Blog de ciencias naturales grados 8 y 9 IE Juan N Cadavid

Bloque 1

Tema 1

Mezclas: soluciones

I. COMPETENCIA

Este taller evalúa atención, capacidad para tomar notas, capacidad para trabajar en grupo, recursos para identificar lo más importante de un contenido (con base en un corto de vídeo) y redactar breve y claramente las respuestas a las solicitudes y preguntas que se presentan.

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : establezco relaciones cualitativas entre los componentes de una solución; factores que afectan la solubilidad de las soluciones;propiedades coligativas; unidades básicas de concentración; analiza las relaciones cuantitativas entre solutos y solventes, así como los factores que afectan la formación de soluciones; contrasta en cuadros comparativos las diferencias entre las propiedades coligativas y cómo afectan las soluciones; utiliza las diferentes propiedades coligativas para lograr la correcta identificación de las clases de soluciones y cómo se ven afectadas variando la cantidad de soluto y solvente; muestra interés por los factores que afectan las propiedades de las soluciones.

Logro: amplío u obtengo conceptos sobre: solución, soluto,solvente,densidad,mezcla,combinación,polaridad,viscosidad, mezcla, combinación, aleación. elemento, molécula, compuesto, emulsión, coloide, suspensión, solución, mezcla homogénea y heterogénea, miscibilidad, solubilidad, cambio de estado, separación de mezclas (química, física), reacción química, solvente, soluto, saturado, insaturado, sobresaturado, ión, anión y catión.

Motivación Las soluciones encuentran grancantidada de aplicaciones en la vida diaria y en todos los ámbitos (industrial, comercial, vida diaria y económico). Sus fundamentos teóricos son químicos, y soportados por unas bases físicas.

Objetivo general Que los estudiantes identifiquen las soluciones como un tipo especial de mezcla (homogénea) en la que hay solubilidada de una sustanciao más en una o más semejantes en polaridad (solventes).

Objetivos específicos Que los estudiantes identifiquen las soluciones como mezcals homogéneas que se pueden dar entre gases, gases y líquidos o entre líquidos; que comprendan la utilidada de la existencia de soluciones, cloides y suspensiones (como tipos especiales de soluciones) de acuerdo con el tamaño de las partículas en suspensión (no completamente disueltas, flotando o depositadas) en un matriz en la que predomina un solvente; que los estudiantes vean las aplicaciones biológicas e industriales de las suspensiones, coloides y suspensiones y sean capaces de explicar la razón por la que son posibles unas en unas aplicaciones y no otras.

Contenido

Introducción Las soluciones quimicas son un tipo especial de mezcla (homogénea). Si se habla de solubilidad, las soluciones se refieren a la propiedda de una o más sustancias unir sus moléculas intimamente con las de otra sustancia. Una de ellas se denomina solvente (en la que se disuelve la otra) y la otra, soluto. A nivel más específico, las soluciones se dividen en tres categorías, dependiendo del tamaño de las partículas que estén suspendidas o depositadas en un solvente líquido. Se distinguen, de acuerdo con su tamaño: coloides, soluciones y suspensiones.

Glosario

Solución: o disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia que suele estar en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla se conoce como soluto; la sustancia donde se disuelve el soluto, se denomina solvente. En la soluciones, por lo tanto, el solvente o disolvente aparece en mayor cantidad y permite que el soluto se disuelva. En otras palabras, el solvente permite la dispersión del soluto en su seno. Lo más usual es que el solvente sea la sustancia que establece el estado físico de la solución. Puede hablarse de solventes polares (que, a su vez, se dividen en polares próticos y polares apróticos) y solventes apolares, de acuerdo con su composición molecular.

La solvatación es el proceso mediante el cual las moléculas del solvente rodean a las del soluto y permiten la disolución. El solvente más habitual, considerado el solvente universal, es el agua. Todo ello sin olvidar que existen los solventes orgánicos, también conocidos como sustancias orgánicas volátiles. Estos tienen la particularidad de que liberan a la atmósfera una serie de compuestos y de que se evaporan rápidamente en el aire. De ahí que sean considerados como una fuente importante de contaminación aquellos que, por regla general, se emplean para acometer tareas de limpieza o para disolver determinadas materias.

Soluto:suele ser un sólido que se contiene en una solución líquida. La solubilidad está vinculada en gran parte a su polaridad. Los compuestos moleculares polares y los compuestos iónicos cuentan con la propiedad de la solubilidad en disolventes con características polares (entre los que pueden mencionarse el etanol y el H2O). Los compuestos moleculares apolares, en cambio, son solubles en disolventes apolares (como el éter). El término soluto es empleado con mucha frecuencia en materia de movimiento de agua, y en concreto en dos fenómenos que se conocen como flujo global y difusión. Así, por ejemplo, en el primer caso ( que se da en seres vivos) dicho flujo lo que hace es mover no sólo el agua sino también los solutos de una parte de un organismo multitucelular a otra.

Solvente: una sustancia solvente es aquella que puede disolver. La mezcla homogénea entre un solvente y un soluto se conoce como solución.

Densidad: relación entre la masa y el volumen de una sustancia, o entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de otra sustancia tomada como patrón.

En el ámbito de la química y de la física, la densidad es la magnitud que refleja el vínculo que existe entre la masa de un cuerpo y su volumen. En el Sistema Internacional, la unidad de densidad es el kilogramo por metro cúbico (conocido por el símbolo kg/m3).

Solubilidad: está vinculada a qué tan capaz resulta una sustancia para disolverse en otra (su capacidad para actuar como soluto). Esta medida suele reflejarse en gramos por litro, moles por litro o en porcentaje de soluto.

Mezcla: combinación de dos o más sustancias, sin que se produzca como consecuencia de esta una reacción química. Las sustancias participantes de la mencionada mezcla conservan sus propiedades e identidad.

Combinación: unión de una o más sustancias, ya sean elementos o compuestos, para formar un único compuesto químico. Según el tipo de sustancia que interviene en una combinación química, pueden recibir otros nombres: oxidación, síntesis, neutralización, adición.

Polaridad: propiedad física que disponen aquellos agentes que se acumulan en los polos de algún cuerpo y que se polarizan. De acuerdo con el ámbito, es posible distinguir entre diferentes tipos de polaridad.La polaridad eléctrica es la propiedad de los terminales (polos) de una batería o de una pila, que pueden ser positivos o negativos. La corriente eléctrica circula desde el cátodo (polo negativo) hacia el ánodo (polo positivo), generando un flujo que permite el funcionamiento de diversos dispositivos a través de la energía eléctrica. La polaridad química se advierte cuando las cargas eléctricas de una molécula se separan. Cuando la molécula se forma a partir de un enlace covalente, los electrones se movilizan hacia la zona de electronegatividad más importante. A partir de entonces se desarrolla el dipolo eléctrico por las diferencias en la densidad de carga de los núcleos que componen el enlace en cuestión.

Viscosidad: medida de la resistencia que ofrece un fluido (gas o líquido) a desplazarse en un medio. Ejemplo: un gas en otro gas o un líiquido en otro líquido o sobre un sólodo (como un aceite en una lámina de vidrio)

Miscible: se refiere a la propiedad de unos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una solución homogénea. Es aquella mezcla en la que no se separan las fases o las sustancias presentes como: alcohol en agua, benceno en tolueno, ácido acético en agua, acetato de etilo en ácido acético.

Inmiscible: son aquellas sustancias que no se pueden mezclar en forma homogénea con otra sustancia, por ejemplo; el aceite es inmiscible con el agua.

Desarrollo

¿Qué es una solución?

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está present, generalmente, en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve, denominada solvente. En cualquier discusiónsobre soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones; es decir, las cantidades relativas de los diversos componentes.

La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. Las soluciones se clasifican según:

La cantidad de soluto: pueden ser Diluidas-Concentradas-Saturadas-Sobresaturadas. Estas soluciones son medidas mediante unidades físicas, como son: % en masa, % en volumen, % en masa-volumen, g/l, mg% y partes por millón (ppm). Igualmente, se puede medir por medio de unidades químicas, como molaridad, normalidad y molalidad.

Si conducen o no la corriente eléctrica, las soluciones acuosas pueden ser: electrolitos y no electrolitos.

Principales clases de soluciones

Solución Disolvente Soluto Ejemplos

Gaseosa Gas Gas Aire

Liquida Liquido Liquido Alcohol en agua

Liquida Liquido Gas O2 en H2O

Liquida Liquido Sólido NaCl en H2

Separación de mezclas

En un estado natural de las sustancias generalmente forman mezclas. Existen métodos para separar los componentes que las forman por lo cual se debe tomar en cuenta el estado natural de la mezcla y de sus componentes.

Existe gran cantidad de sustancias químicas que, para identificarlas, se separan en sistemas homogéneos sencillos para conocer su utilización y composición, utilizan procesos que reciben el nombre de análisis químicos.

Hay varios métodos para separar los componentes de una mezcla. Algunas de ellas son:

·Decantación. Se usa para separar mezclas formadas por sólidos y líquidos o dos o más líquidos no miscibles (no solubles). Consiste en dejar reposar el líquido que contiene partículas sólidas en suspensión.

·Filtración. Se usa para separar sólidos no solubles en líquidos. La separación se hace por medios porosos que retienen las partículas sólidas y dejan pasar el líquido.

·Destilación. Las soluciones (sistemas homogéneos) o mezclas de líquidos miscibles pueden separarse por cambios de estado , como congelación, evaporación y condensación: Para separar los componentes de una solución se emplea con frecuencia la destilación; también se usa para purificar las sustancias líquidas.

Destilación simple. El proceso se lleva a cabo por medio de una sola etapa. Es decir, que se evapora el líquido de punto de ebullición más bajo (mayor presión de vapor) y se condensa por medio de un refrigerante.

Destilación fraccionada: proceso se realiza en varias etapas por medio de una columna de destilación, en la cual se llevan a cabo continuamente numerosas evaporaciones y condensaciones.

Centrifugación: separación de las dos fases (sólida y líquida) de una mezcla mediante la fuerza centrífuga originada en la centrifugadora. El equipo gira alrededor de un eje, generando así una fuerza centrífuga que hace que las partículas de la fase más pesada se dispongan formando una capa lo más alejada posible del eje de rotación, todo lo contrario que ocurre con las partículas de la fase más ligera.

Evaporación: el paso espontáneo de un líquido la fase de vapor. Si la materia que pasa a vapor es un sólido, se denomina sublimación. Ambos procesos ocurren cuando la presión de vapor de la sustancia es mayor que la presión parcial de las sustancias en la fase de vapor.

¿Qué es una mezcla? Las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas. Los componentes de una mezcla pueden ser sólidos, líquidos o gases. Una mezcla contiene dos o más sustancias combinadas, de tal forma que cada una conserva su identidad química.

¿Qué es una mezcla heterogénea? Las mezclas heterogéneas están físicamente separadas y pueden observarse como tales. Se caracterizan porque se aprecia físicamente de qué están formados sus constituyentes y cada uno conserva sus propiedades. También se dice que en una mezcla heterogénea se aprecian diferentes fases.

Las mezclas heterogéneas se pueden agrupar en:

Emulsiones: conformadas por 2 fases líquidas inmiscibles. Ejemplo: agua y aceite, leche, mayonesa.

Suspensiones: conformadas por una fase sólida insoluble en la fase dispersante líquida, por lo cual tiene un aspecto opaco. Las partículas dispersas son relativamente grandes. Ejemplo: Arcilla, tinta china (negro de humo y agua), pinturas al agua (base de agua), cemento.

Coloides o soles: es un sistema heterogéneo en donde el sistema disperso puede ser observado a través de un ultramicroscopio.

Métodos para separar los componentes de una mezcla homogénea: evaporación y destilación.

¿Qué es una mezcla homogénea? Las mezclas homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición es la misma en toda la muestra. La mezcla homogénea también se denomina disolución, que consiste en un disolvente(solvente) disolviendo un soluto (generalmente en menor cantidad y siempre de la misma polaridad que el solvente). Normalmente, la sustancia presente en mayor cantidad es el solvente, y puede haber uno o más solutos.

Resumen y conclusiones Las soluciones son un tipo especial de mezcla. Las mezclas, a grandes rasgos, se separan en homogéneas y heterogéneas. Las soluciiones tienen dos componentes principales: solvente y soluto. De acuerdo con la polaridad, las soluciones pueden ser polares o apolares. Las razones por las quer una sustancia que comparta estado no se junte íntimanente con otra son: miscibilidad, polaridad y densidad. El solvente universal es el agua (pues la mayoriá de los compuestos ne la naturaleza son polares, y encuentran su base en el agua). Los solventes polares disuelven sustancias polares y los apolares, apolares. La polaridad tiene connotaciones tanto químicas como físicas. El estudio de las soluciones químicas es una gran oportunidad para unir conceptos de la química y la física y para ilustrar la utilidad (a nivel ambiental, económica, industrial y sus aplicaciones en la vidad diaria) de distintas clases de soluciones (de acuerdo con el tamaño de sus partículas (no completamente disueltas)). Las tres clases de soluciones, de acuerdo con el tamaño de las partículas en solución (completamente disueltas) o suspensión (percialmente disueltas) son: solución, suspensión y coloide.

Actividades complementarias Se sugiere la observación de los cortos de los cuales se presentan sus vínculos. Ellos son de duración moderada, en lenguaje sencillo, claros, correctos técnicamente y adecuados para que los alumnos complementen los conceptos, explicados en el aula por el docente o a ser asimilados de acuerdo con el glosario proporcionado (el que les permitirá la consecución de los logros perseguidos para la asimilación del tema).

ttps://www.youtube.com/watch?v=fWT2cjrQX6s

https://www.youtube.com/watch?v=zwBcH-c2um0

https://www.youtube.com/watch?v=MvHyPilzGrU

Evaluación en clase Se hacen preguntas sobre lo expuesto en clase, que es lo contenido en este documento. El nivel de esas preguntas y el contenido sobre el que versan sienta el tema para las evaluaciones escritas.

Evaluación escrita Preguntas de tipo selección múltiple. Una evaluación por tema, cuatro o cinco puntos por prueba. Cada punto consta de un enunciado corto y de cuatro opciones. Solamente una de ellas es cierta.

CUESTIONARIO Responda breve y claramente. No se dan las respuestas con el propósito de que los alumnos aprovechen la posibilidad de trabajar en forma individual, en el hogar, requiriendo leer el texto proporcionado y consultar en la red (de considerrarlo necesario) o preguntarlos en las reuniones virtuales que habremos de tener. Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases (virtuales por el momento)

1.Diferencie mezcla de solución.

2. Diferencie elemento de compuesto.

3. Diferencie compuesto de mezcla.

4. ¿Qué es una fase en una mezcla heterogénea?

5. De tres razones por las que se pueden formar fase en mezclas de líquidos.

6. Defina el concepto de pureza para una sustancia química.

7. Diferencie elemento de mineral.

8. Diferencie combinación de aleación.

9. Diferencie molécula de cristal.

10. Diferencie entre mezcla homogénea y heterogénea.

11. ¿Cómo puedo transformar una mezcla heterogénea en una homogénea?

12. De ejemplos de reacciones químicas entre gases, entre sólidos, entre líquidos, entre gases y sólidos, entre gases y líquidos y entre sólidos y líquidos.

13. Mencione las diferencias entre emulsión, coloide (sol), y suspensión.

14. Diferencie miscibilidad de solubilidad.

15. Mencione de a método de separación de mezclas para los siguientes casos: sólido de sólido, líquido de líquido, líquido de sólido.

16. Mencione dos métodos químicos de separación de mezclas.

17. Mencione aplicaciones de los métodos siguientes de separación de mezclas o sustancias: a. decantación, b. floculación, c. filtrado, d. evaporación, e. destilación, f. tamizado, g. extracción, h. centrifugación, i. cromatografía.

18. Diferencie combinación química de combinación física.

19. Diferencie evaporación de volatilización.

20. ¿Cómo puede modificarse la velocidad a la que se produce una reacción química?

21. ¿Cómo puede modificarse la solubilidad de uno o más componentes de una mezcla?

22. ¿Cómo puede transformarse una suspensión en una solución en un coloide, una suspensión en una solución, un coloide en una solución?

23. Mencione usos industriales de suspensiones, coloides y soluciones.

24. ¿Cuál es la característica fundamental de una reacción química?

25. Diferencie solvente de soluto.

26. Diferencie soluciones saturadas de insaturadas y de sobresaturadas.

27. ¿Cómo puedo modificar una solución insaturada para hacerla saturada?, ¿para hacerla sobresaturada?

28. ¿Qué permite que un soluto sea soluble en un solvente?

29. Diferencie anión de catión.

30. Complete: las reacciones químicas se producen entre átomos libres o de moléculas y en estado de ----.

31. Diferencie molaridad (M) de molalidad (m).

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

La actividad se juzga bien realizada si las notas son fieles al contenido escuchado y visto. Las notas cobran importancia al permitirle al alumno formular preguntas a ser resueltas por el docente o por los compañeros. Igualmente, serán empleadas para resolver las pruebas escritas. Con esta actividad se busca fomentar la autonomía en la toma de notas, la responsabilidad individual, el trabajo en grupo (al dividirse la toma de notas para poder observar con agilidad los contenidos propuestos), el orden y el cuidado en la transcripción de las respuestas (para tener bases escritas para apoyarse en la solución de las pruebas)

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

VII. CONDICIONES DE ENTREGA AL DOCENTE. Por grupo, en hojas de cuaderno, escritas por ambos lados, al terminar la clase (si el docente se encuentra o a quien les suministre el cuestionario. Escribirán el nombre de todos los miembros del grupo, la fecha el grupo y el nombre del tema. No escriben la pregunta o la solicitud, pues ya está aquí. A discreción del docente.

Tema 2

Materia: estados y soluciones

I. COMPETENCIAS

Identifica soluciones en el medio natural y en la vida diaria, diferencia los estados de la materia de acuerdo con sus densidades, reconoce la incidencia de la densidad, la temperatura y la presión en los estados de la materia y sus cambios.

Adquiere conceptos sobre : solución, solvente, soluto, concentración, pureza, dilución, enzima, catalizador, sólido, líqido, gaseoso, cambios en el estado de la materia, temperatura, calor, energía, trabajo, reacción química.

Adquiere o amplia conceptos sobre solución, solvente, soluto, concentración, dilución, pureza, contaminante; adquiere o amplia conceptos sobre estados de la materia, cambios de estado de la materia y factores que inciden en los cambios de estado de la materia.

Identifica cambios de estado de la materia en el medio natural, comprende el proceso de elaboración de una solución de una concentración dada.

Identifica la importancia de la calibración de las soluciones en los procesos domésticos e industriales e ilustra un ejercicio de calibración de concentración en una actividad doméstica diaria.

II. ACTIVIDADES:

Logro: repasa conceptos como los de materia, sólido, líquido, gaseoso, presión, temperatura, cambio de estado, evaporación, consolidación (solidificación), sublimación, sublimación reversible, liquidificación (liquefacción), densidad, estado de agregación, gel, plasma, solución, solvente, soluto, concentración, pureza, dilución, solubilidad.

Motivación La materia constituye todo lo que existe y se encuentra, fundamentalmente, en tres estados: sólido, líquido o gaseoso.

Objetivo general Identificar los tres estados básicos de la materia.

Objetivos específicos Diferenciar entre los estados básicos de la materia, conocer los factores que modifican los estados de la materia, comprender los cambios de estado de la materia de acuerdo con la temperatura, la presión y el medio en el que se encuentren los cuerpos. Identificar los componentes de una solución y los factores que inciden en la solubilidad de una sustancia en otra. Conocer la naturaleza de la materia de los cuerpos nos permite conocer sus características, manejo y comportamiento. Generalmente, los cuerpos no están conformados por materia (átomos, el constituyente primario de la materia) de un solo tipo.

Contenido

Glosario

A la unión de dos o más sustancias se le conoce como combinación; estas combinaciones pueden ser de dos tipos: combinaciones físicas y combinaciones químicas.

Las combinaciones químicas se conocen como enlaces químicos; estas combinaciones consisten en la unión de dos o más sustancias, cuyos átomos o moléculas se unen entre sí mediante fuerzas llamadas enlaces químicos, y sólo mediante procedimientos químicos es posible separar tales sustancias combinadas. Por ejemplo, al combinar agua (H2O) con cal viva (CaO) se forma el hidróxido de calcio. Aquí se produce una combinación química, puesto que los átomos del agua y la cal se reacomodaron, originando el hidróxido de calcio.

Las combinaciones físicas se conocen como mezclas, las que son de dos tipos: heterogéneas y homogéneas. En las mezclas heterogéneas, las sustancias que se mezclan no se distribuyen uniformemente, por lo que se pueden distinguir ambas sustancias mezcladas; en las mezclas homogéneas, las sustancias mezcladas si se distribuyen uniformemente, y toda la mezcla se observa como si fuese una sola sustancia; es decir, las sustancias no se pueden distinguir una de la otra, pues han formado una sola fase (homogénea). Ejemplo: los perfumes, que contienen agua, alcohol y esencias y, sin embargo, ninguna de las tres sustancias puede distinguirse.

Concepto de solución

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Estas sustancias pueden ser sólidas, líquidas y gaseosas.

Las soluciones, también llamadas disoluciones, son uniones físicas entre dos o más sustancias que originan una mezcla de tipo homogénea, la que presenta uniformidad en todas sus partes.

Importancia de las soluciones

La materia se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza en forma de soluciones, dentro de las cuales se llevan a cabo la gran mayoría de los procesos químicos.

Muchas de estas mezclas son soluciones y todas ellas rodean a los seres vivos (agua de mar, de río, suelo, aire, sustancias comerciales, etc.), por lo que nuestra existencia depende de las mismas en menor o mayor grado. Además, en el interior de una persona existen soluciones tales como la saliva, sangre, orina, ácidos y bases diluidas.

La industria genera infinidad de soluciones en forma de drogas, medicinas, desinfectantes, bebidas gaseosas, cosméticos, etc.

Estados físicos de las soluciones

1. Soluciones sólidas: todos los componentes de este tipo de solución pueden encontrarse en estado sólido a temperatura ambiente. Por ejemplo, el latón es una aleación ampliamente utilizada para producir instrumentos musicales, siendo formados por una mezcla de 95 a 55% de cobre y 45 a 5% de zinc.

2. Soluciones gaseosas: todos sus componentes son gaseosos. Ejemplo: el aire de nuestra atmósfera se compone de, aproximadamente, 78% de nitrógeno, 20% de oxígeno, aproximadamente, 1% de argón y 1% de otros gases, como dióxido de carbono y vapor de agua.

