carga.
TIPOS DE PALANCA HAY
La ubicación del fulcro respecto a la carga y a la potencia o
esfuerzo, definen el tipo de palanca
53
Módulo de Ciencias Naturales 2012
PALANCA DE PRIMER TIPO O PRIMERA CLASE O PRIMER GRUPO O PRIMER GÉNERO:
Se caracteriza por tener el fulcro entre la fuerza a vencer y la fuerza a aplicar.
Palanca de primera clase
Esta palanca amplifica la fuerza que se aplica; es decir, consigue fuerzas más grandes a partir de otras más pequeñas.
Por ello, con este tipo de palancas pueden moverse grandes pesos, basta que el brazo b1 sea más pequeño que el brazo b2.
Algunos ejemplos de este tipo de palanca son: el alicates, la balanza, la tijera, las tenazas y el balancín.
Palancas de primera clase
Algo que desde ya debe destacarse es que al accionar una palanca se producirá un movimiento rotatorio respecto al fulcro, que
en ese caso sería el eje de rotación.
PALANCA DE SEGUNDO TIPO O SEGUNDA CLASE O SEGUNDO GRUPO O SEGUNDO GÉNERO:
Se caracteriza porque la fuerza a vencer se encuentra entre el fulcro y la fuerza a aplicar.
Palanca de segunda clase
Este tipo de palanca también es bastante común, se tiene en los siguientes casos: carretilla, destapador de botellas,
rompenueces.
Palancas de segunda clase
54
Módulo de Ciencias Naturales 2012
También se observa, como en el caso anterior, que el uso de esta palanca involucra un movimiento rotatorio respecto al fulcro
que nuevamente pasa a llamarse eje de rotación.
PALANCA DE TERCER TIPO O TERCERA CLASE O TERCER GRUPO:
Se caracteriza por ejercerse la fuerza “a aplicar” entre el fulcro y la fuerza a vencer.
Palanca de tercera clase
Este tipo de palanca parece difícil de encontrar como ejemplo concreto, sin embargo… el brazo humano es un buen ejemplo de
este caso, y cualquier articulación es de este tipo, también otro ejemplo lo tenemos al levantar una cuchara con sopa o el
tenedor con los tallarines.
Palancas de tercera clase
Este tipo de palanca es ideal para situaciones de precisión, donde la fuerza aplicada suele ser mayor que la fuerza a vencer.
PALANCAS MÚLTIPLES
Varias palancas combinadas. Por ejemplo: el cortaúñas es una combinación de dos palancas, el mango es una combinación de 2º
género que presiona las hojas de corte hasta unirlas. Las hojas de corte no son otra cosa que las bocas o extremos de una pinza
y, constituyen, por tanto, una palanca de tercer género.
Otro tipo de palancas múltiples se tiene en el caso de una máquina retroexcavadora, que tiene movimientos giratorios (un tipo
de palanca), de ascenso y descenso (otra palanca) y de avanzar o retroceder (otra palanca).
Además de la palanca, existen otras máquinas simples que nos pueden ayudar a levantar un peso sin demasiado esfuerzo. Una
de ellas es la polea. La polea simple está formada por una rueda acanalada por la que se hace pasar una cuerda. De un extremo
de la cuerda se sujeta la carga, y del otro se tira. Este mecanismo nos ahorra esfuerzo porque nuestro peso nos ayuda a tirar.
55
Módulo de Ciencias Naturales 2012
El polipasto es el conjunto formado por una polea móvil y una polea fija al techo. Con este sistema nos ahorramos la mitad de
esfuerzo que con la polea simple. A cambio, recogemos el doble de cuerda.
La polea es una máquina simple que nos puede ayudar a subir pesos ahorrando esfuerzo. Cuando un sistema está formado por
poleas fijas y poleas móviles, se llama polipasto.
MAQUINAS COMPUESTAS
Cuando no es posible resolver un problema técnico en una sola etapa hay que recurrir al empleo de una máquina compuesta,
que no es otra cosa que una sabia combinación de diversas máquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas se
aplica directamente a la entrada de la siguiente hasta conseguir cubrir todas las fases necesarias. Las máquinas simples, por su
parte, se agrupan dando lugar a los mecanismos, cada uno encargado de hacer un trabajo determinado. Si analizamos un
taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada por varios mecanismos: uno se encarga de crear
un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro, otro de mover el eje del taladro en
dirección longitudinal, otro de sujetar la broca, otro...
La práctica totalidad de las máquinas empleadas en la actualidad son compuestas, y ejemplos de ellas pueden ser: polipasto,
motor de explosión interna (diesel o gasolina), impresora de ordenador, bicicleta, cerradura, lavadora, video...
56