3. Solución líquida: tiene por lo menos uno de sus componentes en estado líquido, generalmente el solvente. Puede ser de tres formas:

3.1 Soluciones formadas por gas y líquido: muchas soluciones contienen gases disueltos en líquidos. Ejemplo: refrigerante o agua con gas, los que poseen gas carbónico o dióxido de carbono disuelto en agua. Además, en el caso del agua en acuarios es necesario que haya oxígeno disuelto para que los peces absorban y puedan respirar.

3.2 Soluciones formadas por líquidos: todos los componentes son líquidos. Ejemplo: alcohol etílico.

3.3 Soluciones formadas por sólidos y líquidos: la mayoría de las soluciones de la vida cotidiana, y principalmente las utilizadas en laboratorios de química, está constituida de solutos sólidos y solventes líquidos (la mayoría de veces agua). Un ejemplo es el agua del mar, que posee varias sales, incluyendo el cloruro de sodio (sal de cocina) disueltas en ella.

¿Qué es una solución química?

Se denomina solución química o disolución a una mezcla homogénea de dos o más sustancias cuya vinculación ocurre a grado tal que se modifican o pierden sus propiedades individuales. Así, la unión de ambas sustancias arroja una sustancia nueva, con características propias, en la que los dos o más componentes mezclados resultan indistinguibles el uno del otro.

De esta manera, la disolución resultante de la mezcla de los dos componentes tendrá una única fase reconocible (sólido, líquido o gaseoso) pese a que sus componentes estuvieran en fases distintas. Por ejemplo, la disolución de azúcar en agua.

Toda solución química presenta, como mínimo, dos componentes: uno que es disuelto en el otro y que llamaremos soluto, y otro que disuelve al soluto y que llamaremos solvente o disolvente. En el caso del agua con azúcar, la primera será el solvente y el segundo será el soluto.

En general, toda solución química se caracteriza por:

1.Soluto y solvente no pueden separarse por métodos físicos como decantación, filtración o tamizado, ya que sus partículas han construido nuevos enlaces químicos.

2.Posee un soluto y un solvente (como mínimo) en alguna proporción detectable.

3.A simple vista no pueden distinguirse sus elementos constitutivos.

4.Únicamente pueden separarse soluto y solvente mediante métodos como la destilación, la cristalización o la cromatografía.

Tipos de solución química

Las soluciones químicas pueden clasificarse de acuerdo con la proporción que exista entre soluto y solvente, denominada concentración. Existen, así, cuatro tipos de soluciones:

Diluidas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es muy pequeña. Por ejemplo: 1 gramo de azúcar en 100 gramos de agua.

Concentradas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es grande. Por ejemplo: 25 gramos de azúcar en 100 gramos de agua.

Saturadas. Cuando el solvente no acepta ya más soluto a una determinada temperatura, pues sus partículas ya no tienen cómo generar más enlaces, se dice que está saturada. Por ejemplo: 36 gramos de azúcar en 100 gramos de agua a 20 °C.

Sobresaturadas. Habremos notado que la saturación tiene que ver con la temperatura: eso se debe a que incrementando esta última, se puede forzar al solvente a tomar más soluto del que ordinariamente puede, obteniendo así una solución sobresaturada.

Se puede modificar la solubilidad modificando la temperatura. Al calentar se incrementa la solubilidad y al enfriar se reduce.

Concentración de una solución química

La concentración es una magnitud que describe la proporción de soluto respecto al solvente en una disolución. Esta magnitud se expresa en dos tipos distintos de unidades:

Unidades físicas. Aquellas que se expresan respecto al peso y al volumen de la solución en forma porcentual (se multiplican por 100). Pueden ser las siguientes:

%Peso/peso. Se expresa en gramos de soluto sobre gramos de solución.

%Volumen/volumen. Se expresa en cc de soluto sobre cc de solución.

%Peso/volumen. Combina las dos anteriores: gr de soluto sobre cc de solución.

Unidades químicas.

Molaridad (M): expresa el número de moles de soluto por litro de solución o un kilogramo de solución.

Fracción molar (Xi): se expresa como moles de un componente (solvente o soluto) en relación con los moles totales de la solución

Xsolución = moles de soluto / moles de soluto + moles de solvente

Xsolvente = moles de solvente / moles de soluto + moles de solvente

Siempre se cumple que: Xsolvente + Xsolución = 1

Desarrollo

Resumen Las dos partes básicas de una solución son solvente y soluto. Las soluciones. de acuerdo con su concentración, se clasifican en: diluidas (insaturadas), saturadas y sobresaturadas. En las soluciones pueden intervenir sustancias externas que incrementen la solubilidad de un solvente en un soluto: los catalizadores. Los estados fundamentales de la materia son sólido, líquido y gaseoso. Los cambios de estado de la materia se dan como consecuencia de modificaciones en la temperatura o la presión de ellos. Cada estado de la materia tiene características que lo diferencian de los otros estados.

Conclusiones Los cambios en el estado de la materia son reversibles o no reversibles. El estado de agregación de las partículas es la característica que mejor permite diferenciar las sustancias (la materia) de acuerdo con su estado.

https://www.youtube.com/watch?v=zkWvEjNS2

https://www.youtube.com/watch?v=cmHn5Kn1Y-I

https://www.youtube.com/watch?v=BLpAozmnSmQ

Interrogantes

Tarea inicial: los alumnos formularán 10 interrogantes sobre el tema, cinco sobre soluciones y cinco sobre los estados de la materia. Entregarán al docente las preguntas y sus respuestas. Realizan este trabajo como preparación. Si el trabajo de formulación de interrogantes y generación de respuestas es de buena calidad, les vale como nota del tema. Si el trabajo no tiene buen nivel, presentan evaluación escrita sobre el tema. Puntos de selección múltiple.

Segunda parte del cuestionario: los alumnos responderán interrogantes con base en las notas (dejadas en la papelería de la institución educativa) sobre soluciones y apoyados en las notas que hayan tomado durante la presentación magistral del tema estados de la materia. Todos los puntos del cuestionario se proporcionan resueltos.

1. ¿Cuál es el nombre dado a la fuerza mediante la cual se unen átomos a otros átomos o a moléculas ionizadas? Enlace químico

2.¿Cuál es el nombre dado al proceso mediante el que se crean nuevos compuestos químicos (productos) a partir de unos elementos o sustancias iniciales (precursores)? Reacción química

3. Indique la diferencia básica entre mezclas homogéneas y heterogéneas. A las mezclas homogéneas no se le diferencian sus componentes (alcohol en agua), A las mezclas heterogéneas se les diferencian sus componentes (arena y lentejas). Tanto homogéneas como heterogéneas pueden encontrarse en estado líquido, sólido o gaseoso.

4. De dos ejemplos de soluciones líquidas.

Alcohol en agua, vinagre en agua.

5. De dos ejemplos de soluciones sólidas.

Hierro y cobre líquidos que se solidifican, dos metales (en mezcla o en aleación) que pasan del estado líquido al sólido, cualquier aleación (unión de metales en proporciones definidas).

6. De dos ejemplos de soluciones gaseosas. Metano (CH4) en dióxido de carbono (CO2), dióxido de carbono en la atmósfera.

7. De dos ejemplos de cada uno de los siguientes tipos de soluciones:

a. Gases en líquidos b. Sólidos en líquidos c. Gases en sólidos

a. Una bebida carbonatada, una cerveza, un vino espumoso, una gaseosa. b. Sal en agua, azúcar en agua. c. Oxígeno disuelto en una bebida alcohólica o en agua, ambas congeladas

8. Indique la diferencia básica entre solvente y soluto. El solvente disuelve al soluto. Generalmente, el solvente se encuentra en mayor cantidad que el soluto.

9. Indique como pasar una solución:

a. De saturada a insaturada

b. De saturada a sobresaturada

c. De insaturada a sobresaturada

d. De sobresaturada a insaturada

e. De insaturada a saturada

f. De sobresaturada a saturada

a. Agregar solvente sin agregar soluto

b. Agregar soluto sin agregar solvente

c. Agregar abundante soluto sin agregar solvente

d. Agregar abundante solvente sin agregar soluto

e. Agregar soluto sin agregar suficiente solvente

f. Agregar solvente sin agregar suficiente soluto

10. Como pasar materia de un estado a otro:

a. De sólido a líquido

b. De sólido a gaseoso

c. De líquido a sólido

d. De líquido a gaseoso

e. De gaseoso a sólido

f. De gaseoso a líquido

a. Incrementando la temperatura

b. Incrementando la temperatura o exponiendo materia volátil a la atmósfera

c. Reduciendo (descendiendo) la temperatura

d. Incrementando la temperatura hasta al punto de ebullición

e. Incrementando la presión y reduciendo la temperatura

f. Incrementando la presión o reduciendo la temperatura, o practicando ambas medidas al tiempo.

11. Proporcione el nombre para el cambio de estado que se solicita a continuación:

a. De sólido a líquido

b. De sólido a gaseoso

c. De líquido a sólido

d. De líquido a gaseoso

e. De gaseoso a sólido

f. De gaseoso a líquido

a. Licuefacción,liquidificación

b. Sublimación

c. Consolidación

d. Evaporación

e. Sublimación reversible

f. Condensación

12. ¿Qué se requiere para que la materia cambie de estado? Elevar o descender la temperatura y reducir o incrementar la presión.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN La evaluación es mediante prueba escrita. Todos los cursos han recibido parte del contenido de este tema. Al regreso del docente recibirán lo restante. Serán evaluados en la sesión siguiente a la finalización.

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Lectura en grupo y solución de cuestionario (preguntas y solicitudes) confrontando las respuestas ofrecidas por el docente a lo solicitado en el. Ejercicio de comprensión lectora con aplicación al tema a tratar.

V. BIBLIOGRAFÍA No es requiere. Todo es proporcionado por el docente en este contenido

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN. Se asigna para que revisen el tem,a en ausencia del docente por enfermedad respiratoria

VII. CONDICIONES DE ENTREGA AL DOCENTE. Entrega es solicitada y sirve como evaluación del tema.

Tema 3

Soluciones electrostáticas

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Estándares : compara los modelos que sustentan la definición ácido-base; asimila conceptos teóricos y gana comprensión sobre su utilidad en los ámbitos económico, de la salud y ambiental sobre teorías de ácidos y bases, funciones pH y pOH; reconoce la diferencia que hay entre sustancias electrolíticas y no electrolíticas. define los conceptos de ácido y una base a partir de diferentes teorías; usa la función pH y pOH con el fin de identificar si una sustancia es ácida o básica; calcula el pH y el pOH de una sustancia; muestra interés por la aplicación que tienen los ácidos y las bases en la vida cotidiana.

Logro: repasa conceptos como los de electrólisis, lisis, solución, coloide, suspensión, solución química, electricidad, magnetismo, campo eléctrico, electronegatividad, electrón, potencial eléctrico, mezcla, estática, electrostática,

Motivación La soluciones eslectrtostáticas tienen aplicaciones que hacen nuestra vida más segura, pues se emplean como recubrimientos de alta duración (por lo que no es necesario exponerse a accidentes durante su aplicación).

Objetivo general Comprender las bases físicas y químicas de las soluciones electrostáticas y la razón por las que la electrostática permite su utilización en la fabricación de soluciones y dispositivos útiles para los humanos.

Objetivos específicos Comprender el uso de las soluciones leectrostáticas en la industria y sus utilidada en el manejo y conservación de la salud de los ecosistemas con base en su baja frecuiencia de aplicación y las medidas de seguridad que se deben observar para su aplicación.

Contenido

Glosario

Solución (química): es la mezcla homogénea de una o más sustancias disueltas en otra sustancia en mayor proporción.

Mezcla: es una materia constituida por diversas moléculas. Las materias formadas por moléculas que son todas iguales, en cambio, reciben el nombre de sustancia químicamente pura o compuesto químico.

Electricidad:forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos, químicos, etc., y que se debe a la separación o movimiento de los electrones que forman los átomos.

Estática: la rama de la mecánica centrada en el análisis de las cargas (fuerza y momento) y el estudio de las leyes que regulan el equilibrio estático de fuerzas, o sea, en un estado en el cual los subsistemas no atraviesen cambios en sus posiciones relativas a pesar del paso del tiempo. Dicho equilibrio, que tiene lugar cuando tanto su velocidad como su aceleración son iguales a cero, puede ser estable, inestable o indiferente.

Electrostática: especialización de la física centrada en el análisis de los sistemas que forman los cuerpos con carga eléctrica en equilibrio. Estos cuerpos, al tener carga eléctrica, provocan reacciones de rechazo y atracción, generándose los llamados fenómenos electrostáticos.

Lisis: proceso de ruptura de la membrana celular de células o bacterias por parte de las lisinas.

Origen de la palabra: (del griego disolución). En general, se refiere a una ruptura.

Hidrólisis: es una reacción química entre una molécula de agua y otra de macromolécula, en la cual la molécula de agua se divide y sus átomos pasan a formar unión de otra especie química. Esta reacción es importante por el gran número de contextos en los que el agua actúa como disolvente.

Electrólisis: proceso químico por medio del cual una sustancia o un cuerpo inmersos en una disolución se descomponen por la acción de la una corriente eléctrica continua.

Accidente: suceso imprevisto que altera la marcha normal o prevista de las cosas, especialmente el que causa daños a una persona o cosa.

Costo social: se compone del costo alternativo de los recursos usados en la producción de un bien, más cualquier pérdida de bienestar o incremento en los costos que la producción de ese bien pueda ocasionar a cualquier otra actividad productiva.

Costo ambiental: es el valor económico que se le asigna a los efectos negativos de una actividad productiva para la sociedad (contaminación, pérdida fertilidad del suelo, etc.).

Costo económico: se basa en un mejor rendimiento; en el caso de utilizar un factor, se traduciría en el pago por ese factor para un uso eficiente. Para diferenciar entre estos dos planteamientos se analizan las definiciones de los costos de diversos factores (trabajo, capital o servicios empresariales) en cada sistema.

Polaridad: propiedad que tienen algunos agentes físicos de acumular sus efectos en puntos opuestos de ciertos cuerpos.

Solución (sustancia) electrolítica: aquellas en las que el soluto se encuentra disuelto en el solvente formando iones. Los iones, que están ya preformados en la sal, aun en su forma cristalina, se disocian al entrar en solución siempre y cuando haya alguna fuerza que pueda romper sus enlaces.

Solución (sustancia) no electrolítica: aquellas que no conducen la energía eléctrica: por ejemplo el agua pura, una solución de agua con azúcar o de agua con glicerina.

Bioseguridad: conjunto de normas preventivas y protocolos aplicables a diversidad de procedimientos que se utilizan en la investigación científica para proteger la salud. Se focaliza en la prevención de riesgos y uso seguro de recursos genéticos y biológicos ante la exposición a agentes con capacidad infecciosa, como el manejo de determinados residuos y almacenamiento de reactivos, entre otros.

Seguridad industrial: área multidisciplinaria que se encarga de minimizar los riesgos en la industria. Parte del supuesto de que toda actividad industrial tiene peligros inherentes que necesitan de una correcta gestión.

Desarrollo

Varios siglos antes de Cristo, Tales de Mileto descubrió la propiedad que tienen los materiales de atraer otros objetos. Esto lo logró mediante experimentos con ámbar, frotando dicha sustancia sobre algunas superficies.

Cuando un objeto acumula cargas eléctricas, produce electricidad estática. Dicha acumulación puede generarse si dos materiales se frotan entre sí, ya que los electrones pasan de una superficie a otra por la diferencia de niveles energéticos (los dos cuerpos quedarán cargados, uno con carga negativa y el otro con carga positiva). Con el contacto, puede aparecer una descarga electrostática: una corriente eléctrica que circula de forma momentánea entre los objetos que tienen distinto potencial.

Por otra parte, si un elemento neutro es tocado por otro que dispone de carga eléctrica, los dos resultarán con el mismo tipo de carga.

El material con carga eléctrica que atrae o rechaza los electrones de otro material produce una carga inducida. En el segundo elemento, se desarrolla una zona con mayor carga positiva que provoca atracción. Esto puede verse cuando un globo es frotado y luego se mantiene adherido a la pared por la fuerza atractiva que deriva de las cargas opuestas de ambas superficies.

Los fenómenos de la electrostática pueden ser aprovechados con algún beneficio, como sucede en el ámbito de la xerografía. En otros contextos, como en la electrónica, son consecuencias indeseadas que pueden generar diversas clases de daños.

El proceso de impresión denominado xerografía (que debe pronunciarse serografía), utiliza electrostática en seco con el objetivo de reproducir o copiar una imagen o un documento. Su nombre deriva de dos términos griegos que hacen referencia a la «escritura en seco».

Respecto a los fenómenos indeseados de la electrostática, existen muchos y cada uno de ellos se debe considerar dentro de su ámbito. Por ejemplo, una de las problemáticas más comunes del mundo laboral gira en torno a las descargas que sufre el personal, algo muy común en oficinas donde el nivel de electricidad estática de los objetos es muy elevado.

El problema tiene lugar cuando un empleado se aproxima a un material cuya carga es muy alta, como puede ser un rollo de película en un área donde se enrolla o desenrolla. Esta exposición no es para nada inofensiva: puede provocar calambres o incluso enfermedades, como ser la lipoatrofía semicircular, un trastorno del tejido subcutáneo que causa depresiones en los músculos, específicamente en su cara anterolateral.

Esto nos lleva a entender que las compañías deben invertir tiempo y dinero en procesos para eliminar la electrostática en sus instalaciones, y para ello deben contratar los servicios pertinentes, o bien crear un departamento que se encargue específicamente de esta problemática.

Cuando un empleado sufre una descarga electrostática en la oficina, pude generarse un arco eléctrico entre él y el objeto cargado, lo cual puede derivar en una situación peligrosa. Por otro lado, el individuo puede acumular parte de esta carga si se mantiene a poca distancia de la fuente; en tal caso, el arco se generará solamente cuando él se aproxime a una pieza metálica puesta a tierra. Un producto adecuado para solucionar estos fenómenos es la barra eliminadora de electrostática, que puede neutralizar las cargas en un radio máximo de un metro.

Resumen y Conclusiones Las soluciones electrostáticas encuentran muchas aplicaciones que son útiles en la industria y que se manifiestan como ventrajas para el común de la población en la vida diaria. Un ejemplo de ellas son las coberturas que revisten estructuras de puentes. La probabilidad de incurrir en gastos considerables con frecuencia se reduce cuando se aplican soluciones electrostáticas. Ellas son de gran durabilidad y fáciles de asear, además de requerir muy poco mantenimiento sanitario. El costo inicial de aplicación es muy superior al de una solución convencional, pero su durabilidad y la reducción de costos por pago de accidentes, pólizas, incapacidades (temporales o permanentes) o muerte, baja considerablemente. Su empelo en puentes, torres de aeropuertos o de comunicaciones, estructuras sometidas a la intemperie (tanques de guerra, aspas de hélices, cascos de submarinos)

https://www.youtube.com/watch?v=6bGlqO0tYMs

https://www.youtube.com/watch?v=6wf9q1HrslE

https://www.youtube.com/watch?v=XpsY-KG4LTA

https://www.youtube.com/watch?v=X0kyjsCIOxM

https://www.youtube.com/watch?v=QBTgzYmkC_I

https://www.youtube.com/watch?v=OWmmP8tweeY

https://www.youtube.com/watch?v=uvgd76fQQGQ

1. Indique dos aplicaciones industriales en exteriores de las soluciones electrostáticas.

2. Indique dos efectos negativos de la generación de cargas electrostáticas sobre la salud ( humana o animal)

3. Indique dos efectos negativos sobre el equipo electrodoméstico de una vivienda o electrónico de una oficina.

4. Indiqe como se puede atenuar la generación de cargas electrostáticas y la producción (eventual) de descargas al entrar en contacto dos o más cuerpos cargados electostáticamente.

5. Indique como se puede cargar electrostáticamente un objeto y como puede descargar el mismo.

6. Indique dos ventajas para la seguridad y la salud humana de la aplicación de soluciones electrostáticas en espacios exteriores.

7. Indique dos ventajas ambientales del usos de soluciones electrostáticas.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Bloque 2

Tema 4

Ondas: fenómenos ondulatorios

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : explico el principio de conservación de la energía en ondas que cambian de medio de propagación; comprendo en forma teórica e identifico en la vida práctica las manifestaciones y la utilidad de conceptos como reflexión, refracción e interferencia; describo los diversos tipos de cambios y procesos a los que puede ser sometida una onda; establezco modelos matemáticos de los diferentes fenómenos ondulatorios; me intereso por analizar situaciones cotidianas donde se evidencien fenómenos ondulatorios.

Logro: repasa o adquiere conceptos como los de amplitud, frecuencia, ciclo, período velocidad (angular), longitud de onda, cresta, valle, función seno, función coseno, movimiento periódico (monótono), movimiento no periódico, vibración, colisión, interferencia, propagación longitudinal, propagación transversal, onda electromagnética, onda mecánica, vacío, perturbación, energía y materia, presión, temperatura, densidad, viscosidad, fluido, líquido y sólido.

Motivación Los fenómenos ondulatorios están presentes en casi toda actividad que desarrollemos o podamos observar, pues están ligados al movimiento.

Objetivo general Que los estudiantes comprendan la diferencia entre ondas longitudinales y transversales con base en la dirección en la que se dispersan (partiendo de su punto de emisión y, en una situación simplificada, sin presencia de otros fenómenos ondulatorios en su camino). Identificar las distintas características de los fenómenos ondulatorios: longitud de onda, frecuencia, período, amplitud, ciclo, valle y cresta.

Objetivos específicos Que los alumnos diferencien los fenómenos ondulatorios con base en los medios en los que se dispersan las ondas generadas el perturbar el medio objeto de estudio)

Contenido

Glosario Los términos (definiciones y ejemplos breves y pertinentes) ya fueron dados en el tema 3 de este curso. Se refiere al estudiante al glosario de ese tema. Ellos son: ondas longitudinales, ondas transversales, densidad, presión, temperatura y viscosidad. En el Desarrollo del tema 3 se tratan los términos: ondas mecánicas, ondas electromagnéticas, ondas gravitacionelas, periódo, dirección, cresta, amplitud, frecuencia, valle, longitud de onda y ciclo.

En el Desarrollo de este tema se agregan los conceptos: vibración armónica, elongación, reflexión, refracción, difracción, interferencia, onda, onda estacionaria y onda transversal.

Desarrollo

Vibración armónica

Todos los fenómenos ondulatorios se caracterizan porque transmiten algún tipo de vibración. Por eso es lógico estudiar primero las vibraciones, en particular las vibraciones armónicas. Una partícula que oscila alrededor de un punto de equilibrio, sometida a una fuerza proporcional a la distancia a ese punto, tiene un movimiento vibratorio armónico simple. Un muelle (resorte) al que hace vibrar una fuerza que lo aparta del equilibrio es un buen ejemplo.

Una vibración armónica se produce cuando una partícula oscila alrededor de un punto de equilibrio, de forma que su velocidad es máxima al pasar por el punto de equilibrio y nula en los extremos de la oscilación.

En toda vibración armónica son importantes las siguientes magnitudes:

Elongación: distancia hasta el punto de equilibrio (se grafica en la ordenada de un sistema cartesiano bidimensional o tridimensional).

Amplitud: valor máximo de la elongación (se grafica en la ordenada de un sistema cartesiano bidimensional o tridimensional).

Periodo: tiempo que invierte la partícula en dar una oscilación completa

Frecuencia: número de oscilaciones por unidad de tiempo. Su valor es siempre el inverso del periodo.

Fenómenos ondulatorios: reflexión, refracción, difracción, interferencia.

Reflexión: cuando un movimiento ondulatorio encuentra un obstáculo a su propagación, los frentes de onda cambian de dirección, se reflejan. Para estudiar este fenómeno, imagine que un frente de ondas avanza por la superficie de un estanque hacia su límite, formado por una pared vertical. Si esta pared no absorbe la energía que transporta la onda, ¿hacia dónde se dirigirá esta tras la colisión?

En la reflexión, la dirección del frente de onda incidente I, forma con la normal N a la superficie del obstáculo un ángulo igual al que forma N con el frente reflejado R. El valor del ángulo de incidencia no cambia, pero si la dirección; se conserva el sentido.

Refracción: cuando un movimiento ondulatorio pasa de un medio de propagación a otro, es corriente que se modifique su rapidez y su dirección, además del angulo de incidencia (cambia debido alas características ópticas del nuevo medio en el que se va a propagar; especialmente debido al cambio de densidad entre el medio precedente de transporte y el nuevo medio de transmisión del movimiento ondulatorio). Este fenómeno es bien ilustrado en la óptica cuando un rayo pasa de un medio líquido auno gaseoso o viceversa. También se observa cuando los medios sonambo líquidos o ambos gaseosos. Para que la refracción sea más evidente, la diferencia en densidad entre los medios de propagación del fenómeno ondulatorio debe ser grande. Se trata del fenómeno conocido como refracción. Esta es, por ejemplo, la causa de que los peces nos parezcan más grandes dentro de un acuario que cuando los sacamos de él.

Aunque todos los movimientos ondulatorios pueden verse sometidos a la refracción, nosotros analizaremos como ejemplo, el caso de un frente de onda sobre un estanque cuando las aguas pasan de una zona de aguas someras a otra más profunda o viceversa.

En la refracción, al cambiar de medio, la dirección del frente incidente I se desvía de forma que, si la velocidad de las ondas en el segundo medio es menor que en el primero la dirección del frente refractado R se acerca a la normal N. Si la velocidad de propagación fuera mayor en el segundo medio, R se alejaría de la normal N.

Difracción: cuando un fenómeno ondulatorio encuentra en su camino un pequeño obstáculo es capaz de rodearlo. Por eso somos capaces de oír una conversación al otro lado de un muro. Del mismo modo, cuando los frentes de onda encuentran una pequeña abertura, se propagan a partir de ella en todas las direcciones. Estos dos comportamientos constituyen la difracción, una propiedad característica del movimiento ondulatorio hasta tal punto que sólo se admitió la naturaleza ondulatoria de la luz cuando se comprobó que presentaba difracción. La difracción consiste en que los frentes de onda se propagan en todas las direcciones después de pasar por la abertura o bordear el obstáculo. El fenómeno es más perceptible cuando el tamaño de la abertura o del obstáculo es parecido a la longitud de onda del frente.

Interferencia: cuando dos movimientos ondulatorios de igual naturaleza atraviesan la misma región del espacio, sus ondas se superponen; es decir, se produce interferencia. Este fenómeno es ilustrable cuando se oye mal tu emisora en la radio por culpa de la interferencia con otra emisora. Se trata de un fenómeno particular de las ondas. Las partículas, cuando colisionan, se desvían mutuamente; sólo las ondas pueden cruzarse y después proseguir su camino como si nada hubiera ocurrido. El caso de interferencia más fácil de investigar es el que se produce cuando en una misma cuerda tensa se producen a la vez sacudidas en dos puntos diferentes.

Onda: es la propagación de una vibración. Son fenómenos ondulatorios la transmisión de sacudidas por una cuerda tensa, las olas del mar, el sonido, la luz. No obstante, no todos los movimientos ondulatorios se producen de la misma manera.

Ondas estacionarias

Cuando pulsas la cuerda de una guitarra, la vibración que produces se propaga hacia los dos extremos de la cuerda en los que se refleja. Este fenómeno se repite múltiples veces, de forma que lo que podemos percibir en la cuerda es la superposición de dos movimientos ondulatorios idénticos, viajando en direcciones opuestas.

El resultado de esta superposición se llama onda estacionaria, porque parece que produce una onda "congelada" en el espacio (que no se propaga hacia ningún lado).

En fenómenos tales como la luz o el sonido es difícil percibir esta circunstancia porque resulta problemático conseguir dos haces de luz o de sonido idénticos y en sentidos opuestos.

Las ondas transversales más sencillas de estudiar son las que se producen por la vibración de una cuerda tensa sometida a un disturbio a su nivel de equilibrio.En aquellos casos en que la vibración se produce de forma perpendicular a la propagación del movimiento, se dice que estamos ante ondas transversales. La luz, por ejemplo, es un fenómeno ondulatorio transversal.

Resumen y conclusiones La interferencia entre movimientos ondulatorios se produce cuando coinciden, en direcciones opuestas o en la misma dirección pero con sentido contrario (opuesto) dos o más movimientos ondulatorios. Estos pueden ser de la misma o de distinta naturaleza y magnitud. La coincidencia es semejante a la interferencia, pero los movimientos ondulatorios viajan en la misma dirección y el mismo sentido (pueden tener diferentes magnitudes y viajar en distintos medios. Sus amplitudes, antes uqe restarse o anularse, se suman). Los movimientos ondulatorios no son solamente aquellos fácilmente perceptibles a la vista. Los fenómenos ópticos son ondulatorios.

La parte princial principal en el tratamiento de este tema es comprender las diferencias entre reflexión, refracción, difracción e interferencia y las razones por las que se produce. Un objetivo adicional, y muy deseable será poder comparra estos fenómenos gráficamente (en un diagrama bidimensional y aún sin magnitudes numéricas)).

En la reflexión no cambia el ángulos de incidencia, pues no sigue el rayo o el fenómeno ondulatorio debido a la aparición de una barrera infranqueable. El medio en el que se dispersan las ondas tiene la misma densidad que el medio por el que viajaban las ondas antes de encontar la barrera.

Cuando se presenta coincidencia de fenómenos ondulatorios, las amplitudes se suman; cuando hay interferencia, la menor se resta de la mayor.

Cuando se presenta la refracción, es porque la densidad del medio cambia. La consecuencia es que el ángulo de incidencia del fenómeno ondulatorio cambia (se incrementa o se reduce).

Cuando se presenta difracción, es porque un fenómeno ondulatorio experimenta la presencia de una barrera temporal que rompe parcialmente la transmisión de las ondas, alterando características como velocidad, magnitud, amplitud, longitud de onda y dirección.

Actividades complementarias Se sugiere la observación de los cortos de los cuales se presentan sus vínculos. Ellos son de duración moderada, en lenguaje sencillo, claros, correctos técnicamente y adecuados para que los alumnos complementen los conceptos explicados en el aula por el docente o a ser asimilados de acuerdo con el glosario proporcionado (el que les permitirá la consecución de los logros perseguidos para la asimilación del tema y que se complementan con las competencias enunciadas en este texto)

https://www.youtube.com/watch?v=ekraSLSuUt8&t=68s

https://www.youtube.com/watch?v=rKf92Vgx2ag

https://www.youtube.com/watch?v=PYbUJXzZGhQ

https://www.youtube.com/watch?v=2TqGw-jpcoQ&t=550s

CUESTIONARIO Responda breve y claramente. Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases (virtuales por el momento). Revise el tema 3 para ayudares con algunas de las respuestas. Los puntos 12 a 15 son los más importantes del tema.

1. Indique los dos grandes grupos en los que se clasifican las ondas de acuerdo con su origen. Mecánicas y electromecánicas (electromagnéticas)

2. Indique los dos grandes grupos en los que se clasifican las ondas de acuerdo con la dirección en la que se propaguen.Longitudinales y transversales

3. Indique los dos grandes grupos en los que se clasifican las ondas de acuerdo con sus pulsos Armónicas y no armónicas.

4. Indique los dos grandes grupos en los que se clasifican las ondas de acuerdo con las dimensiones en las que viajan. Longitud de onda corta (frecuencia alta) y longitud de onda larga (frecuencia corta).

5. Indique el significado de la amplitud de (una) onda. Revisar tema 3

6. Indique el significado del período de (una) onda. Revisar tema 3

7. Indique el significado de la longitud de (una) onda. Revisar tema 3

8. Indique el significado de la velocidad de (una) onda. Revisar tema 3

9. Indique el significado de la frecuencia de (una) onda. Revisar tema 3

10. Indique el significado de la velocidad angular de (una) onda. Revisar tema 3

11. Indique el significado del desfase de (una) onda. Revisar tema 3

12. Indique la diferencia entre reflexión y refracción

13. Indique la diferencia entre relexión y difracción

14. Indique la diferencia entre interferencia y coincidencia en un movimiento ondulatorio

15. Indique la difrencia entre refracción y difracción

Evaluación (actividad adicional; no necesaria, pero recomendable)

¿Puede identificar un movimiento vibratorio armónico en seres vivos en la naturaleza?

¿Conoce los diferentes tipos de movimiento ondulatorio?

¿Comprende y sabe relacionar las magnitudes propias del movimiento ondulatorio?

¿Puede explicar cualitativamente fenómenos característicos de las ondas como la interferencia, la difracción, la reflexión y la refracción?

¿Comprendes qué significa que la luz y el sonido tengan una naturaleza ondulatoria?

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 5

Ondas: tipos y características

I. COMPETENCIA(s):

Comparo sólidos, líquidos y gases teniendo en cuenta el movimiento de sus moléculas y las fuerzas electrostáticas; establezco relaciones entre frecuencia, amplitud, velocidad de propagación y longitud de onda en diversos tipos de ondas mecánicas.

Considera los distintos estados de agregación de la materia; DBA: # 3: Analiza las relaciones cuantitativas entre solutos y solventes, así como los factores que afectan la formación de soluciones; definiciones básicas; clasificación de las ondas: longitudinales y transversales.

Divide, para su estudio, los fenómenos ondulatorios en mecánicos y electromagnéticos, las ondas en viajeras y estacionarias; comprende las características de una onda.

DBA: # 1: comprende que el movimiento de un cuerpo en un marco de referencia inercial dado, se puede describir con gráficos y predecir por medio de expresiones matemáticas.

Diferencia los estados de la materia (sólido, líquido, gaseoso y plasma) con sus propiedades; entiende las ondas como perturbaciones que se propagan a través de un medio, las cuales transportan energía, pero no materia.

Diagrama en mapas conceptuales las diversas propiedades de los diferentes estados de agregación; caracteriza y clasifica las ondas con base en sus atributos.

Establece relaciones entre longitud de onda, velocidad de propagación y frecuencia en diferentes tipos de onda.

Se interesa por identificar en su ambiente cotidiano los diferentes estados de la materia; se interesa por analizar situaciones cotidianas donde se evidencien fenómenos ondulatorios.

Logro (general): repasa conceptos como los de amplitud, frecuencia, ciclo, período velocidad (angular), longitud de onda, cresta, valle, función seno, función coseno, movimiento periódico (monótono), movimiento no periódico, vibración, colisión, interferencia, propagación longitudinal, propagación transversal, onda electromagnética, onda mecánica, vacío, perturbación, energía y materia, presión, temperatura, densidad, viscosidad, fluido, líquido y sólido.

II. ACTIVIDADES:

Motivación Los fenómenos ondulatorios están presentes en casi toda actividad que desarrollemos o podamos observar, pues están ligados al movimiento.

Objetivos específicos Que los alumnos diferencien los fenómenos ondulatorios con base en los medios en los que se dispersan las ondas generadas el perturbar el medio objeto de estudio).

Contenido

Glosario

Ondas longitudinales: aquella que, en las partículas del medio, produce un movimiento de oscilación que es paralelo a la dirección en la cual se propaga la propia onda. Las ondas longitudinales se diferencian de las ondas transversales, cuya dirección de propagación resulta perpendicular respecto a la dirección en la cual vibran las partículas del medio. Las ondas sonoras, por ejemplo, son ondas longitudinales. Desde el foco que genera el sonido, avanzan frentes de onda que se van alejando del origen, originando una perturbación en las moléculas del medio en la misma dirección de propagación.

Ondas transversales: aquella que presenta una magnitud vectorial con oscilaciones en dirección perpendicular respecto a la dirección de propagación. Esta característica permite diferenciarlas de las ondas longitudinales, que oscilan en la misma dirección que el desplazamiento de la onda. Las ondas electromagnéticas, por ejemplo, son ondas transversales. Al igual que las ondas que se generan en la superficie del agua si arrojamos un objeto contundente, por mencionar otro caso.

Densidad: refiere a algo que dispone de una gran cantidad de masa en comparación con su volumen. Densidad, del latín densĭtas, es la característica propia de denso.

Presión: fuerza que se aplica sobre una determinada cosa. Presión, por otra parte, es una magnitud física que permite expresar la fuerza que un cuerpo ejerce sobre la unidad de superficie. En el Sistema Internacional, dicha magnitud se mide en una unidad que se conoce como pascal (Pa), que equivale a la fuerza total de un newton sobre un metro cuadrado.

Temperatura: es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura). La temperatura está relacionada con la energía interior de los sistemas termodinámicos, de acuerdo al movimiento de sus partículas, y cuantifica la actividad de las moléculas de la materia: a mayor energía sensible, más temperatura.

Viscosidad: es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un líquido para separarse unas de otras. Mientras más grandes sean las moléculas de un líquido, mayor resistencia opondrán a su desplazamiento y más viscoso será; en caso el contrario, cuando las moléculas que lo conforman son más pequeñas, tendrán menor fuerza de oposición y su movimiento será más rápido (presentan fuerzas intermoleculares débiles).

Líquido, sólido, gaseoso: estados fundamentales de la materia en el planeta tierra.

Desarrollo

¿Qué es una onda?

En física, se conoce como onda a la propagación de energía (no de masa) a través del espacio, mediante la perturbación de alguna de sus propiedades físicas (densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético). Este fenómeno puede darse en un espacio vacío o en uno que contenga materia (aire, agua, tierra, etc.).

Las ondas se producen como consecuencia de oscilaciones y vibraciones de la materia, propagándose en el tiempo y el espacio. La propagación de las ondas es uno de los fenómenos físicos fundamentales.

De acuerdo con el origen de las ondas o la naturaleza del medio a través del cual se propagan dependerán los efectos de su aparición y las características que posean. Así, podemos hablar de ondas de luz, sonoras, etcétera, cada una con propiedades físicas y una frecuencia diferente, dependiendo de qué tan resistente o no sea el medio para su propagación y qué tanta energía transporten.

Algunas ondas, como las sonoras, no pueden transportarse en el vacío. Requieren un medio físico con materia. Otras, como las microondas, pueden hacerlo velozmente casi en el vacío. Así es como operan los satélites artificiales que reenvían información a la Tierra.

Tipos de onda

Podemos clasificar las ondas de acuerdo a distintos criterios, tales como son:

Según el medio en que se propagan. De acuerdo con el medio podemos distinguir entre:

* Ondas mecánicas. Aquellas que precisan de un medio elástico (líquido, gaseoso o sólido) y de condiciones determinadas de temperatura y presión, para propagarse efectivamente. Ejemplo: las ondas sonoras.

* Ondas electromagnéticas. Aquellas que no requieren un medio (se pueden propagar en el vacío), ya que se deben a variaciones cíclicas del campo electromagnético de la materia. Ejemplo: la luz.

Ondas gravitacionales. Recién confirmadas por la ciencia, son alteraciones del espacio-tiempo en donde reside la realidad del universo.

Según su periodicidad. Podemos hablar de ondas periódicas (presenta ciclos repetitivos en su producción) o no periódicas (sus ciclos son irregulares).

Según su dirección. Podrán ser unidimensionales (se propagan a través de una sola dimensión del espacio), bidimensionales (se propagan a través de dos dimensiones y se suelen llamar también superficiales) y tridimensionales (se propagan en tres dimensiones y suelen llamarse esféricas).

Según el movimiento del medio. Pueden ser ondas longitudinales (las partículas del medio se mueven en la misma dirección en que se propaga la onda) o bien ondas transversales (las partículas vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda).

Partes de una onda

Cresta. El punto máximo en la ondulación, es decir, en la amplitud de onda: el punto más alejado que alcanza respecto a la condición de reposo.

Período. Representado con la letra T; es el tiempo que demora la onda en ir desde su cresta hasta la siguiente, o sea, en repetirse.

Amplitud. Representada con la letra A, mide la distancia vertical entre la cresta y el punto medio de la onda, a mitad de camino hacia el reposo. Esta medida puede crecer o decrecer en el tiempo dependiendo del caso.

Frecuencia. Representada con la letra f, es el número de veces que la onda se repite en una unidad determinada de tiempo. Se calcula mediante la ecuación f = 1/T.

Valle. Lo contrario a la cresta: el punto más próximo al reposo de la onda.

Longitud de onda. Representado por el símbolo λ (lamda), es la distancia entre dos crestas consecutivas de la ondulación.

Ciclo. Se llama así a una ondulación completa, de principio a fin.

¿Cómo se propagan las ondas?

Las ondas suelen necesitar de un medio material para propagarse, aunque algunas lo pueden hacer perfectamente en el vacío. Esto depende de la naturaleza de la onda.

Por ejemplo, las ondas electromagnéticas no requieren de un medio material para propagarse, por lo que son una forma de radiación. Esto se debe a que constituyen alteraciones en los campos eléctricos y magnéticos de las partículas, y se desplazan a velocidades muy elevadas (la velocidad de la luz, por ejemplo, es de 300.000 km/s). En cambio, las ondas mecánicas precisan de un medio físico para propagarse, como puede ser el agua, un metal, el aire de la atmósfera u otros elementos y superficies, con tal de que sean susceptibles de transmitir una ondulación, como ocurre en los temblores o en la superficie del agua cuando arrojamos una piedra a un estanque.

Resumen Sin ondas no serían posibles los medios de comunicación. También se sirven de las ondas muchos exámenes médicos. Las aplicaciones de los fenómenos ondulatorios las encontramos en todo lugar. Al usar los teléfonos celulares, al calentar la comida en un horno de microondas o al escuchar la radio u observar la televisión. El sonido no sería posible si no hubiera ondas que encontraran partículas contra las que al chocar generaran ruido. Los tipos principales de ondas, de acuerdo con su naturaleza: mecánicas y electromagnéticas; tipos de ondas de acuerdo con la dirección en la que se propagan: longitudinales y transversales; los medios en los que se propagan las ondas: elásticos (mecánicas) y plásticos (electromagnéticas).

Conclusiones Hay ondas que se propagan muy bien en medios cercanos al vacío (electromagnéticas); otras lo hacen muy bien en medios densos en partículas contra las que puedan producirse las colisiones (mecánicas. Las principales características de las ondas son: ciclo, frecuencia, longitud de onda, cresta, velocidad (angular), periodicidad o no periodicidad, valle y amplitud.

https://www.youtube.com/watch?v=YQ8vaRi4liE

https://www.youtube.com/watch?v=ekraSLSuUt8

https://www.youtube.com/watch?v=2TqGw-jpcoQ

https://www.youtube.com/watch?v=UKjArU7sWgA

Interrogantes y sus respuestas

1. Diferencie ondas longitudinales de ondas transversales con base en la dirección en la que se propagan. Las longitudinales se propagan en la misma dirección en la que se aplica la fuerza que las genera (fuente emisora). Las transversales se propagan perpendicularmente a la fuente que genera la perturbación.

2. ¿Cómo afectan los cambios en temperatura a los fenómenos ondulatorios? Al descender la temperatura, en general, las ondas se transmiten más lentamente, pues el medio se torna más denso. Al ascender la temperatura, el medio se hace más fluido y la velocidad de las ondas se hace más alta. No obstante, algunos sistemas requieren temperaturas bajas para operar en su mejor forma. Por ejemplo, los superconductores.

3. ¿Cómo afectan los cambios en presión a los fenómenos ondulatorios?

Al aumentar la presión, aumenta la cohesión entre las partículas y se disminuye la posibilidad de que la longitud de las ondas sea grande. Al disminuir la presión (especialmente en los gases, aunque también en los líquidos) puede aumentar la longitud de onda y disminuir la amplitud. En medios a mayor presión es necesario incrementar la fuerza perturbadora para obtener el mismo efecto que en medios a menor presión. La presión, cuando se incrementa en un sistema, aumenta la velocidad de transmisión del sonido; no obstante, a mayor cercanía entre las partículas, mayor caos y mayor interferencia en la comunicación del sonido. Esto último es válido para las soluciones (medios líquido y gaseoso).

4. ¿Cómo afectan los cambios en densidad del medio en el que se encuentra la masa objeto de la perturbación a los fenómenos ondulatorios?

A mayor densidad, mayor velocidad en la trasmisión de las ondas sonoras. Igualmente, a mayor densidad del medio, menor dispersión de energía, y mayor calentamiento (conversión de vibración en calor) como consecuencia de la fuerza perturbadora.

5. Diferencie densidad (del medio) de viscosidad. La viscosidad de una sustancia o medio es la medida de la resistencia a fluir (en gases o líquidos). Ejemplo: una grasa es más viscosa que un aceite. La viscosidad se ve afectada por la temperatura; a mayor temperatura, menor viscosidad. La densidad es el cociente del peso dividido entre la masa que conforma el cuerpo objeto de estudio. Un cuerpo es más denso que otro cuando para un volumen igual (bajo iguales la acción de la gravedad que actúa sobre la masa que conforma ese cuerpo) su peso es mayor.

Otra acepción (significado) del término densidad es la medida de agregación entre las moléculas que constituyen los cuerpos.

6. Diferencie los fenómenos ondulatorios de acuerdo con el medio en el que se propagan (elástico y plástico).

Las ondas mecánicas se dispersan en un medio elástico, las electromecánicas en un medio plástico. Plástico se refiere al cuerpo que al cesar la fuerza que lo deforma no logra regresar a la forma que tenía antes de ser deformado. Elástico se refiere a la característica de la materia que compone un cuerpo que le permite volver a su forma original después de que cesa la fuerza que lo deforma.

7. Relacione amplitud y frecuencia de un fenómeno ondulatorio. ¿Estas dos magnitudes son directa o inversamente proporcionales?, ¿cómo se grafican magnitud y frecuencia en un plano cartesiano bidimensional?, ¿son magnitudes y características complementarias u opuestas? Explique la última parte de la respuesta.

En general, las ondas que tienen amplitud de gran magnitud, tienen longitud (de onda) corta. La frecuencia y la amplitud no son ni inversa ni directamente proporcionales. Hay fenómenos ondulatorios que pueden tener frecuencia y amplitud altas; otros, pueden tener una de ellas alta y la otra baja; otros pueden tener ambas características de baja magnitud.

Magnitud y amplitud no son opuestas; ambas se complementan para, junto con la velocidad (angular), el ciclo y la longitud de onda, describir un fenómeno ondulatorio.

La magnitud se mide en distancia recta horizontal (sobre la abscisa); la amplitud se mide sobre la ordenada.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN La evaluación es mediante prueba escrita. Todos los entre el volumen ocupado por la materia objeto de estudio. A su vez, cursos han recibido parte del contenido de este tema. Al regreso del docente recibirán lo restante. Serán evaluados en la sesión siguiente a la finalización.

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Lectura en grupo y solución de cuestionario (preguntas y solicitudes). Ejercicio de comprensión lectora con aplicación al tema a tratar.

V. BIBLIOGRAFÍA No se requiere ninguna. El contenido permite resolver los interrogantes.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN. Sin nota. Este trabajo sirve para que comprendan mejor el tema cuando lleguemos a el. Se realiza debido a la imposibilidad del docente para estar con los alumnos en este módulo de clases.

VII.CONDICIONES DE ENTREGA AL DOCENTE Ninguna condición. Comenzaremos el tema en la primera reunión de la semana cinco (5).

Tema 6

Gases

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : comparo los modelos que explican el comportamiento de gases ideales; comprendo las definiciones y sus implicaciones para el comportamiento de las sustancias para las leyes de los gases; identifico cada una de las leyes que rigen el comportamiento de los gases; describo el comportamiento de un gas cuando es sometido a variaciones de presión, volumen, cantidad y temperatura; interpreto los diferentes leyes de los gases para dar solución a una situación problema; cuestiono el comportamiento de los gases que están presenten en su quehacer cotidiano.

Logro: repasa o adquiere conceptos como los de gas, gas ideal, ecuación de un gas ideal, leyes de los gases, describe el comportamiento de un gas cuando es sometido a variaciones de presión, volumen, cantidad y temperatura; identifica gases en la vida cotidiana, su uso y estabilidad.

Motivación La materia, en el contorno de la superficie terrestre, puede encotrarse en tres estados básicos: gaseoso, líquido o sólido. El gaseoso es el menos denso de ellos. En el pueden encontrarse partículas sólidas o líquidas en suspensión.

Objetivo general: que los alumnos comprendan el vocabulario básico relativo al tema, sea porque lo repasan o lo adquieren; específico: que mediante la comprensión del vocabulario propio del tema, los alumnos adquieran un nivel elemental que les permita aproximarse a escritos (textos, libros, artículos) en los que se trate con rigor académico y se ilustre su utilidad para otras ramas de la ciencia.

Contenido Se presenta en clase el significado del vocabulario de base. Se comienza la exposición del tema y se van explicando los términos que van surgiendo en la medida en la que avanza la presentación. Para este tema, se busca que los alumnos recuerden o aprendan y contextualicen los siguientes términos (relativos a definiciones, procesos, fenómenos e interacciones entre procesos, entre fenómenos y entre procesos y fenómenos).

Glosario Los términos a asimilar son:

Gas: fluido sin forma ni volumen propios, cuyas moléculas tienden a separarse unas de otras y presentan mayor movilidad que las de los líquidos.

Gaseoso: uno de los estados fundamentales de la materia. Se denomina gas al estado de agregación de la materia compuesto principalmente por moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, lo que hace que los gases no tengan volumen y forma definida, y se expandan libremente hasta llenar el recipiente que los contiene.

Presión: 1. fuerza que ejerce un gas, un líquido o un sólido sobre una superficie. 2. Acción de apretar o presionar. 3. Reacción inmediata que ejerce un cuerpo sobre otro en relación de peso o fuerza. La presión, técnicamente, se refiere a dos tipos fundamentales, opresión y compresión; la opresión es comúnmente asociada a la falta de libertad de un sujeto para movilizarse con plena independencia, y la compresión se refiere al esfuerzo o impedimento que realiza un cuerpo sobre otro impidiendo su salida de algún sitio.

Presión atmosférica: 1. fuerza que ejerce un gas, un líquido o un sólido sobre una superficie. 2. Presión que ejerce la atmósfera sobre la superficie de la Tierra. 3. También conocida como barométrica, es la que provoca el peso de la masa de aire que está actuando sobre la tierra.

Masa: hace referencia a la cantidad de materia que posee el cuerpo que se estudia. Es decir que la masa de un cuerpo es igual en el planeta tierra o en la luna, mientras que el peso variará notablemente. Magnitud de carácter físico que permite indicar la cantidad de materia contenida en un cuerpo.

Volumen: espacio que ocupa un cuerpo. Propiedad física de la materia: es el espacio que ocupa un cuerpo. El Sistema Internacional de Unidades establece como unidad principal de volumen al metro cúbico. También se encuentran el decímetro cúbico y centímetro cúbico y el litro (L). El espacio o volumen ocupado por la materia, puede medirse cuantitativamente en cualquiera de las diversas unidades arbitrarias o dimensiones.

Temperatura: 1. grado o nivel térmico de un cuerpo o de la atmósfera. 2. Magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura).

Calor: forma de energía que se manifiesta por un aumento de temperatura y procede de la transformación de otras energías; es originada por los movimientos vibratorios de los átomos y las moléculas que forman los cuerpos.

Densidad: relación entre la masa y el volumen de una sustancia, o entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de otra sustancia tomada como patrón.

Constante de Avogadro: 1. factor de proporción que pone en relación la masa (cantidad de materia) típica de una sustancia y la masa presente en una muestra de la misma. 2.Número de partículas constituyentes de una sustancia (normalmente átomos o moléculas) que se pueden encontrar en la cantidad de un mol de dicha sustancia.

Kelvin (temperatura, grados): unidad de temperatura del Sistema Internacional, de símbolo K, que equivale 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua, en la cual el sólido, el líquido y el gas están en equilibrio.

Gas ideal: un gas ideal es un conjunto de átomos o moléculas que se mueven libremente sin interacciones. La presión ejercida por el gas se debe a los choques de las moléculas con las paredes del recipiente. El comportamiento de gas ideal se tiene a bajas presiones; es decir, en el límite de densidad cero. A presiones elevadas las moléculas interaccionan y las fuerzas intermoleculares hacen que el gas se desvíe de la idealidad.

Expansibilidad: cualidad de ser expansible; especialmente, tendencia que tienen los gases a aumentar de volumen a causa de la fuerza de repulsión que obra entre sus moléculas.

Energía cinética: energía asociada a los objetos que se encuentran en movimiento. Para que se genere esta energía es necesario emplear fuerza o trabajo sobre un objeto que se encuentra en estado de reposo, y esta debe ser suficiente para provocar su aceleración y hacer que se coloque en movimiento.

Velocidad: relación que se establece entre el espacio o la distancia que recorre un objeto y el tiempo que invierte en ello.

Desarrollo

Presión: fuerza/área

Gaseoso: uno de los tres estados fundamentales de la materia en las condiciones de la atmósfera terrestre.

Características: toman la forma y el volumen de los recipientes que los contienen; el estado de agregación de sus moléculas (referido también comúnmente como densidad, aunque es necesario diferenciar ésta acepción de la referida al cociente entre masa y volumen (masa/volumen)); son altamente susceptibles a cambios en presión, temperatura y concentración. La temperatura y el volumen son directamente proporcionales; cuando decrece la temperatura, decrece el volumen; cuando aumenta la temperatura, aumenta el volumen. Respecto a temperatura y presión: cuando incrementa la temperatura, aumenta la presión; cuando disminuye la temperatura, disminuye la presión. Esto se expresa diciendo que temperatura y presión son directamente proporcionales. La relación entre presión y volumen es inversamente proporcional: cuando se incrementa la presión, disminuye el volumen; cuando disminuye la presión, aumenta el volumen.

La presión se calibra (mide) en milímetros de mercurio y se expresa, también, en atmósferas o Pascales. Una atmósfera equivale a 760 mm de mercurio (Hg) = 101.300 Pascales =1.013 HPa (Hpa: Hecto Pascales, Hecto:100). Un incremento en presión decrece el volumen; un decremento, permite que este aumente.

¿Por qué se difunden las partículas (moléculas) de un gas? Porque tienen libertad para moverse. La libertad disminuye si aumenta la presión y crece si la temperatura o disminuye la presión (lo que implica que crece el volumen en el que pueden dispersarse).

Las partículas contenidas en un volumen ejercen presión sobre las paredes del recipiente que las contiene. La noción de presión se expresa como bidimensional (referida a un área), pero es una realidad tridimensional. La temperatura revela le energía cinética promedio de las partículas del sistema.

Volumen del recipiente: a mayor volumen, para un mismo número de partículas y una misma temperatura, menor presión de las partículas sobre las paredes del recipiente, menor cantidad de colisiones entre las moléculas del gas, menor energía cinética de las partículas del gas confinado.

La presión se ve modificada por: la temperatura (al interior y en el exterior) de las partículas. Las partículas a alta velocidad (con temperatura elevada) elevan la presión. La velocidad de las partículas contenidas en el área o volumen.

Densidad de las partículas. A una misma temperatura, la presión es mayor si la densidad (número de partículas por área o número de partículas por volumen) es elevada que si es baja.

Un gas ideal es uno conformado por moléculas que no tienen mucha relación entre ellas, pero sí con las paredes del recipiente que lo contiene. Que no tengan relación entre ellas hace referencia a que no se atraen y no se repelen entre si en forma considerable. También, se asume que el volumen individual por partícula es despreciable, y hasta que el volumen total de las partículas, comparado con el volumen del medio que las contiene, también es despreciable.

Siempre las moléculas de gases monoelementales tienen dos átomos.

Si no se cohíbe la dispersión de un gas, sus moléculas se dispersan tanto como les es posible. Se difunden más mientras menos densos sean. La movilidad de las moléculas de los gases es alta. Esto permite que se difundan fácilmente en un volumen en el que la presión que se ejerza sobre ellas sea baja. Los menos densos (respecto a la masa) se difunden más fácilmente.

Cuando el volumen ocupado por un gas se reduce, la presión de este aumenta (la presión de sus partículas o moléculas sobre las paredes del recipiente que lo contiene)

¿Hasta dónde es compresible un gas? Hasta donde sea posible juntar sus moléculas. Los gases, a una temperatura dada, alcanzan un límite de compresibilidad. Para ampliar ese límite es necesario reducir la temperatura a la que el se encuentre. Incrementan las colisiones y disminuye el volumen al aumentar la presión.

Al reducir el volumen aumentan las colisiones de las moléculas del gas contra las paredes del recipiente que contiene al gas. Esto significa incremento en la presión. Si se duplica la presión, se reduce el volumen a la mitad.

La dispersión del sonido es mayor en un sólido que en un líquido y mayor en un líquido que en un gas. La razón es, antes que la densidad, el módulo volumétrico. Este se refiere a la fuerza que es necesario ejercer sobre un medio para reducir su volumen. Por ejemplo, un medio masivo (como una barra de hierro, es más compresible que uno menos masivo (una espuma poco densa). El módulo volumétrico compensa grandemente el decremento en velocidad al incrementar la densidad. Por ejemplo, en una barra de hierro es mucho más significativo su módulo volumétrico que su densidad (ambos altos, pero mucho más su módulo) respecto a la velocidad a la cual se mueve el sonido a través de el.

El sonido viaja más rápidamente en el aire caliente que en aire frío, pues su densidad es menor.

Ecuación de un gas ideal Se configura variando una de las tres variables (temperatura, presión y volumen) y manteniendo las otras dos fijas. La presión, P, la temperatura, T, y el volumen, V, de un gas ideal, están relacionados por una simple fórmula llamada la ley del gas ideal. La simplicidad de esta relación es una razón por la que típicamente tratamos a los gases como ideales, a menos que haya una buena justificación para no hacerlo. Esta es: PV=nRT, donde P es la presión del gas, V es el volumen que ocupa, T es su temperatura, R es la constante del gas ideal, y n es el número de moles del gas.

Leyes de los gases

Ley de Boyle-Mariotte: esta ley puede enunciarse diciendo que a temperatura constante los volúmenes ocupados por una masa de gas seco son inversamente proporcionales a la presión que soportan. Procesos isotérmicos. Matemáticamente, la proporcionalidad que establece la ley puede expresarse como PxV =K, si se representa en un sistema cartesiano el volumen de un gas en función de la presión el gráfico que se obtiene es una hipérbola. Los gases no cumplen exactamente esta ley, los que se suponen que la cumplen se denominan gases ideales o perfectos. Por ejemplo, el Helio, que se aproxima a un comportamiento de gas perfecto, la cumple siempre que la presión sea baja.

Ley de Charles-Gay-Lussac: la dilatación de los gases con la temperatura fue estudiada en primer lugar por Charles (1789), aunque fue Gay-Lussac quien mostró que manteniendo la presión constante, el aumento unitario del volumen es proporcional al aumento de temperatura V= KxT (1802). Sistema isofónico. Como en el caso de Boyle- Mariotte, los gases no siguen exactamente la primera ley de Gay-Lussac, llamándose gases ideales a los que siguen ambas leyes.

Segunda ley (de Gay-Lussac): la primera ley se refería a la variación del volumen con la temperatura al mantener la presión constante (sistema isobárico). La segunda se refiere a la variación de la presión con la temperatura manteniendo constante el volumen. Puede enunciarse diciendo que, a volumen constante, el aumento unitario de la presión es proporcional al aumento de la temperatura.

Resumen y conclusiones: los gases son, en general, menos densos que los líquidos y que los sólidos. Una sustancia puede encontrarse en un medio en más de un estado al tiempo. El estado sólido tiene mayor energía en una unidad de volumen que el líquido, y este que el gaseoso (tratándose de una misma sustancia). La movilidad de las moléculas de los sólidos es menor que la de los líquidos y en eestos últimos es menos que en los gases. La densidad es inversamente proporcional a la temperatura, la preesión es inversamente proporcional a la temperatura, y presión y volumen dependen de la temperatura de la sustancia en el medio en el que se encuentre. La energía cinética de las partículas de un gas es mayor que la de un líquido, y mayor en eeste último que en un sólido. El volumen depende de la presión a la cual se encuentre la sustancia. Dependiendo de la sustancia, son poco o más compresibles. Los gases son más compresibles que los líquidos, y estos que los sólidos (en general (dentro de ciertos rangos). La expansibilidad o compresibilidada dependen de la presión y la temperatura a la que se sometan las sustancias; los gases son los más sensibles a cambios en volumen como consecuencia de cambios en presión y temperatura o a cambios en presión como consecuencia de cambios en temperatura y volumen. Un gas ideal es un conjunto de átomos o moléculas, en estado gaseoso, que se mueven libremente (sin interacciones entre ellas ni con las paredes del recipiente que la scontiene). La presión ejercida por el gas se debe a los choques de las moléculas con las paredes del recipiente y es prácticamente despreciable. El comportamiento de gas ideal se tiene a bajas presiones; es decir, en el límite de densidad cero. A presiones elevadas las moléculas interaccionan y las fuerzas intermoleculares hacen que el gas se desvíe de la idealidad. El concejpto de gas ideal es no real; hay gases que se compòrtan en forma más cercana que otros a esta idealización (concepción, no realidad). Los gases ideales son estables (poco reactivos), seguros, escasos y difíciles de mantener en esta condición (lo que lleva a que su costo sea elevado).

https://www.youtube.com/watch?v=LqcQS2N3lFo

https://www.youtube.com/watch?v=PxdQW2ZUOPI

https://www.youtube.com/watch?v=UKjArU7sWgA&t=62s

https://www.youtube.com/watch?v=8fSeg4I1ucQ

Cuestionario: contienen prácticamente lo mismo sobre lo que les evaluaré. Espero presten atención, revisen este documento corto y sencillo y queden en condiciones de responder adecuadamente la prueba. Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases (virtuales por el momento). Revise el tema 3 para ayudarse con algunas de las respuestas.

1. Mencione tres características de un gas ideal. La presión de las partículas sobre las paredes del recipientes es casi nula, la energía cinética de las partículas del gas es muy baja, la estabilidad es alta, la variación en volumen es baja con un cambio en presión o en temperatura (dentro de un rango estrecho de cualquiera de los dos últimos factores). Las colisiones entre las partículas son mínimas.

2. Indique que factores afectan la energía cinética de las partículas (moléculas) de un gas El volumen del recipiente que lo contiene, las características del recipiente que lo contiene (rigidez, capacidda calórica), ancho de la sdparedes del recipiente que lo contiene, pero principalmente, la temperatura y la presión a la que se someta la sustancia.

3. Indique el significado de la constante de Avogadro Número de partículas constituyentes de una sustancia (normalmente átomos o moléculas) que se pueden encontrar en la cantidad de un mol de dicha sustancia. Es la misma cantidad para una mol (un mol) de cualquier sustancia. Cambia la masa, únicamente,

4. Manteniendo presión y volumen constantes, ¿cómo es posible aumentar la energía cinética de las moléculas de un gas? Incrementando la temperatura de este.

5. Indique la importancia del módulo volumétrico en la dispersión del sonido en un medio gaseoso. Módulo volumétrico: razón (tasa) que existe entre el esfuerzo volumétrico y la deformación volumétrica. Entonces, si un gas se expande bastante (al disminuir la presión o al incrementar la temperatura), la velocidad del dispersión del sonido en el será menor que si la densidad de las partículas es alta (cuando está a alta presión o a baja temperatura y ocupa un volumen reducido). La velocidad de dispersión del sonido en un sólido denso es mayor que en un líquido, y mayor en el líquido que en el gas.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 7

Óptica

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s): comprendo conceptos teóricos y aplicaciones prácticas de ellos, entre estos: la luz y sus características, eflexión y refracción de la luz;, espejos y lentes esféricos, Instrumentos ópticos; reconozco la luz como una onda electromagnética;

caracterizo diferentes tipos de luz de acuerdo con sus características;

establezco relaciones entre las diferentes características de la luz; explico y predice el comportamiento de la luz en situaciones donde se presente un cambio en el medio de propagación; explico y predigo la formación de imágenes a través del uso de superficies esféricas tanto reflectantes como refractantes; me intereso por situaciones cotidianas donde se evidencien fenómenos ópticos; investigo sobre el funcionamiento de diferentes instrumentos ópticos.

Logro: repasa conceptos como los de luz, vibrahción, onda, partícula, energía, refraccin, onda electromagnética,, reflexión, difracción, descomposición del color, filtro, polarización, imagen, espejo, aberración cromática y esférica, cóncavo, plano, convexo, imagen invertida, espectro visible, trayectoria, campo eléctrico, campo magnético, electricidad, magnetismo, electromagnetismo, radiación (infrarroja, ultravioleta, espectro visible), oscilación, emisión, propagación, perpendicular, transversal, oblicuo, óptica, teoría ondulatoria, partícula, amplitud, longitud de onda, período, ciclo, velocidad de la luz.

Motivación Comprender, a nivel básico, la naturaleza de la luz (tanto onda como partícula), sus cvaracterísticas principales (tratadas en el glosario), y su aplicación ala vida diaria (visión, instrumentos ópticos, espectros (visible y no visible) y ondas de acuerdo con su longitud y frecuencia.

Objetivo: general: que los alumnos comprendan el vocabulario básico relativo al tema, sea porque lo repasan o lo adquieren; específico: que mediante la comprensión del vocabulario propio del tema, los alumnos adquieran un nivel elemental que les permita aproximarse a escritos (textos, libros, artículos) en los que se trate con rigor académico y se ilustre su utilidad para otras ramas de la ciencia.

Contenido

Se presenta en clase el significado del vocabulario de base. Se comienza la exposición del tema y se van explicando los términos que van surgiendo en la medida en la que avanza la presentación. Para este tema, se busca que los alumnos recuerden o aprendan y contextualicen los siguientes términos (relativos a definiciones, procesos, fenómenos e interacciones entre procesos, entre fenómenos y entre procesos y fenómenos).

Glosario Los términos a asimilar son: óptica, física, luz, onda, partícula, fotón, difracción, polarización, refracción, espectro visible, trayectoria, campo eléctrico, campo magnético, electricidad, magnetismo, electromagnetismo, radiación (infrarroja, ultravioleta, espectro visible), oscilación, emisión, propagación, perpendicular, transversal, oblicuo.

Desarrollo

La óptica física es la rama de la física que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:

Difracción: es la capacidad de las ondas para cambiar la dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda.

Polarización: es la propiedad por la cual uno o más de los múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminación de brillos.

La física óptica, o ciencia óptica, es un subcampo de la física atómica, molecular y óptica. Es el estudio de la generación de la radiación electromagnética, las propiedades de esa radiación, y la interacción de esa radiación con la materia, especialmente su manipulación y control.

Naturaleza de la luz La energía radiante tiene una naturaleza dual, y obedece a leyes que pueden explicarse a partir de una corriente de partículas o paquetes de energía, los llamados fotones, o a partir de un tren de ondas transversales (movimiento ondulatorio).

Emisión estimulada Los átomos de una fuente de luz corriente (como una bombilla incandescente, una lámpara fluorescente o una lámpara de neón) producen luz por emisión espontánea, y la radiación que emiten es incoherente. Si un número suficiente de átomos absorben energía de manera que resultan excitados y acceden a estados de mayor energía en la forma adecuada, puede producirse la emisión estimulada.

Espectroscopía Los aparatos para observar visualmente un espectro se denominan espectroscopios; los que sirven para observar y registrar un espectro fotográficamente se llaman espectrógrafos; los empleados para medir la intensidad de las diferentes partes del espectro se denominan espectrofotómetros.

Teoría ondulatoria de la luz 1. Supone que la luz es una onda electromagnética (transversal); producida por la perturbación de campos eléctricos y magnético, que viaja en cualquier medio; incluso en el vacío. 2. Utiliza los conceptos: amplitud, frecuencia, longitud de onda, velocidad de propagación, frente de onda y dirección de propagación. 3. Se basa en el Principio de Huygens . 4. Los frentes de onda son esferas concéntricas, alrededor del foco origen de la onda. 5. Explica los fenómenos: reflexión, refracción, interferencias, difracción y polarización.

Difracción de la luz (Fue descubierta por Grimaldi (s. XVII))

1. Se produce al hacer pasar un rayo de luz por una rendija o incidir sobre un obstáculo cuyas dimensiones sean próximas a λ. 2. Fenómenos cotidianos: las estrellas y bombillas alejadas se ven estrelladas por la difracción de la luz en las pequeñas irregularidades en la pupila del ojo; farola en la niebla o través de un cristal empañado. 3. Es un fenómeno típico de las ondas y no de las partículas. 4. Se obtienen figuras de interferencia (ondas que atraviesan por el centro y las emitidas por los bordes u obstáculos).

Polarización de la luz

La energía radiante tiene una naturaleza dual, y obedece a leyes que pueden explicarse a partir de una corriente de partículas o paquetes de energía, los llamados fotones, o a partir de un tren de ondas transversales (Movimiento ondulatorio).

1.Descubierta en 1679 por Erasmus Bartholin. Las imágenes obtenidas al atravesar un cristal de calcita son dobles. 2. Al atravesar la luz ciertas láminas o cristales transparentes "se pierde luz" y al colocar dos de estas láminas giradas 90º se extingue la luz. La explicación de estos fenómenos (Fresnel): 3.La luz ordinaria está formada por ondas transversales, que oscilan en todas las direcciones pero perpendicularmente a la dirección de propagación. Si una lámina o cristal sólo deja pasar la luz que vibra en un solo plano, obtenemos luz polarizada plana. 4.Cuando Maxwell explicó la luz como una onda electromagnética, se vio que vibra el campo eléctrico E. 5. Si el extremo del vector E, en cada punto, describe una circunferencia, se trata de luz polarizada circular; si describe una elipse, luz polarizada elíptica.

Teoría electromagnética de la luz

• Formulada en 1873 por Maxwell: Sintetizó las leyes de la electricidad y el magnetismo en 4 leyes que llevan su nombre. Con ellas predijo la existencia de ondas electromagnéticas que se propagan en el éter (el éter se desechó después). Demostró que estas ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz (299.790 km/s). Como es la velocidad de la luz en vacío, propuso que la luz visible, la radiación IR y la luz UV son ondas electromagnéticas transversales.

• El problema del éter: para que las vibraciones electromagnéticas se propagasen por el debía ser un sólido rígido transparente.

• Einstein en el 2º postulado de la teoría de la relatividad afirma: las ondas electromagnéticas y la luz se propagan en el espacio vacío con una velocidad constante c que es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor.

Radiación o espectro electromagnético Las oscilaciones de las cargas eléctricas producen ondas electromagnéticas. Ejemplo: el Sol, el filamento incandescente de una bombilla, etc.

Clasificación de las ondas electromagnéticas de menor a mayor: 1. Ondas de radio y TV y microondas. Se producen por oscilaciones de cargas eléctricas en movimiento (ej.: antenas). 2. Radiación infrarroja (IR). Al calentarse las moléculas, sus átomos vibran y giran emitiendo esta radiación o absorbiéndola. 3. Radiación visible. Se produce cuando los electrones externos saltan de unos niveles a otros. 4. Radiación ultravioleta (UV). Se produce cuando hay saltos electrónicos. 5. Rayos X. Se produce cuando hay saltos de electrones internos entre niveles de energía. 6. Rayos γ. Se produce dentro de los núcleos atómicos. Aparece en las reacciones nucleares y en la radiactividad.

Dispersión de la luz

Las propiedades ópticas de las sustancias dependen del índice de refracción n, que a su vez depende de λ. 1. Dispersión de la luz: la luz blanca contiene todas las λ de la radiación visible n aumenta con la frecuencia (f: azul> f :rojo=> n: azul> n:rojo=> ε’:azul< ε’:rojo) 2. Para producir la dispersión (separación de la luz en sus longitudes de onda) se utiliza un prisma de vidrio. Al conjunto de ondas luminosas separadas se le llama espectro. Fue descubierto por Newton en 1666. 3. Se puede apreciar la dispersión de la luz en: 3.1 el arco iris: dispersión de la luz en las gotas de agua de la lluvia. Para verlo, el Sol debe estar detrás y la lluvia delante. 3.2 Refracciones y en las capas de un CD ó un DVD.

Espectroscopía; espectroscopio

Espectroscopia Es un método físico-químico que interpreta los espectros de las radiaciones obtenidas mediante un espectroscopio. Es una herramienta básica en astronomía y química.

Espectroscopio(s) Son aparatos para separar la luz en sus componentes monocromáticos (en sus colores). El más sencillo utiliza un prisma óptico. Los espectros pueden ser: Continuos: entre dos colores hay siempre otros intermedios. Ej. luz blanca. Discontinuos: aparecen rayas brillantes de colores sobre fondo oscuro. Cada raya corresponde a una λ y una frecuencia. También pueden ser: De emisión: se separa la luz emitida por una sustancia. De absorción: se analiza la luz blanca que a pasado a través de una sustancia y ha absorbido algunas λ. Estas aparecen como rayas negras.

El color de los cuerpos

El color no existe. Es una sensación fisiológica y psicológica ante un estímulo en la retina. El color depende de la luz que incide sobre el objeto y de la propia naturaleza del objeto. Objeto negro: si absorbe toda la radiación que le llega. Objeto blanco: si refleja toda la luz blanca que le llega.

El color observado es el resultado de la absorción selectiva de algunas frecuencias del espectro visible. Si absorbe todas las radiaciones excepto el verde, lo vemos verde al iluminarlo con luz blanca. Si absorbe todas excepto el rojo, lo veremos rojo al iluminarlo con luz roja o blanca, pero lo veremos negro al iluminarlo con luz amarilla (u otra que no sea roja). Puede ocurrir que sólo absorba un color y refleje todos los demás. Entonces lo veremos con el color complementario al absorbido. Ej. si sólo absorbe el verde, lo veremos amarillo al iluminarlo con luz blanca. Además, los cuerpos que emiten luz se ven del color de la luz emitida. Ej: llama, hierro al rojo, cuerpos fluorescentes o fosforescentes, etc.

Resumen y conclusiones La luz es tanto onda como partícula. La luz va empaquetada en porciones de energía, llamados fotones. La luz es un fenómeno vibratorio (ondulatorio). La descomposición de la luz se logra por medio del paso de ella por medios que actúan como filtros. El más conocido de los filtros es el que descompone la luz del espectro visible en todas sus partes (las que observamos en el arco iris). Este dispositivo se conoce como pentaprisma de Wheeler. Espejos son vidrios con un lado que no refleja (debido a la presencia de una película que no permite que pase y que refleje en la misma dirección, pero en el sentido contrario). Los espejos simples pueden ser planos, cóncavos o convexos. Los espejos compuestos pueden ser plano - cóncavos, plano - convexos, convexo - cóncavos. Las aberraciones ópticas pueden ser de forma o cromáticas (en color). Todo lo que el ojo humano observa se encuentra dentro del espectro visible. Hay energías que tienen otra longitud de onda y que escapan a nusstras posibilidades, pero que pueden ser percibidas visualmente (algunas) por otrosa seres vivos (hongos, plantas y animales). Las aplicaciones del estudio de las características de la luz y de los vidrios y espejos (óptica) son muchas (a nivel industrial, de la salud, de la ciencia).

https://www.youtube.com/watch?v=5DQ_Bvmq1V4

https://www.youtube.com/watch?v=mwr1zel_240

https://www.youtube.com/watch?v=8becW9uWHTs

https://www.youtube.com/watch?v=W8HDGkW1i6U

https://www.youtube.com/watch?v=Qr5TeUPKyOA

https://www.youtube.com/watch?v=93V3khBxMaI&t=441s

https://www.youtube.com/watch?v=p_WOg1sYcPI

1.¿Por qué se dice que la luz es un fenómeno dual? Porque es tanto onda como partícula.

2. ¿Qué tipo de ondas son las de la luz, transversales o longitudinales? La luz es una onda transversal y pertenece a un orden mayor, llamado ondas electromagnéticas.

3.Diferencie refracción de difracción. Se refracta un rayo cuando se quiebra (se altera) el ángulo con el cual llega a la superficie que lo recibe; se refleja cuando parte en la misma dirección, en sentido contrario y con el mismo ángulo de incidencia.

4. Indique en que forma se obtiene luz polarizada plana. Pasando el rayo de luz por un pentaprisma de cristal de buena calidad.

5. ¿Por qué un objeto se observa de un color? Porque absorve todas las longitudes del espectro que no refleja y se ve del color y tono de las ondas con la longitud que refleja.

6. ¿Qué es la luz blanca? Es la confluencia de todas las longitudes de onda del espectro visible. Por otro lado, lo negro es la ausencia de luz. El negro no es un color.

Respecto a lo que se espera poder tratar en las sesiones de clase (presencial o virtual)

7. Diferencie lentes convexas y cóncavas de acuerdo con la imagen que forman. Para que el estudinte consulte (inicialmente el documento, especialmente los vínculos dados en el apartado actividades complementarias).

8. Indique el significado de dioptría. La capacidad de una lente para mostrar un objeto, de un tamaño dado, con dimensiones mayores o menores a las reales.

9. Mencione dos relaciones entre el diafragma del cuerpo de una cámara fotográfica y el iris de un ojo humano. Ambos permiten o impiden la entrada de la luz al objeto impresionable por ella (película fotográfica en una cámara, retina en el ojo).

10. Indique la razón por la que las luces en la parte alta de los semáforos son rojas. Indique la razón por la cual los colores del fenómeno lumínico conocido como arco iris se arreglan siempre en el mismo orden. El rojo tiene mayor longitud de onda que el ámbar (amarillo) y el ámbas que el verde. Está en la parte superior el que es posible ver a mayor distancia (pues sirve como advertencia). Los colores del arco iris se arreglan (disponen) siempre en el mismo orden porque a cada color le corresponde un rango de longitud de onda característico, el cual es inalterable. Por medio de un filtro podemos hacer que la luz de un color se vea de otro, pero en ese momento (tras atravezar el filtro) manifestará la longitud de onda del nuevo color o tono que adquiera.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 8

Acústica

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencias académicas: establezco relaciones entre frecuencia, amplitud, velocidad de propagación y longitud de onda en ondas sonoras; el sonido y sus características; efecto Doppler; sistemas resonantes; reconozco el sonido como una onda mecánica; caracterizo los sonidos de acuerdo con sus características; establezco relaciones entre las diferentes características del sonido; explico la relación existente entre la formación de ondas estacionarias en sistemas resonantes tales como instrumentos musicales y la subsiguiente generación de sonido; explico el comportamiento del sonido en situaciones donde se presente movimiento relativo entre el emisor y el receptor; me intereso por analizar situaciones cotidianas donde se evidencien fenómenos acústicos e investigo sobre el funcionamiento de diferentes instrumentos acústicos.

Logro: repasa conceptos como los de onda, magnetismo, sonido, vibración, perturbación, fluido líquido, fluido gaseoso, sonido, nruido, intensidad, tono, timbre, volumen, decibel, onda, materia, neergía, electricidad, electromagnetismo, onda longitudinal, onda transversal, sonar y radar.

Motivación: el sonido es uno de los medios de los que nos valemos para comunicarnos los seres vivos. Los humanos tenemos un sistema auditivo muy desarrollado, especialmente por su capacidad para diferenciar sonidos. Otros seres (perros, aves, murciélagos, cetáceos (ballenas), serpientes) perciben el sonido en otras formas, lo emplean para distintos fines (ubicación, comunicación) y perciben diferentes intensidades. El sonido, como fenómeno físico, es onda y no transporta materia.

Objetivo: general: que los alumnos comprendan el vocabulario básico relativo al tema, sea porque lo repasan o lo adquieren; específico: que, mediante la comprensión del vocabulario propio del tema, los alumnos adquieran un nivel elemental que les permita aproximarse a escritos (textos, libros, artículos) en los que se trate con rigor académico y se ilustre su utilidad para otras ramas de la ciencia.

Contenido

Glosario

Los términos a asimilar son: sonido, acústica, volumen, intensidad, tono, timbre, amplitud, longitud de onda, movimiento ondulatorio, energía, colisión, onda longitudinal, fenómeno ondulatorio, dispersión, transmisión, medio de dispersión, frecuencia, agudeza, gravedad, vibración, directamente proporcional, inversamente proporcional, ecolocación, ecografía, sonar, radar.

Sonido:sensación que se genera en el oído a partir de las vibraciones de las cosas. Estas vibraciones se transmiten por el aire u otro medio elástico. Fenómeno vinculado a la difusión de una onda de características elásticas que produce una vibración en un cuerpo, aun cuando estas ondas no se escuchen.

Acústica: rama de la física que se encarga de la generación, la propagación, el almacenamiento y la recepción de un sonido, un ultrasonido o un infrasonido. De este modo, trabaja con ondas de tipo mecánico cuya propagación se desarrolla a través de una materia gaseosa, líquida o sólida.

Volumen:percepción de tipo subjetivo del hombre en relación con la potencia. La intensidad de un sonido se establece a partir de la cantidad de energía (denominada potencia acústica) que traspasa una superficie por segundo. A mayor potencia, más fuerte es el volumen. Un dato que conviene tener siempre presente es que volumen y sonoridad no son sinónimos, ya que éste último da nombre a cómo se percibe de modo subjetivo la intensidad.

Intensidad:magnitud física que analiza las ondas sonoras para indicar su amplitud según la unidad conocida como fonio. Puede decirse que la intensidad del sonido es la potencia acústica que una onda transfiere por unidad de área a la orientación de propagación.

Tono: propiedad de los sonidos que permite ordenarlos de agudos a graves según su frecuencia.

Timbre: se emplea para nombrar a la calidad de sonido de acuerdo con la naturaleza y la forma de aquello que vibra. En el terreno de la acústica, se llama timbre al matiz característico del sonido.

Amplitud: es la distancia vertical que se registra entre el punto medio de la onda y su cresta (el punto que se halla a mayor distancia de la posición de reposo).

Longitud de onda: La distancia existente entre dos crestas consecutivas.

Movimiento ondulatorio: es la propagación de una onda en un medio que no contiene resistencia en la trayectoria y el cual está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. El movimiento ondulatorio no transfiere la materia por medio de ondas electromagnéticas o mecánicas.

Energía: la capacidad de generar movimiento o lograr la transformación de algo. En el ámbito económico y tecnológico, la energía hace referencia a un recurso natural y los elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo.

Colisión: implica un impacto a partir del encuentro violento entre dos o más elementos. El choque se produce cuando estos elementos tienen un contacto directo que produce una transmisión de energía.

Onda longitudinal: cuando la dirección de propagación de la onda resulta igual a la dirección en la que se genera la vibración de las partículas del medio, la onda en cuestión es calificada como longitudinal.

Fenómeno ondulatorio: estudia las ondas a nivel de reflexión, refracción, interferencia, difracción y resonancia.

Dispersión: la descomposición de la radiación en sus diversas longitudes de onda, producida por un medio de propagación. El ejemplo típico de este fenómeno es la dispersión de la luz.

Transmisión:término que procede del latín transmissio y que refiere a la acción y efecto de transmitir. Este verbo, por su parte, está vinculado a transferir, trasladar, difundir, comunicar o conducir,

Medio de dispersión: medio (sólido, líquido, gaseoso, gel o plasma) en el que se difunde algo.

Frecuencia: número de veces en el que en un intervalo de tiempo se repite un acontecimiento periódico.

Agudeza: suele aludir a la capacidad de percibir sonido de baja intensidad; la capacidad para detectar diferencia entre dos sonidos a partir de una característica como la frecuencia o intensidad; o la capacidad para reconocer la dirección de la que procede el sonido.

Gravedad: es la fuerza física que ejerce la masa del planeta sobre los objetos que se hallan dentro de su campo gravitatorio. De esta manera, la gravedad representa el peso de un cuerpo.

Vibración: se produce cuando se propagan ondas elásticas que causan tensión y deformación en un medio continuo. Puede decirse que las vibraciones suponen movimientos que se repiten en torno a una posición de equilibrio (que es la posición resultante cuando la fuerza es nula).

Directamente proporcional: entidad que crece cuando la otra con la cual se le relaciona también crece.

Inversamente proporcional:entidad que decrece cuando la otra con la cual se le relaciona crece

Ecolocación: sistema que permite calcular la distancia a la que se encuentran los objetos mediante la emisión de sonidos que son reflejados por aquellos.

Ecografía: técnica de exploración de los órganos internos del cuerpo que consiste en registrar el eco de ondas electromagnéticas o acústicas enviadas hacia el lugar que se examina.

Sonar: parte de la acústica aplicada que abarca todas las actividades en las que el agua es el medio de propagación del sonido.

Desarrollo

La acústica se refiere al estudio del sonido. El sonido se propaga en ondas longitudinales, y como toda forma de energía, se dispersa. Cuando se trasmite un sonido, se dispersa energía, pero no se transporta materia. El sonido, al ser un fenómeno ondulatorio, tiene las características de este tipo de fenómenos. Algunas de sus propiedades (características) son: longitud de onda, frecuencia, intensidad, tono (o altura, que equivale a la amplitud en los movimientos ondulatorios monótonos simples (sin aceleración)), timbre. La intensidad depende de la longitud de onda.

Los sonidos son más agudos mientras mayor sea su frecuencia y menos agudos (más graves) mientras menor sea ella.

El timbre permite distinguir el sonido de una misma nota emitida por instrumentos diferentes.

El sonido es la consecuencia de la vibración de una energía incidente sobe la materia contra la que choca. En otras palabras, el sonido es consecuencia de la vibración, la que produce choques entre partículas.

Objetivos de la acústica: aprender como se propaga la energía del sonido, las diferencias entre los medios a través de los cuales puede viajar, la descripción de sus características y la expresión matemática de una onda sonora. La energía del sonido se propaga en ondas sonoras.

En las ondas transversales las partículas vibran en dirección perpendicular a la de la onda. El sonido se dispersa en ondas longitudinales.

La velocidad a la cual viajan las ondas depende del estado del medio, así como de su densidad.

Si las partículas están muy próximas, el sonido viaja más rápidamente (estado sólido); si está en estado gaseoso, viajan más lentamente; el estado líquido presenta una velocidad de propagación del sonido intermedia entre la de los estados sólido y gaseoso.

Longitud de onda: distancia entre dos compresiones o rarefacciones consecutivas. Para que se complete la longitud, se deben cubrir, en términos de ángulos 2pi radianes o 360 grados sexagesimales o 400 centesimales.

Frecuencia: el número de ondas que pasa por un punto en una unidad de tiempo (un (1) segundo por convención). Se mide en hertzios (Hz). Frecuencia, en términos de ecuación, es uno dividido entre tiempo. Hay frecuencias muy altas, por lo que el oído humano no las percibe. Los perros pueden percibir sonidos que nosotros no. La frecuencia y la longitud de onda son inversamente proporcionales.

Las ondas sonoras pueden viajar en todas las direcciones. El reflejo de las ondas sonoras se denomina eco. Las ondas sonoras son ondas longitudinales.

Si el volumen sube, se incrementa la amplitud.

Amplitud: desplazamiento vertical máximo de la molécula a partir de su posición de reposo. La amplitud de una onda está directamente relacionada con la energía trasmitida.

Período: tiempo que le toma a una partícula de aire completar un ciclo. T: período, A: amplitud.

Las notas altas tienen frecuencias altas, y las notas bajas tiene frecuencias bajas. El rango de audición humana está entre 20 y 20.000 Hz. Hay frecuencias muy altas, por lo que el oído humano no las percibe. Los perros pueden percibir sonidos que nosotros no.

Las ecografías son exámenes que se realizan con base en ondas de alta frecuencia y baja amplitud. Estos exámenes tienen aplicaciones médicas y permiten visualizar formas y tamaños al interior de un cuerpo sin invadirlo. Por ejemplo, un feto en el útero de una mujer o los objetos al interior de una habitación.

Los distintos sonidos tienen propiedades diferentes y el cerebro (humano) las identifica, lo que permite distinguirlos. Tienen distinto período, timbre, tono, velocidad, amplitud, y longitud de onda. Las dos últimas y la primera no podemos distinguirlas, pero si las tres del medio. También tiene frecuencia, duración e intensidad; de la última depende el volumen.

En el aire, la velocidad del sonido es 332 m/s (metros por segundo).

Resumen y conclusiones La acústica es una rama de la física y se encarga del estudio de los fenómenos vibratorios (armónico y no armónicos), en distintos fluidos (gases o líquidos y de la descripción de sus características para su tipificación). La velocidad del sonido es distinta en sólidos (más alta) que en líquidos (intermedia) y que en gases (más baja). El sonido no transporta materia pero sí energía. La intensidad (magnitud) de un sonido se mide en decibeles (decibelios). En los fenómenos acústicos pueden presentarse el mismo tipo de fenómenos que en los ópticos, pues ambos son fenómenos ondulatorios. Las interpretaciones son diferentes, pues las características de cada campo tiene variaciones, pero la comprensión de un fenómeno ondulatorio lleva a una comprensión más sencilla de otros de su tipo. Intensidad, tono, timbre, volumen y agudeza son características propias al sonido y no se estudian en otro tipo de foenómenos ondualtorios. El estudio de los sonidos tiene aplicaciones en la industria y la medicina. Las transmisiones (radiales, televisivas y otras, son fenómenos acústicos). Es posible formar imágenes del interior de un objeto sin abrirlo al aprovechar la intensidad, la frecuencia y la exposición a ondas sonoras. Esto es empleado en múltiples exámenes médicos (MRI, escanner, ecografía).

https://www.youtube.com/watch?v=5JHUCYtmM_M

https://www.youtube.com/watch?v=F7aab00MJKE

https://www.youtube.com/watch?v=7JVLFNpKQ_Y

https://www.youtube.com/watch?v=NK81fk7fFU8

Interrogantes: contienen prácticamente lo mismo sobre lo que les evaluaré. Espero presten atención, revisen este documento corto y sencillo y queden en condiciones de responder adecuadamente la prueba. Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases (virtuales por el momento). Revise el tema 3 para ayudares con algunas de las respuestas.

1. ¿Cómo es entendible que un objeto produzca imágenes de algo que está en el interior de un cuerpo o de otro objeto sin penetrar físicamente en el? por medio de la coducción de ondas que permiten la formación de lo que traspasa sin tener que romper. Se explica por energía con longitudes de onda muy corta, pero de alta intensidad y frecuencia. Para que no sea dañina esta aplicación para las evaluaciones de una condición física, se modulan la intensidad y la frecuencia de aplicación.

2. ¿Puede producir calor el sonido? Explíquelo. El sonido es consecuencia de la perturbación de un medio. Se puede dar por impacto directo o por medio de la transmisión de ondas. Sí puede producir calor, aunque no es una fuente importante de el. Puede producir calor debido a que transmite energía, aunque no transporta masa.

3. Si el sonido puede producir calor, ¿dónde podrá afectar más la temperatura del medio en el que actúe (medio gaseoso, líquido o sólido)? Es suficiente con considerar el estado del material o es necesario considerar otras características del medio en el que se dispersa o sobre el que impactan las vibraciones? Afecta más la temperatura en la medida en la que el medio cambie más de volumen con un cambio en la temperatura. Un medio gaseoso cambia más su volumen que uno líquido y uno líquido más que uno sólido. El medio gaseoso, para un mismo cambio de temperatura, se ve más afectado que el sólodo o que el líquido. La velocidad del sonido es mayor en un medio sólido que en uno líquido y mayor en uno líquido que en uno gaseoso, pero se requiere mucha más energía (en forma de calor) para modificar (en una misma magnitud) una misma cantidad de masa que en un medio li´quido y todavía más que en uno gaseoso.

4. ¿Cómo debe cambiar el sonido en volumen (intensidad) y velocidad pasando de un medio sólido a uno líquido? Disminuye la velocidad, pero aumenta la intensidad.

5. ¿Cómo debe cambiar el sonido el volumen (intensidad) y velocidad pasando de un medio gaseoso a uno líquido? Se incrementa la velocidad, pero disminuye la intensidad (volumen), pues la densidad de l líquido es mayor.

6. ¿Cómo debe cambiar el sonido el volumen (intensidad) y velocidad pasando de un medio líquido a uno sólido? La velocidad se incrementa, pero la intensidad disminuye.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 9

Mecanismos de contaminación atmosférica

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : describo procesos físicos y químicos de la contaminación atmosférica; asimilo el contexto teórico de la expresión contaminación atmosférica y comprendo a nivel básico sus implicaciones ambientales, sociales y económicas; registro adecuadamente los fenómenos que causan la contaminación atmosférica; analizo gráficas que evidencian contaminación por desechos químicos; realizo acciones tendientes a evitar la contaminación del entorno donde vive.

Logro: repasa o adquiere comprensión, teórica y práctica sobre los conceptos contemplados en el apartado Glosario.

Motivación La contaminación se ve en todo medio en el que haya sustancias ajenas a la sustancia que se quiere tener aislada (en estado puro). La contaminación es asumida con connotaciones negativas, pero no siempre es evitable y en muchos casos no es nociva.

Objetivo general

Objetivos específicos

Contenido

Glosario

Contaminación: es la introducción de un agente contaminante, que puede ser líquido, sólido o gaseoso, y que por sus características químicas, cuando se adentra en un medio natural, causa su inestabilidad y daña el funcionamiento del ecosistema. De esta manera se afecta conllevando riesgos para los seres vivos que residen en él.

Atmósfera: capa de gas que rodea a un cuerpo celeste. Los gases resultan atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en ella si la gravedad es suficiente y la temperatura de la atmósfera es baja. Algunos planetas están formados principalmente por gases, por lo que tienen atmósferas muy profundas.

Tropsfera: capa de la atmósfera terrestre que está en contacto con la superficie de la Tierra y se extiende hasta una altitud de unos 10 km aproximadamente; en ella se desarrollan todos los procesos meteorológicos y climáticos.

Estratosfera: capa de la atmósfera terrestre que se extiende entre los 10 y los 50 km de altitud aproximadamente; en ella reina un perfecto equilibrio dinámico y una temperatura casi constante.

Mesosfera:capa de la homósfera que se ubica en el nivel más alto, a una altura de entre 50 y 80 kilómetros. Entre sus principales características, se encuentran la falta de vapor de agua y el declive de las marcas térmicas (temperaturas).

Termosfera: también llamada ionosfera, es la capa de la atmósfera terrestre que se encuentra entre la mesosfera y la exosfera, cuya extensión comienza aproximadamente entre 80 y 120 kilómetros de la Tierra, prolongándose hasta entre 500 y 1000 kilómetros de la superficie terrestre. Dentro de esta capa existe la radiación ultravioleta, pero sobre todo los rayos gamma y rayos X provenientes del Sol, los que provocan la ionización de átomos de sodio y moléculas. En dicho proceso, los gases que la componen elevan su temperatura varios cientos de grados, de ahí su nombre.

Exosfera: capa más externa de la atmósfera terrestre, que se extiende desde los 500 km de altitud aproximadamente hasta alturas no determinadas; constituye la transición de los gases atmosféricos hacia el espacio exterior.

Geosfera: sector sólido de nuestro planeta que está formado por capas concéntricas. Se trata de la estructura interna que va del núcleo terrestre hasta la litosfera.

Biosfera: capa constituida por agua, tierra y una masa delgada de aire, en la cual se desarrollan los seres vivos; comprende desde unos 10 km de altitud en la atmósfera hasta los fondos oceánicos.

Hidrósfera: la constituyen los océanos, ríos, lagos, aguas subterráneas, glaciares. Son todas las formas de agua líquida y sólida del planeta en equilibrio dinámico entre sí y con el agua en forma gaseosa y líquida de la atmósfera.

Impureza: es una sustancia dentro de un limitado volumen de líquido, gas o sólido, que difiere de la composición química de los materiales o compuestos principales (por cantidad u objeto d einterés).

Concentración (química): determina la proporción de soluto y solvente en una solución química.

Solución: es la mezcla homogénea de una o más sustancias disueltas en otra sustancia en mayor proporción. Una solución química es compuesta por soluto y solvente. El soluto es la sustancia que se disuelve y el solvente la que lo disuelve.

Gas: sustancia que está en un estado en donde sus moléculas tienen una relación muy débil entre sí.

Combustible fósil: sustancia o materia que al combinarse con oxígeno es capaz de reaccionar desprendiendo calor, especialmente las que se aprovechan para producir calor.

Fertilizante: se utiliza para calificar a aquello que sirve para fertilizar (lograr que el suelo, o el sustrato al cual se aplique, se vuelva fértil o gane en fertilidad). Gracias a la utilización de un producto fertilizante se puede conseguir que el suelo ofrezca una mayor producción.

CFCs:nombre genérico de un grupo de compuestos químicos que contienen cloro, flúor y carbono. Es una familia de gases derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos mediante la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de flúor y/o cloro principalmente.

Se emplean fundamentalmente en refrigeración industrial, propelentes de aerosoles y aislantes térmicos, aunque hoy en día existen numerosos gases alternativos.

Ciclo biogeoquímico: el estudo de la conexión y los movimientos que existen entre los elementos vivos y los no vivos con el fin de que la energía fluya a través de los ecosistemas.

Materia orgánica: componente principal de los cuerpos, susceptible de toda clase de formas y de sufrir cambios, que se caracteriza por un conjunto de propiedades físicas o químicas, perceptibles a través de los sentidos

Dióxido de carbono: gas inodoro e incoloro que se desprende en la respiración, en las combustiones y en algunas fermentaciones.

Monóxido de carbono: gas tóxico, inodoro, incoloro e insípido, parcialmente soluble en agua, alcohol y benceno, resultado de la oxidación incompleta del carbono durante el proceso de combustión.

Gas de efecto invernadero: gas atmosférico que absorbe y emite radiación dentro del rango infrarrojo. Este proceso es la fundamental causa del efecto invernadero. Los principales GEI en la atmósfera terrestre son el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano, el óxido de nitrógeno y el ozono.

Lluvia ácida: tipo de precipitación que se produce cuando la humedad del viento se une con el dióxido de azufre, óxido de nitrógeno y trióxido de azufre que producen la industrias, vehículos que consumen derivados del petróleo, entre otros, ya que cuando estos elementos entran en contacto con el agua se pueden formar ácido sulfuroso, ácido nítrico, ácido sulfúrico, los cuales son esparcidos en el planeta a través de las precipitaciones. Por eso es llamada lluvia ácida.

Ozono:gas que normalmente se encuentra en la atmósfera. Su fórmula química es O3, lo que significa que cada molécula de ozono está formada por tres átomos de oxígeno. Este gas tiene un color azulado y desprende un olor característico fácilmente reconocible.

Meterorización: proceso que se produce cuando los minerales y las rocas, al estar en contacto con la biósfera, la hidrósfera o la atmósfera, se degradan o se fragmentan. Esta meteorización puede ser física o química y llevarse a cabo de manera total o parcia, lenta o rápida. Generalmente se lleva a cabo en todas sus formas a distintas tasas.

Actividad volcánica:ejemplo de un mecanismo de forzamiento interno y tiene un impacto importante en el fenómeno de cambio climático. Las erupciones volcánicas, por ejemplo, inyectan grandes cantidades de polvo, cenizas, aerosoles y dióxido de azufre a la atmósfera superior (la estratósfera) en forma gaseosa

Aerosol: partículas muy pequeñas de líquidos o sólidos que quedan suspendidas en el aire. El término, que procede del vocablo francés aérosol, también alude al líquido que se almacena bajo presión y se expulsa como aerosol y al envase que alberga estos líquidos.

Ruido: sonido inarticulado, sin ritmo ni armonía y confuso. Alboroto o mezcla confusa de sonidos. Es considerado contaminante ambiental cuando es permanete y molesto y puede ser esporádico pero intenso y causa perjuicios a los seres vivos que se beneficien del entorno en el que se presenta.

Temperatura: grado o nivel térmico de un cuerpo o de la atmósfera.

Calor: energía que se manifiesta por un aumento de temperatura y procede de la transformación de otras energías; es originada por los movimientos vibratorios de los átomos y las moléculas que forman los cuerpos.

Infección respiratoria: las enfermedades respiratorias afectan a las vías respiratorias, incluidas las vías nasales, los bronquios y los pulmones. Incluyen desde infecciones agudas, como la neumonía y la bronquitis, a enfermedades crónicas, como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

EPOC (enferemedad pulmonar obstructiva crónica): es una enfermedad pulmonar común. La EPOC causa dificultad para respirar.Hay dos formas principales de EPOC:bronquitis crónica, la cual implica una tos prolongada con moco, y enfisema, el cual implica un daño a los pulmones con el tiempo.

Enfisema pulmonar: es un tipo de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). La EPOC es un grupo de enfermedades pulmonares que dificultan la respiración y empeoran con el tiempo. El otro tipo principal de EPOC es la bronquitis crónica.Enfisema que se produce en el tejido de los pulmones, debido a la dilatación de los alveolos o a la destrucción de sus paredes.

Bronquitis crónica: es un tipo de EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica). Los bronquios inflamados producen una secreción mucosa abundante. Esto conduce a tos y dificultad para respirar.

Infección respiratoria aguda: son padecimientos infecciosos de las vías respiratorias con evolución menor a 15 días y en ocasiones se convierten en neumonía. Las infecciones respiratorias agudas constituyen un importante problema de salud pública, pues resultan con la mortalidad más alta en el mundo.

Morbilidad: cantidad de personas que enferman en un lugar y un período de tiempo determinados en relación con el total de la población.

Comorbilidad: : enfermedad simultánea. Cuando una persona tiene dos o más enfermedades o trastornos al mismo tiempo.

Reciclaje: acción de convertir materiales de desecho en materia prima o en otros productos, de modo de extender su vida útil y combatir la acumulación de desechos en el mundo.Energía eólica: es una fuente de energía renovable que utiliza la fuerza del viento para generar electricidad. El principal medio para obtenerla son los aerogeneradores, “molinos de viento” de tamaño variable que transforman con sus aspas la energía cinética del viento en energía mecánica

Aire acondicionado: atmósfera de un espacio cerrado que se halla sometida a determinadas condiciones de temperatura, humedad y presión mediante mecanismos artificiales.

Protocolo de Montreal: es un protocolo del Convenio de Viena para la protección de la capa de ozono, diseñado para proteger la capa de ozono reduciendo la producción y el consumo de numerosas sustancias que se ha estudiado que reaccionan con ella y se cree que son responsables del agotamiento de la misma.

Cumbre de Río de Janeiro: la Conferencia fue la oportunidad de adoptar un programa de acción para el siglo XXI, llamado Programa 21 (Agenda 21 en inglés) que enumera algunas de las 2500 recomendaciones relativas a la aplicación de los principios de la declaración.

Tiene en cuenta las cuestiones relacionadas con la salud, la vivienda, la contaminación del aire, la gestión de los mares, bosques y montañas, la desertificación, la gestión de los recursos hídricos y el saneamiento, la gestión de la agricultura, la gestión de residuos. Incluso hoy, el Programa 21 es la referencia para la aplicación del desarrollo sostenible

Protocolo de Kyoto:es un protocolo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), y un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global.

Desarrollo

Resumen y conclusiones

La contaminación es un asunto de concentración inadecuada (por encima de lo recomendable para el valor, la vida de una sustancia, ser, población, comunidda o ecosistema) de una sustancia en otra o en un medio. Puede ser reversible o reversible, tener origen natural o sintético (generada por el humano), ser controlable en el corto plazo o no, ser mortal o no, tenero origen orgánico, inorgánico o mixto, tener la posibilidada de expandirse rápidamente o no, de acumularse en los organismos vivos o en el sustrato en el que ellos viven o no, de generar otros focos de contaminación o no, de ser combatible por métodos naturales o sintéticos (ideados por el hombre y no presentes en forma espontánea en la naturaleza). Puede tener implicaciones económicas considerables o severas. Son numerosasa las reuniones que se han producido y los movimientops que han surgido en pro de la reducción de unos tipos de contaminación y de la erradicación de otras (comprendidad sus fuentes o causas). La principal motivación generadora de contaminación atmosférica es el afán económico desmedido, lo que lleva al humano a deteriorar su medio en pro de una ganancia rápida, abundante, inconveniente en todo sentido y para la generalidada de la biosfera (sus componentes) y deshonesta.

https://www.youtube.com/watch?v=d0h2EHyPHBw

https://www.youtube.com/watch?v=In_I_HotTxY&t=55s

https://www.youtube.com/watch?v=ESI9eEsph5o

https://www.youtube.com/watch?v=25sSF1Pr9dw

1. Describa contaminación.

2. Defina atmósfera.

3. Mencione algunas consecuencias macro de la contaminación atmosférica.

4. Mencione el origen de las dos fuentes básicas de contaminantes atmosféricos.

5. Mencione dos categorías de contaminantes de acuerdo con su origen.

5.1 Mencione el origen de los componentes de la contaminación atmosférica cuando se considera a nivel global y local.

5.2 Mencione contaminantes de origen natural producidos en geósfera, biósfera, atmósfera e hidrósfera y sus fuentes.

5.3 Mencione fuentes de contaminación artificial y algunos de sus efectos.

6. Mencione los componentes principales de la troposfera y los porcentajes de los dos más abundantes.

7. Mencione cinco gases de efecto invernadero y el efecto de dos de ellos.

8. Mencione la contaminación atmosférica producida por fuentes electromagnéticas.

9. Mencione algunas formas de contaminación física.

10. Mencione la diferencia entre contaminantes primarios y secundarios y los elementos fundamentales del medio ambiente que participan de la contaminación atmosférica.

11. Mencione cinco capas de la atmósfera, hágalo en orden ascendente o descendente respecto a la superficie terrestre.

12. Mencione consecuencias sobre la salud humana de la contaminación de la troposfera.

13. Mencione seis alternativas para reducir la contaminación atmosférica generada por la actividad humana.

14. Mencione en que son o han sido usados los CFSs.

15. Mencione inconvenientes que se derivan de los agujeros en la capa de ozono.

16. Mencione iniciativas humanas de carácter mundial en pro del cuidado de la biósfera.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Bloque 3

Tema 11

ADN y código genético

I. COMPETENCIA Explico los procesos celulares que se llevan a cabo para la formación de proteínas.Formación de proteínas: replicación, transcripción y traducción; DBA: # 5: explica la forma como se expresa la información genética contenida en el –ADN–, relacionando su expresión con los fenotipos de los organismos y reconoce su capacidad de modificación a lo largo del tiempo (por mutaciones y otros cambios), como un factor determinante en la generación de diversidad del planeta y en la evolución de las especies. Enuncia los diferentes procesos para formar proteínas a partir de la información contenida en el ADN.Diagrama adecuadamente los procesos de formación de proteínas: replicación, transcripción y traducción. Explico los procesos celulares que se llevan a cabo para la formación de proteínas.Disfruta comprobando las rutas de formación de las proteínas.

II. ACTIVIDADES: El estudiante debe seguir toda la lectura. Se recomienda que la haga desde el principio y hasta el final. Se listan todos los pasos y se separa ell contenido de cada uno.

Motivación: comprender la composición de las sustancias que sirven para la transmisión de los caracteres hereditarios, así como la forma en la que cambian las especies por medio de la reproducción sexual.

Introducción El ADN es complementado por el ARN. El ADN no sería funcional sin la existencia del ARN; el ARN no haría nada significativo si no existiese el ADN. El ADN contiene la información genética de los individuos; se encuentra en toda porción de un individuo vivo.

Objetivo general: diferenciar ADN de ARN en composición y funciones.

Objetivos específicos: comprender la importancia de los nucleótidos y de los nucleósidos en la formación del ARN y del ADN y la forma en la que el ARN complementa al ADN.

Contenido

Glosario

ADN: biopolímero que alberga los datos para la síntesis de las proteínas y que compone el material de tipo genético que tienen las células. El ADN contiene la información genética que usan los seres vivos para funcionar. Este ácido nucleico también posibilita que los datos sean transmitidos a través de la herencia.

ARN: ácido nucleico que se encarga de trasladar la información genética del ADN con el fin de sintetizar las proteínas según las funciones y características indicadas. El ARN está presente en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas. Asimismo, el ARN está compuesto por una cadena simple que en ocasiones puede duplicarse.

Codón: la información genética para el ensamblaje de aminoácidos se encuentra almacenada en pequeñas secuencias de tres nucleótidos que en el ARNm se denominan codones.

Anticodón: es la secuencia de tres nucleótidos complementaria a una secuencia de otros tres nucleótidos que se encuentran en el ARN mensajero (ARNm), siendo esta última el codón. El anticodón, en cambio, forma parte de un extremo de una molécula de ARN de transferencia (ARNt).

Traducción: proceso a través del cual se origina la producción de proteínas. Este proceso se produce en el citoplasma de la célula, y para la gran parte de las proteínas de manera constante, durante todo el periodo celular (excepto en la fase M).

Codificación (código genético): son las instrucciones que le dicen a la célula cómo hacer una proteína específica. A, T, C y G, son las "letras" del código del ADN; representan los compuestos químicos adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G), respectivamente, que constituyen las bases de nucleótidos del ADN.

Código genético: conjunto de reglas que determinan la manera en la que la información genética contenida en el ADN es traducida para que el ARN pueda convertirla en los aminoácidos de una proteína.

Triplete: conjunto de tres bases nitrogenadas, correspondiente a tres nucleótidos de la secuencia de los ácidos nucleicos (ADN o ARN), que lleva el código genético para un solo aminoácido.

Aminoácido: son sustancias cuyas moléculas están formadas por un grupo carboxilo y un grupo amino. Una veintena de aminoácidos son los componentes esenciales de las proteínas.

Nucleótido: es un monómero cuyas cadenas forman las macromoléculas denominadas ácidos nucleicos (ADN y ARN). Las cadenas de nucleótidos se denominan polinucleótidos. Existen 2 tipos de nucleótidos: los ribonucleótidos, que forman el ácido ribonucleico o ARN y los desoxirribonucleótidos, que forman el ácido desoxirribonucleico o ADN.

Nucleósido: es una molécula monomérica orgánica que integra las macromoléculas de ácidos nucleicos que resultan de la unión covalente entre una base nitrogenada con una pentosa que puede ser ribosa o desoxirribosa. Ejemplos de nucleósidos son la citidina, uridina, adenosina, guanosina, timidina y la inosina.

Proteína: 1. sustancia química que forma parte de la estructura de las membranas celulares y es el constituyente esencial de las células vivas; sus funciones biológicas principales son actuar como biocatalizador del metabolismo y como anticuerpo. 2.Sustancia orgánica formada por la asociación de varios aminoácidos puestos en una cadena lineal. Ellas contienen carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. De ellas, los tipos básicos son: proteínas simples, compuestas o conjugadas y anteriormente desnaturalizadas.

Base nitrogenada: en la construcción de los nucleótidos, que a su vez constituyen los ácidos nucleicos, se utiliza un conjunto de cinco bases nitrogenadas, como en el ADN y en el ARN. Las grandes bases adenina y guanina son purinas que se diferencian en el tipo de átomos que están unidos a su doble anillo.

Herencia: la herencia genética consiste en la transmisión de contenido propio del ADN celular de un ser vivo a sus descendientes. Este contenido es diverso, pero compartirá con su progenitor o progenitores características anatómicas, físicas, biológicas y, en ocasiones, de personalidad.

Variabilidad genética: se refiere a la variación en el material genético de una población o especie, e incluye los genomas. Para que la selección natural pueda actuar sobre un carácter, debe haber algo que seleccionar, es decir, varios alelos para el gen que codifica ese carácter. Además, cuanta más variación haya, más evolución hay.

Cadena sencilla: el ácido ribonucleico (ARN) es una molécula similar a la de ADN. A diferencia del ADN, el ARN es de cadena sencilla. Una hebra de ARN tiene un eje constituido por un azúcar (ribosa) y grupos de fosfato de forma alterna. Unidos a cada azúcar se encuentra una de las cuatro bases adenina (A), uracilo (U), citosina (C) o guanina (G). Hay diferentes tipos de ARN en la célula: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosomal (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt). Más recientemente, se han encontrado algunos ARN de pequeño tamaño que están involucrados en la regulación de la expresión génica.

Cadena doble: es la descripción de la estructura de una molécula de ADN. Una molécula de ADN consiste en dos cadenas que serpentean como una escalera de caracol. Cada cadena tiene una espina dorsal en la cual se alternan un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato.

Cromosoma: orgánulo en forma de filamento que se halla en el interior del núcleo de una célula eucariota y que contiene el material genético; el número de cromosomas es constante para las células de una misma especie.

Gen: segmento de la cadena de ADN que define o expresa una determinada característica hereditaria. Un gen puede tener varias formas alternativas (denominadas alelos), cada una con una secuencia diferente de ADN y que expresa el mismo rasgo de forma diferente.

Genoma: conjunto de genes y disposición de los mismos en la célula.

ADN mitocondrial: fragmento de ácido nucleico en las mitocondrias. El material genético mitocondrial es heredado exclusivamente por la parte materna.

Mitocondria: pequeño organelo dentro de las células eucariotas. Es el encargado de producir energía para que la célula cumpla sus funciones. Cada mitocondria tiene su propio genoma.

Fenotipo: la expresión variable de un genotipo en un cierto ambiente. Los rasgos expresados por el fenotipo son conductuales y físicos e incluso van más allá de lo visible, ya que hay características fenotípicas que no pueden verse.

Genotipo: está formado por la totalidad de los genes de un individuo según su composición alélica (es decir, de acuerdo a las distintas formas que puede adoptar un gen al ubicarse en el mismo sitio en los cromosomas homólogos).

Gen dominante: gen que se expresa con mayor intensidad. Existen distintos grados de dominancia. Por ejemplo, si tenemos un gen con tres alelos A, B y C, puede ocurrir que B sea dominante respecto a C y A sea dominante respecto a B y C. Los alelos B y C nunca se expresarán si A está presente, y C no se expresará si B se encuentra en el genoma.

Gen recesivo: aquel que no se expresa en presencia de un alelo dominante.

Desarrollo.

Leyes de la genética Mendeliana

1.ª ley de Mendel: Principio de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial (cuando se cruzan dos individuos de “raza pura”, todos los descendientes son iguales).

Si se cruzan dos líneas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí, fenotípica y genotípicamente, e iguales fenotípicamente a uno de los progenitores (de genotipo dominante), independientemente de la dirección del cruzamiento. Expresado con letras mayúsculas las dominantes (A = amarillo) y minúsculas las recesivas (a = verde), se representaría así: AA x aa = Aa, Aa, Aa, Aa. En pocas palabras, existen factores para cada carácter los cuales se separan cuando se forman los gametos y se vuelven a unir cuando ocurre la fecundación.

A A

a Aa Aa

2.ª ley de Mendel: Principios de la segregación (ciertos individuos son capaces de transmitir un carácter aunque en ellos no se manifieste).

Durante la formación de los gametos, cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto filial.

Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa) y pudo observar en sus experimentos que obtenía muchos guisantes con características de piel amarilla y otros (menos) con características de piel verde, comprobó que la proporción era de 3/4 de color amarillo y 1/4 de color verde (3:1). Aa x Aa = AA, Aa, Aa, aa.

A a

A AA Aa

a Aa aa

Según la interpretación actual, los dos alelos, que codifican para cada característica, son segregados durante la producción de gametos mediante una división celular meiótica. Esto significa que cada gameto va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite que los alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la variación.

Para cada característica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada progenitor. Esto quiere decir que en las células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Estos pueden ser homocigotos o heterocigotos.

3.ª ley de Mendel: Ley de la transmisión independiente o de la independencia de los caracteres (cada uno de los caracteres se transmite de manera independiente). Esta ley no siempre se cumple, por lo que puede ser considerada un principio.

En ocasiones es descrita como la 2.ª ley si se consideran solo dos leyes (criterio basado en que Mendel solo estudió la transmisión de factores hereditarios y no su dominancia/expresividad). Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, que no existe relación entre ellos. Por lo tanto, el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Solamente se cumple en aquellos genes que no están ligados (que están en cromosomas distintos) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. En este caso, la descendencia sigue las proporciones. Al representarlo con letras, de padres con dos características AALL y aall (donde cada letra representa una característica , la dominancia por la mayúscula y la recesividad por la minúscula), por entrecruzamiento de razas puras (1.ª Ley), aplicada a dos rasgos, resultarían los siguientes gametos: AL x al = AL, Al, aL, al.

AL Al aL al

AL AL-AL Al-AL aL-AL al-AL

Al AL-Al Al-Al aL-Al al-Al

aL AL-aL Al-aL aL-aL al-aL

al AL-al Al-al aL-al al-al

Al intercambiar entre estos cuatro gametos, se obtiene la proporción AALL, AALl, AAlL, AAll, AaLL, AaLl, AalL, Aall, aALL, aALl, aAlL, aAll, aaLL, aaLl, aalL, aall.

Como conclusión, se tienen: 9 con "A" y "L" dominantes, 3 con "a" y "L", 3 con "A" y "l" y 1 con genes recesivos "aall".

El código genético es el conjunto de reglas usadas para traducir la secuencia de nucleótidos del ARNm a una secuencia de proteína en el proceso de traducción. El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos. Un codón guarda correspondencia con un aminoácido específico.

El código está organizado en tripletes o codones: cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido. El código genético es redundante (también referido como degenerado). Existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

El código está organizado en tripletes o codones. Cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido. El código genético es degenerado: existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

Un codón es una secuencia de tres nucleótidos de ADN o ARN que corresponde a un aminoácido específico. El código genético describe la relación entre la secuencia de bases del ADN (A, C, G y T) en un gen y la secuencia correspondiente de la proteína que codifica.

Un codón es un triplete de nucleótidos. Cada uno de los codones codifica un aminoácido y esta correlación es la base del código genético que permite la traducción de la secuencia de ARNm a la secuencia de aminoácidos que compone la proteína.

Algunos aminoácidos son codificados por más de un codón. Esto significa que el código genético está libre de comas (o espacios). 2.- El código genético es un código de tripletes. 3.- Todos o casi todos los 64 codones codifican para un aminoácido; lo que significa que el código es redundante.

Un anticodón es la secuencia de tres nucleótidos complementaria a una secuencia de otros tres nucleótidos que se encuentran en el ARN mensajero (ARNm), siendo esta última el codón. El anticodón, en cambio, forma parte de un extremo de una molécula de ARN de transferencia (ARNt).

La función del código genético en la síntesis de proteínas. En 1968, el Premio Nobel de fisiología o medicina fue otorgado a varios investigadores por los trabajos relativos a su descripción. No obstante, todavía no se conocía cómo el ADN dirigía la producción de proteínas, o cual era la función del ARN en estos procesos.

Importancia del código genético

El código genético es el conjunto de reglas que define como se traduce una secuencia de nucleótido en el ARN a una secuencia de aminoácidos que forma parte de una proteína. Es

ADN y funciones

común a todos los seres vivos, aunque presenta algunas variaciones.

El ADN es la macromolécula base de la herencia. Es un ácido nucleico que contiene la información de las características hereditarias de cada ser vivo y las secuencias para la creación de aminoácidos que generarán las proteínas vitales para el funcionamiento de los organismos.

Replicación de ADN. La doble hélice es desenrollada y cada hebra hace de plantilla para la síntesis de la nueva cadena. El ADN polimerasa añade los nucleótidos complementarios a los de la cadena original.

La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión genética, mediante el cual se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios.

La transcripción y traducción son procesos que la célula usa para elaborar todas las proteínas que el cuerpo necesita para funcionar a partir de la información almacenada en las secuencias de bases del ADN. Las cuatro bases (C, A, T/U y G) son los bloques que componen el ADN y el ARN.

Las funciones biológicas del ADN incluyen el almacenamiento de información (genes y genoma), la codificación de proteínas (transcripción y traducción) y su autoduplicación (replicación del ADN) para asegurar la transmisión de la información a las células hijas durante la división celular.

El ADN está organizado en cromosomas. En las células eucariotas los cromosomas son lineales, mientras que los organismos procariotas, como las bacterias, presentan cromosomas circulares. Para cada especie, el número de cromosomas es fijo. El ADN se compone de dos cadenas, cada una formada por nucleótidos.

El ARN es la sigla para ácido ribonucleico. Es un ácido nucleico que se encarga de trasladar la información genética del ADN con el fin de sintetizar las proteínas según las funciones y características indicadas. El ARN está presente en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas.

El ADN es codificante y el ARN no es codificante, pero trabajan juntos para la transmisión de la información genética.

El ARN, la expresión del mensaje genético.

El ácido ribonucleico (ARN) está compuesto por ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo, unidos, igual que el ADN, mediante enlaces fosfodiester. Se encuentra en la célula en forma de cadena simple o monocatenario.

La información genética se encuentra en la secuencia de nucleótidos de ADN, estas secuencias determinan la estructura y función de las proteínas que produce una célula.

El código genético es la correspondencia entre los codones del ARNm y los aminoácidos que forman las proteínas. La primera demostración de que los codones constan de tres nucleótidos la proporcionó el experimento de Crick, Brenner y colaboradores. Marshall Warren Nirenberg y Heinrich J. Matthaei en 1961 en los Institutos Nacionales de Salud descubrieron la primera correspondencia codón-aminoácido. Marshall Nirenberg recibió el premio Nobel junto a Gobind Khorana y Robert Holley (estructura del tRNA) en 1968 por su destacada participación en el descubrimiento del código genético. Así se finalizaba el desciframiento del código genético, la gran proeza de la bioquímica en el siglo XX.

¿Dónde se ubica el ADN?

En las células procariotas (sin núcleo celular definido), el ADN se encuentra en el citosol, junto con los otros elementos que flotan en ella. Por lo tanto. su replicación es inmediata; es decir, no necesita recurrir a otros procesos para transmitir la información genética en el momento de la división celular.

En las células eucariotas (con núcleo celular definido), el ADN se encuentra ubicado en el núcleo celular. Existen 2 formas en que el ADN transmite la información genética en su interior:

Antes de la división celular: esta se replica y es empaquetada con otras moléculas y proteínas, formando una molécula más grande denominada cromosoma. De esta manera, durante la mitosis, las 2 células hijas llevarán una copia del ADN original.

Para la traducción o síntesis de proteínas: la información de las secuencias de 3 bases nitrogenadas (codón) que determinarán las funciones de las proteínas del ADN de cada organismo necesitan del ácido ribonucleico mensajero (ARNm) para viajar seguros hacia fuera del núcleo, hacia los ribosomas.

¿Cuáles son las partes del ADN? El ADN está formado por desoxirribonucléotidos, cadenas de nucléotidos donde cada unidad, a su vez, está constituido por 3 partes:

1. Una molécula de azúcar de 5 carbonos (desoxirribosa para el ADN y ribosa para el ARN),

2. Un grupo fosfato y,

3. Cuatro (4) bases nitrogenadas (Adenina, Guanina, Citosina y Timina en el ADN; Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo para el ARN).

Replicación del ADN

La replicación del ADN ocurre antes de que la célula se divida y consiste en la obtención de copias idénticas de la información celular fundamental para su transferencia de una generación a otra, constituyendo así la base de la herencia genética.

Teniendo esto en cuenta, los nucleótidos que se emparejarán con la información de una hebra serán agregados por el ADN polimerasa en la dirección 5' a 3', donde las bases hidrogenadas Adenina siempre se unen con las Timina, las Timina siempre con las Adenina, las Guanina siempre con las Citosina y las Citosinas siempre con las Guanina.

Transcripción del ADN

La secuencia de nucleótidos establecida en una hebra de ADN, se transcribe a un ARN mensajero (ARNm). La transcripción del ADN al ARNm correspondiente es parecida al proceso de replicación del ADN en el sentido de la asociación de las bases nitrogenadas.

Resumen En el ADN se almacena la información que transmite de un ser a su descendiente. El ARN complementa las funciones del ADN. El ADN tiene una cadena doble unida por pares de bases nitrogenadas. El ARN es de cadena sencilla. El ADN y el ARN comparten tres bases nitrogenadas (adenina, citosina y timina); la guanina es exclusiva del ADN; el uracilo es exclusivo.

Conclusiones El ADN se complementa con el ARN. El ARN es mensajero y el ADN es el almacen de la información que por medio de genes se transfiere de los padres a sus progenies. El ADN es más pesado complejo y estable que el ARN. No todas las cadenas de ADN codifican. La base del ADN son las bases nitrogenadas; estas tienden los puentes entre las hebras que forman la doble hélice. Las bases nitrogenadas se aprean en una sola forma ne el ADN y en otra en el ARN. Los codones etán formados por tripletes de bases nitrogenadas. Ellos se unen a anticodones.

https://www.youtube.com/watch?v=VXRPn7VDAmw

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https://www.youtube.com/watch?v=BjEFRONjWIo

https://www.youtube.com/watch?v=KT244xA5yfI

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Interrogantes

1.Diferencie ADN de ARN de acuerdo con las funciones que cumple cada uno de ellos.

2. Diferencie ADN de ARN de acuerdo con sus cadenas.

3. Diferencie ADN de ARN de acuerdo con la composición de sus nucleótidos.

4. Diferencie ácido nucleico de nucleótido. Un nucleótido es la unidad fundamental de los ácidoS nucléicos.

5. ¿Por qué son importantes los ácidos nucleicos?

6. Diferencie nucleósido de nucleótido.

7. ¿Cuál es la composición del puente entre las dos hebras de la hélice de ADN.

Respuestas al cuestionario

1.El ADN tiene (contiene) la información necesaria para operar; el ARN translada la información del ADN para hacer posible la síntesis de proteínas. Los tipos de ADN cumplen una sola función (contener la información genética que hace posimle la reproducción); los tres tipos de ARN cumplen funciones, cada uno de ellos, diferentes.El ADN contiene la información genética que pasa de células o individuos padres a hijos. El ARN interviene en la síntesis de proteínas y cumple funciones de mensajero del ADN.

2.El ADN es de cadena doble, unida por una pareja de bases nitrogenadas (AT, CG);el ARN es de cadena sencilla y los pares de bases nitrogenadas están conformados por AT y CU.

3. EL ADN tiene cuatro bases nitrogenadas (adenina, timina, citosina y guanina (A,T,C,G, respectivamente); el ADRN tiene tres bases nitrogenadas en común con el ADN (A,T,C) y una diferente: uracilo (U). El ADN tiene guanina y no uracilo; el ARN tiene uracilo, pero no guanina.

4. El ARN y el ADN son polímeros formados por cadenas largas de nucleótidos. Un nucleótido está formado por una molécula de azúcar unida a un grupo fosfato y una base nitrogenada.

5. Son los que permiten que la herencia se transmita. sin ARN no sería operativo el ADN. El ARN cumple labores de mensajería, el ADN de codificación y replicación.

6.Son casi lo mismo. Se refieren ambos términos a monómeros que hacen parte de las cadenas de ADN o de ARN. El nucleósido no incluye grupo fosfato. Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato.

Un nucleósido es una molécula monomérica orgánica que integra las macromoléculas de ácidos nucleicos que resultan de la unión covalente entre una base nitrogenada con una pentosa que puede ser ribosa o desoxirribosa.

7.Está formado por dos bases nitrogenadas. Adenina y timina o citosina y guanina. No son posibles otros pares de bases nitrogenadas en el ADN.

V. BIBLIOGRAFÍA No es requiere. Todo es proporcionado por el docente en este contenido

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN. Se asigna para que revisen el tema en ausencia del docente por enfermedad respiratoria

VII. CONDICIONES DE ENTREGA AL DOCENTE. Ninguna entrega es solicitada

Tema 12

Formación de proteínas

I. COMPETENCIA Explico los procesos celulares que se llevan a cabo para la formación de proteínas.

Contenidos temáticos :formación de proteínas: replicación, transcripción y traducción; DBA: # 5: explica la forma como se expresa la información genética contenida en el –ADN–, relacionando su expresión con los fenotipos de los organismos y reconoce su capacidad de modificación a lo largo del tiempo (por mutaciones y otros cambios), como un factor determinante en la generación de diversidad del planeta y en la evolución de las especies.

Enuncia los diferentes procesos para formar proteínas a partir de la información contenida en el ADN.

Diagrama adecuadamente los procesos de formación de proteínas: replicación, transcripción y traducción.

Disfruta comprobando las rutas de formación de las proteínas.

Repasa o adquiere conceptos como los de molécula, biomolécula, proteína, aminoácido, compuesto orgánico, síntesis, replicación, transcripción y traducción de proteínas, mutación, diversidad genética, evolución de especies. gen, genética, fenotipo, genotipo, especie, individuo, población y mutación, y enlaza sus significados para proceder de lo más sencillo a lo más complejo

II. ACTIVIDADES:

Motivación

Objetivo general Comprender en forma básica el proceso de formación de proteínas.

Objetivos específicos Diferenciar las etapas de la síntesis de proteínas y comprender la lógica de la secuencia en la que suceden. Identificar el carácter orgánico de las proteínas y de sus precursores, los aminoácidos.

Contenido

Glosario

Proteína: biopolímero compuesto por aminoácidos que aparecen encadenados. Estos aminoácidos, a su vez, se forman por enlaces peptídicos. Entre los componentes de las proteínas, se encuentran el nitrógeno, el hidrógeno, el oxígeno y el carbono. Otros componentes son variables y dependen de la proteína en cuestión. Es posible clasificar las proteínas de diversas maneras. Las proteínas simples, las proteínas derivadas y las proteínas conjugadas surgen de acuerdo con las propiedades químicas y físicas. Cuando se analiza la forma, en cambio, las proteínas pueden distinguirse entre proteínas globulares, proteínas fibrosas y proteínas mixtas.

Aminoácido(s): sustancias cuyas moléculas están formadas por un grupo carboxilo y un grupo amino. Una veintena de los aminoácidos son los elementos esenciales de las proteínas. Cuando dos aminoácidos establecen una combinación en el interior de una célula, se produce una reacción entre el grupo carboxilo y el grupo amino del otro. Así, se libera una molécula de H2O y se forma un enlace peptídico; lo que queda de ambos aminoácidos da lugar a un dipéptido. La unión de un tercer aminoácido genera un tripéptido. A medida que se añaden aminoácidos, se crean diferentes péptidos (es decir, distintas moléculas creadas por la unión de aminoácidos a través de enlaces peptídicos).

Aminoácido(s) esencial(es): aquellos que no produce el cuerpo y, por lo tanto, han de adquirirse a través de alimentos: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.

Péptido: moléculas compuestas a partir de los vínculos que entablan ciertos aminoácidos (que, a su vez, son ciertas clases de moléculas de carácter orgánico). La relación entre los aminoácidos quedaba establecida a través de lo que se conoce como un enlace peptídico.

Polipéptido: secuencia de aminoácidos que están vinculados a través de enlaces peptídicos.

Síntesis (biología, química): aquella que se basa en un procedimiento llevado a cabo para obtener un compuesto a partir de otras sustancias más simples. Su objetivo es producir nuevas sustancias a partir de otras ya conocidas. Se denomina síntesis orgánica al desarrollo planificado de moléculas por medio de reacciones químicas. Este campo de acción es frecuente en la elaboración de alimentos, medicamentos y colorantes.

Ribosoma: son orgánulos de las células. En estas estructuras, que carecen de membrana, se llevan a cabo los últimos pasos de la síntesis de las proteínas. La composición química de los ribosomas está dada por proteínas vinculadas al ácido ribonucleico ribosómico (ARNr) que procede del nucléolo. Los ribosomas pueden estar adheridos al retículo endoplasmático o hallarse en el citoplasma.

Enzima: proteína que cataliza las reacciones bioquímicas del metabolismo. Las enzimas actúan sobre las moléculas conocidas como sustratos y permiten el desarrollo de los diversos procesos celulares.

Citoplasma celular: se trata del sector celular que se encuentra entre la membrana plasmática que rodea la célula y el núcleo que se ubica en el centro. El citoplasma es un coloide formado por un líquido llamado citosol y por los distintos orgánulos que contiene.

Grupo funcional: átomo o grupo de átomos que caracteriza a una clase de compuestos orgánicos y determina sus propiedades. Esencialmente, el grupo funcional es la parte no hidrocarbonada de la molécula. Define las características físicas y químicas de las familias de compuestos orgánicos.

Un radical es una especie orgánica o inorgánica que resulta inestable y que tiene un elevado poder reactivo. Los radicales se pueden sintetizar en un laboratorio, aunque tienen una existencia breve. Es un agrupamiento de átomos que interviene como una unidad en un compuesto químico y pasa inalterado de unas combinaciones a otras. En las fórmulas se representan con un punto.

Radical carboxilo: los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos caracterizados por poseer un grupo funcional llamado grupo carboxilo o grupo carboxi (–COOH). En el grupo funcional carboxilo coinciden sobre el mismo carbono un grupo hidroxilo (-OH) y carbonilo (-C=O). Se puede representar como -COOH ó -CO2H.

Radical alquilo: grupo de átomos inestable derivado de un alcano que ha perdido un átomo de hidrógeno y ha quedado con un electrón no pareado o impar. El radical formado está centrado sobre el átomo de carbono.

Grupo funcional alquilo (nombre derivado de alcano con la terminación de radical -ilo): es un sustituyente y está formado por la separación de un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo saturado o alcano, para que así el alcano pueda enlazarse a otro átomo o grupo de átomos.

Alcohol: compuesto orgánico que contiene un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno, enlazado de forma covalente a un átomo de carbono. Además, este carbono debe estar saturado, es decir, debe tener solo enlaces simples a sendos átomos (no a moléculas).

Aldehídos: compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO (formilo). Un grupo formilo es el que se obtiene separando un átomo de hidrógeno del formaldehído. No tiene existencia libre, aunque puede considerarse que todos los aldehídos poseen un grupo terminal formilo.

Cetona: compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono, a diferencia de un aldehído, en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un átomo de hidrógeno. Cuando el grupo funcional carbonilo es el de mayor relevancia en dicho compuesto orgánico, las cetonas se nombran agregando el sufijo -ona al hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona; heptano, heptanona; etcétera). También se puede nombrar posponiendo cetona a los radicales a los cuales está unida (por ejemplo: metilfenil cetona). Cuando el grupo carbonilo no es el grupo prioritario, se utiliza el prefijo oxo- (ejemplo: 2-oxopropanal).

Aminas: compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados del amoníaco y resultan de la sustitución de uno o varios de los hidrógenos de la molécula de amoniaco por otros sustituyentes o radicales. Según se sustituyan uno, dos o tres hidrógenos, las aminas son primarias, secundarias o terciarias, respectivamente.

Amidas: derivados de los ácidos carboxílicos. Como sabemos, los ácidos carboxílicos contienen un grupo COOH. En las amidas se sustituye el OH por un grupo R-N-R. Esta amida podría ser primaria, terciaria o secundaria dependiendo de que fueran estos radicales llamados R. Si fueran dos hidrógenos sería una amida primaria. Si fueran un hidrógeno y una cadena sería secundaria y si ambas R fueran cadenas sería una amida terciaria. Los puntos de ebullición de estos compuestos orgánicos varían bastante. En el caso de la metanamida es de 3 grados y en el caso de la etanamida es de 82. Las amidas pueden formar puentes de hidrógeno, debido a que son moléculas polares y a que contienen nitrógeno y oxígeno. Las amidas pequeñas son solubles en agua por este mismo motivo.

Codón: cada uno de los tripletes de nucleótidos de ARN (ácido ribonucleico) mensajero cuyas bases codifican un aminoácido para la síntesis de proteínas.

Desarrollo

Las proteínas son la clase más dinámica y variada de biomoléculas. La singularidad de cada tipo celular se debe casi por completo a las proteínas que produce. Por lo tanto, no es sorprendente que una gran cantidad de energía celular se utilice en la síntesis proteínica.

Debido a su importancia estratégica en la economía celular, la síntesis de proteínas es un proceso regulado. Aunque el control es también de importancia fundamental en el nivel de la transcripción, la regulación de la traducción de los mensajes genéticos permite otras oportunidades de regulación. Esto es en especial verdadero en los organismos eucariotas multicelulares, cuyos estilos de vida complejos requieren diversos mecanismos de regulación.

Síntesis de proteínas

Proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas (situados en el citoplasma celular).

En la síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero, donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.

Al finalizar la síntesis de una proteína se libera el ARN mensajero y puede volver a ser leído; incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente, por lo que el mismo ARN mensajero puede ser usado por varios ribosomas al mismo tiempo.

Función: El ARN de transferencia, ARN transferente o ARNt (tRNA en inglés) es un tipo de ácido ribonucleico que tiene una función importante en la síntesis proteica. Es aquel que transfiere las moléculas de aminoácidos a los ribosomas, para posteriormente ordenarlos a lo largo de la molécula de ARN mensajero (ARNm).

En los eucariontes, los ribosomas obtienen sus órdenes para sintetizar proteínas del núcleo, donde se transcriben segmentos del ADN (genes) para producir ARN mensajero (ARNm).

Función del ADN en la síntesis de proteínas en la célula: El ARN o ácido ribonucleico es el otro tipo de ácido nucleico que posibilita la síntesis de proteínas. Si bien el ADN contiene la información genética, el ARN es el que permite que esta sea comprendida por las células. Está compuesto por una cadena simple, al contrario del ADN, que tiene una doble cadena.

Fases de las síntesis de proteínas

La realización de la biosíntesis de las proteínas, se divide en las siguientes fases:

Fase de activación de los aminoácidos: mediante la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP, los aminoácidos pueden unirse al ARN específico de transferencia, dando lugar a un aminoacil-ARNt. En este proceso se liberan AMP y fosfato, y tras él se libera la enzima, que vuelve a actuar.

Inicio de la síntesis proteica: en esta primera etapa de síntesis de proteínas, el ARN se une a la subunidad menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo se une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o ribosomal.

Elongación de la cadena polipeptídica: el complejo ribosomal tiene dos centros o puntos de unión. El centro P o centro peptidil y el centro A. El radical amino del aminoácido iniciado y el radical carboxilo anterior se unen mediante un enlace peptídico y se cataliza esta unión mediante la enzima peptidil-transferasa.

De esta forma, el centro P se ocupa por un ARNt carente de aminoácido. Seguidamente se libera el ARNt del ribosoma, produciéndose la translocación ribosomal y quedando el dipeptil-ARNt en el centro P.

Al finalizar el tercer codón, el tercer aminoacil-ARNt se sitúa en el centro A. A continuación, se forma el tripéptido A y después el ribosoma procede a su segunda translocación. Este proceso puede repetirse muchas veces y depende del número de aminoácidos que intervienen en la síntesis.

Finalización de la síntesis de proteínas: en la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes sin sentido, también conocidos como codones stop. Estos tripletes son tres: UGA, UAG y UAA. No existe ARNt tal que su anticodón sea complementario. Por ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha finalizado.

Resumen Las proteínas están conformadas por hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno. Los constituyentes básicos de las proteínas son los aminoácidos. Las proteínas se emplean en: reacciones químicas como enzimas, además de servir para la transmisión del ADN, el crecimiento y la regeneración de los organismos, la división celular y la respiración. Los aminoácidos están formados por tripletas bases nitrogenadas. De los 20 aminoácidos esenciales, uno de es de inicio de cadena y dos son de fina; los 17 restantes están en el intermedio de las cadenas de aminoácidos que constituyen las distintas proteínas. Las proteínas son cadenas largas de tripletas de aminoácidos. Las proteínas son compuestos orgánicos de cadena muy larga y con gran pero molecular. Aunque sus cadenas son largas, sus longitudes son cortas. Las proteínas deben enrollarse (empaquetarse en forma muy organizada) para ser operativas.

Conclusiones No sería posible la vida sin la existencia de proteínas. Existen veinte (20) aminoácidos esenciales. Existen otros tres en protozoos y virus, pero no son considerados esenciales. Un codón (tripleta de aminoácidos se une a un anticodón (otra tripleta de aminoácidos). Los anticodones deben ser compatibles con el codón contiguo para poder unirse a el. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas. Estos pueden encontrarse en el retículo endoplasmático rugoso o en el citoplasma.

https://www.youtube.com/watch?v=fr5tqARqpaw

https://www.youtube.com/watch?v=VEy8TYGs4mA

Interrogantes

1. Cuál es la base de las proteínas? Los aminoácidos.

2. ¿Cuál es la base de los amninoácidos? Las tripletas de bases nitrogenadas.

3. ¿Dónde se lleva a cabo la síntesis de proteínas? En los ribosomas.

4. ¿Cuál es el tipo de enlace que une tripletas (tripletes) de aminoácidos (y permite la formación de las proteínas)? Enlace peptídico.

5. ¿Cuáles son las funciones principales de las proteínas?

Mecánica, para la contracción de las fibras musculares; enzimática, para permitir las reacciones químicas; inmunológica, para permitir la protección de la salud del organismo; reproductiva, para permitir la perpetuación de los individuos de las distintas especies; regenerativa, para reparar daños causados por enfermedades o accidentes o para la regeneración celular (para el cambio e células envejecidas por otras jóvenes); estructural, para la formación de músculos y tejidos; señalizadora, como receptores en células que reciben señales.

6. Mencione los elementos constituyentes de las proteínas. Carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

7. ¿Cuál puede ser la longitud de una proteína? Menos de un micrón. En un metro caben un millón de micrones.

V. BIBLIOGRAFÍA No es requiere. Todo es proporcionado por el docente en este contenido

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN. Se asigna para que revisen el tema en ausencia del docente por gastritis (consecuencia de tratamiento con antibióticos para bronquitis y sinusitis)

VII. CONDICIONES DE ENTREGA AL DOCENTE. Ninguna entrega es solicitada

Tema 13

Origen de la vida y evolución células eucariotas

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : formulo hipótesis acerca de la evolución de un grupo de organismos;adquiero conocimiento sobre los postulados fundamentales sobre las principales hipótesis sobre el origen de la vidad, la evolución de células eucariotas (a partir de procariotas, y el origen de animales y humanos, y comienzo a relacionarlas para halalr puntos en común y diferencias entre ellas y observar su desarrollo en el tiempo (conforme se iban agregando descubrimientos); comparo teorías relacionadas con el origen de la vida y el proceso de evolución de los seres vivos;

comparo teorías respecto al origen de la vida y el proceso de evolución de los seres vivos; valoro y respeto las diferencias como manifestación de la diversidad.

Logro: ya los alumnos han adquirido conceptos como los de: célula, mitocondria, proteína, ribosoma, cloroplasto, célula animal, célula vegetal, síntesis de proteínas, ADN, ARN, herencia, evolución, tara, división celular, reproducción sexual, reproducción asexual, gameto, organelo sistema, organismo, vida, respiración celular, respiración aerobia, respiración anaerobia, bacteria, virus, pared celular, membrana celular, lisis, digestión, síntesis, mitosis, meiosis, nucléolo, centríolo, cromosoma, gen, herencia, fisión binaria, esporulación y gametogénesis. Los alumnos repasarán o adquirirán conceptos como los de: célula, célula procariota, célula eucariota, evolución, animal, planta, humano, origen de la vida, diversidad (niveles), mitocondria, cloroplasto, procarionte, simbiosis, organismo unicelular, organismo pluricelular, y endosimbiosis.

Motivación Hay diversas hipótesis sobre el origen de la vida. Todas, excepto el creacionismo, dejan un gran vacío ne sus explicaciones respecto a la baja posibilidada de que se haya dado ne forma accidental el grado de perfección y complejidad inicial que permitió (según estas hipótesis, llamadas erróneamemnte teorías) el desarrollo de sustancias iniciales que fueron complejizándose hasta permitir el surgimiento de formas elementales de vida (que de acuerdo con estas hipótesis, han dado, por medio de la evolución, lugar a las formas que conocemos en la actualidad vivas y que sabemos que llegaron a existir gracias a los registros que se han estudiado).

Objetivo general Que los estudiantes comprendan los fundamentos de algunas de las hipótesis más conocidas sobre el origen de la vida y de las células eucariotas a partir de las procariotas.

Objetivos específicos Que los alumnos adquieran juicio crítico para encontrar puntos con los que podrían no estar de acuerdo al revisar algún tipo de formulación de corte científico (en este caso las llamadas teorías sobre el origen de la vida y la evolución de las células eucariotas; que los alumnos relacionen las llamadas teorías y encuentren puntos en común y aspectos que puedan llevar a que resulten incoherentes; que, con base en argumentos académicos, se decanten por alguna de las denominadas teorías sobre el origen de la vida y la evolución de las células eucariotas; que comprtendan el vocabulario básico para el tratamiento del tema en forma autodidacta y para que puedan seguir avanzando en la comprensión de la complejidad de la investigación científica y de la introducción de corrientes no rigurosas en su seno.

Contenido

Glosario

Célula: unidad anatómica fundamental de todos los organismos vivos, generalmente microscópica, formada por citoplasma, uno o más núcleos y una membrana que la rodea.

Célula procariota: aquellas células que no poseen en su composición un núcleo celular diferenciado y su ADN se halla desperdigado por el citoplasma, que es aquella parte de las células que alberga a los orgánulos celulares y facilita el movimiento de los mismos.

Célula eucariota: las células de un organismo vivo que poseen una membrana que las recubre y protege del ambiente exterior, pero especialmente por tener un núcleo celular definido y delimitado también dentro de la célula por una capa protectora o membrana nuclear.

Evolución: es el cambio que se produce de un estado a otro en un objeto o sujeto, como producto de un proceso de transformación progresiva. Puede referirse a cambios genéticos en una especie, al desarrollo de una persona (biológico o cualitativo), a la progresión de etapas históricas, a las fases de una situación o a la transformación de un objeto y de la naturaleza en general. En la biología, la evolución se relaciona concretamente con el estudio de los procesos de transformación de las especies; esto es, los procesos de adaptación y mutación genética que generan cambios estructurales en los seres vivos. Es decir, el concepto de evolución en la naturaleza se define como los cambios en los registros genéticos de una población biológica (animal o vegetal) a través de las generaciones.

Animal: ser vivo que puede moverse por sus propios medios. Por lo general, dentro de la denominación se incluye a los integrantes del reino conocido como Animalia. Existen diversas características compartidas por la mayoría de los animales, aún con sus diferencias. Los animales ingieren sus alimentos, desarrollan una reproducción de tipo sexual y absorben oxígeno a través de la respiración. Estas son apenas algunas características básicas pero, por supuesto, los animales pueden ser muy diferentes entre sí.

Planta: organismo vivo que crece sin poder moverse, en especial el que crece fijado al suelo y se nutre de las sales minerales y del anhídrido carbónico que absorbe por las raíces o por los poros de las hojas. Ser orgánico que vive y crece, pero sin mudar de lugar por impulso voluntario.

Humano: se define como ser humano al hombre, un animal que pertenece a la familia de los homo sapiens. Si bien es común definirnos a nivel genérico como hombres, este término puede provocar cierta confusión ya que también hace referencia al sexo masculino. El hombre es resultado de una evolución de los primates conocidos como hominoideos. Su desarrollo original estuvo en el continente africano y el género después se expandió por el resto del mundo.Cabe destacar que los seres humanos aparecen entre los animales de características pluricelulares más longevos de la actualidad, llegando a sobrepasar los 100 años de edad en ciertos casos. Esta circunstancia ha variado con los años ya que, en los primeros siglos de esta era, la expectativa de vida de los seres humanos apenas se acercaba a los 25 años.

Origen de la vida: (abiogénesis) en la Tierra se produjo a través de un largo proceso hace millones de años.

El estudio científico del origen de la vida se relaciona con el concepto filosófico de abiogénesis que, en su sentido general, es la generación de vida a partir de materia inerte y, en una definición más moderna, aborda la aparición de las primeras formas de vida a partir de compuestos químicos primordiales.

Diversidad (niveles): es una noción que hace referencia a la diferencia, la variedad, la abundancia de cosas distintas o la desemejanza. La diversidad biológica o biodiversidad señala la inmensa variedad de seres vivos que habitan el planeta tras millones de años de evolución. El equilibrio ambiental depende del mantenimiento y la protección de la biodiversidad. Dentro de esta clasificación se encuentran las especies pertenecientes tanto a los ecosistemas terrestres como acuáticos. La taxonomía es la ciencia que estudia los diferentes organismos vivos y las relaciones que se establecen entre ellos y su entorno. Consiste en uno de los pilares para la existencia de la biodiversidad porque permite acercarse a un ecosistema y comprender los diversos roles que tiene cada especie en el espacio natural.

Mitocondria: orgánulo citoplasmático de las células eucariotas, de forma ovoidal, formado por una doble membrana que tiene como principal función la producción de energía mediante el consumo de oxígeno, y la producción de dióxido de carbono y agua como productos de la respiración celular.

Cloroplasto: orgánulo de las células vegetales y de las algas que contiene la clorofila y en el que se realiza la fotosíntesis.

Eucarionte(s): organismos que cuentan con una célula que dispone de núcleo real.

Procarionte: organismos que carecen de un núcleo celular establecido, lo que hace que su ADN esté distribuido a lo largo del citoplasma.

Simbiosis: asociación íntima de organismos de especies diferentes para beneficiarse mutuamente en su desarrollo vital. Relación de ayuda o apoyo mutuo que se establece entre dos personas o entidades, especialmente cuando trabajan o realizan algo en común. Para la biología, se trata de un vínculo asociativo desarrollado por ejemplares de distintas especies. El término se utiliza principalmente cuando los organismos involucrados (conocidos como simbiontes) obtienen un beneficio de esa existencia en común.

Organismo: “órganos que dan forma a un ser vivo”, deriva del griego.

Organismo unicelular: unicelular se refiere a aquello que está compuesto por una única célula.

Organismo pluricelular: organismos conformados por más de una célula. Dado que cuentan con diferentes células especializadas, se trata de organismos más complejos que los unicelulares. Los pluricelulares tienen tejidos, órganos, aparatos y sistemas, algo de lo que carecen los organismos unicelulares.

Endosimbiosis: es una unión entre especies, en donde una de ellas habita dentro de la otra. Ciertos orgánulos de células eucariotas, como sucede con los cloroplastos y mitocondrias, que se derivan de su simbiosis original con algunas bacterias.

Desarrollo

Los organismos vivos presentan una forma notable de dualismo: el genotipo y el fenotipo. El genotipo consistente en ácidos nucléicos. El fenotipo, construido sobre la base de la información aportada por el genotipo, consistente en proteínas, lípidos y otras macromoléculas (acrobohidrahtos y azúcares). No se conoce una dualidad semejante en el mundo inanimado.

Los organismos son el producto de, aproximadamente, 3. 800 millones de años de evolución, y todas sus características reflejan esta historia. Están compuestos por los mismos átomos que la materia inanimada,; sin embargo, los tipos de moléculas responsables del desarrollo y funcionamiento de los organismos vivos: ácidos nucléicos, péptidos, enzimas, hormonas,y componentes de las membranas, son macromoléculas que no existen en la naturaleza no viva.

Los primeros intentos por explicar el origen de la vida se deben a Anaxágoras (500?-430 antes de Cristo) y posteriormente a Aristóteles (384-322 antes de Cristo), quienes consideraron que esta surgía por generación espontánea desde lo inanimado. La vida era algo eterno en el tiempo, no tenía comienzo, y emanaba del “nous” (inteligencia eterna), que era el ente supremo que convertía el caos en orden.

En el Génesis —primer libro de la Biblia—, la vida es creada por Dios, al tercer día, con las plantas. En Occidente y después en muchas partes del mundo, por el proceso de evangelización de las potencias coloniales, la creencia en los mitos judeo-cristianos expresados en la Biblia, obstaculizaron, en gran medida, cualquier intento por una explicación científica del origen de la vida hasta mediados del siglo XIX.

A mediados del siglo XIX se produjeron tres hechos, de carácter científico, que contribuyeron a re-plantearse el origen de la vida:

1) La publicación por Charles Darwin, en 1859, del libro El Origen de las Especies.

2) Los experimentos de Louis Pasteur (1860-1862), antecedidos por los de F.Redi (siglo XVII) y L. Spallanzani (siglo XVIII) sobre la imposibilidad de la generación espontánea.

3) El concepto de M.J. Schleiden (1863) sobre la atmósfera primigenia anoxigénica (CO2, vapor de agua, metano y amoníaco).

Teorías evolutivas de Darwin

En el libro El origen de las especies en (1859), Charles Darwin estableció 5 importantes teorías (hipótesis) acerca de los diferentes aspectos de la evolución variativa:

1º Los organismos evolucionan constantemente a lo largo del tiempo: teoría de la evolución propiamente dicha.

2º Diferentes tipos de organismos descienden de un antepasado común: la teoría de la descendencia común.

3º Las especies se multiplican con el tiempo: teoría de la multiplicación de las especies o especiación.

4º La evolución se produce por cambio gradual de las poblaciones: teoría del gradualismo.

5º El mecanismo de la evolución es la competencia entre gran número de individuos —todos con características únicas— por unos recursos limitados, lo que da lugar a diferencias en la supervivencia y reproducción: teoría de la selección natural.

Los experimentos de Louis Pasteur

Tanto los experimentos de F. Redi con moscas, como los de L. Spallanzani con microorganismos, comenzaron a hacer tambalear el edificio de la generación espontánea, y, Louis Pasteur le dió el golpe de gracia al demostrar, fehacientemente, que tampoco las bacterias surgían de la materia inanimada; la vida surgía de lo vivo.

Esto trajo como resultado el hecho de que una biogénesis a partir de materiales abióticos era imposible en una atmósfera rica en oxígeno como la nuestra. Por lo que algún tipo de intervención tuvo que “mediar” en el inicio de la vida y aún los creyentes, como Pasteur, lo atribuían a algún poder divino.

La otra atmósfera

Pensando en términos más científicos y racionales, Schleiden postuló que no siempre la atmósfera había sido rica en oxígeno y que en las primeras etapas de formación del planeta pudo ser de índole reductora (rica en metano, dióxido de carbono, vapor de agua y amoníaco, entre otros gases), por lo que un proceso de biogénesis podía haber sido posible.

La vida implantada

Diversos autores, como H. Richter 1865, M. Wagner 1874, Lord Kelvin 1871 y W. Helmholtz 1884, pensaron en los aerolitos como vehículos que podían transportar gérmenes en estado latente.

Fue S. Arrhenius 1908, con la teoría de la panspermia que considera el origen “exterior” de la vida; es decir, procedente del espacio (corpúsculos empujados por rayos luminosos). La palabra "panspermia" proviene del griego cuyo significado es "semillas en todas partes", haciendo referencia a que las 'semillas' de la vida se esparcen por el universo, de un punto a otro, con ayuda de los meteoritos, cometas o asteroides. De ahí se identifican tres variaciones que son: panspermia interestelar, panspermia interplanetaria o balística y panspermia dirigida.

Teoría de Oparin

En el año 1922, en la Sociedad Botánica de Moscú, el bioquímico soviético Alexander Ivanovich Oparin presentó un trabajo en el cual explicaba el origen de la vida a partir de materiales inorgánicos desde una perspectiva evolucionaria y materialista.

Con posterioridad, en 1924, publicó una monografía en ruso sobre el tema. El núcleo de su teoría consistía en que en una atmósfera anoxigénica (reductora) los primeros sistemas vivientes surgieron cuando se formó, por Coacervación, una membrana alrededor de una o más macromoléculas proteínicas dotadas de Actividad catalítica. En tales “coacervados” o “microesferas” se desarrollaría posteriormente un sistema genético.

La teoría de Haldane

En el año 1929, de forma independiente, y sin conocer los trabajos de Oparin, el evolucionista inglés J.B.S. Haldane, publicó un trabajo sobre el origen de la vida, muy similar, al postulado por Oparin algunos años antes. De ahí que hoy se reconozca la paternidad de ambos autores, con la prioridad del soviético, y la teoría se llame de Oparin - Haldane.

Resumen y conclusiones No son suficientes, para la mayoría de la gente, los relatos bíblicos sobre la creación de los seres vivos por un ser superior. el humano, en su afán por exlicar lo que ha observado, ha querido ofrecer una alternativa al relato de la creación

La hipótesis que goza de más aceptación en la actualidada es la (teoría) de la evolución de las especies con base en la selección natural, formulada por Charles Darwin (1859). Otras teorías han surgido tras la suya, pero tienen más vacíos que la de este.

El afán por conocer el origen de la vida se vale de metodos de datación de materiales orgánicos que se han mineralizado desde hace miles de años. La datación se hace con isótops de algunos elementos químicos, algunos con amterial altamente radiactivo.

La física y la química, apoyadas paor las matemáticas, han procurado ofrecer explicaciones a una realidada que se expresa en formas vidas: la vida en medio de una gran diversidada de species, formas y con hábitos muy distintos (para explorara y aprovechar los recursos ofrecidos por los distintos sustratos).

Actividades complementarias Se sugiere la observación de los cortos de los cuales se presentan sus vínculos. Ellos son de duración moderada, en lenguaje sencillo, claros, correctos técnicamente y adecuados para que los alumnos complementen los conceptos explicados en el aula por el docente (si hemos regresado a las aulas) o para que adquieran (con base en las guías y los talleres de ausencia los conceptos contemplados en el glosario y el desarrollo del tema y que están contemplados en los logros de este contenido y que se busca permitan el desarrollo de las competencias contempladas en el encabezado de este tema.

https://www.youtube.com/watch?v=xefoK59P5NE

https://www.youtube.com/watch?v=SpCo7aIKjYo

https://www.youtube.com/watch?v=5A0IBsbSOSI&pbjreload=10

https://www.youtube.com/watch?v=sjdn52bMMlI

https://www.youtube.com/watch?v=Oq7xMOpNgDY

https://www.youtube.com/watch?v=ThmyVojn9uc

CUESTIONARIO Procure responder tantos interrogantes o preguntas como le sea posible y le sirvan para lograr un nivel adecuado de comprensión del tema. Se recomienda procurar resolver todos los interrogantes. Es recomendable que las respuestas sean breves y claras. No se dan las respuestas con el propósito de que los alumnos aprovechen la posibilidad de trabajar en forma individual, en el hogar, requiriendo leer el texto proporcionado y consultar en la red (de considerrarlo necesario).

1. ¿Qué probabilidad hay de que se esté generando vida en otra parte de nuestra galaxia (vía Láctea) o en otra galaxia?

2. ¿Cómo se organizaron las primeras moléculas y las primeras cadenas de moléculas?

3. Diferencie selección natural de evolución

4. ¿Para qué sirven los registros fósiles en el estudio de la evolución de las especies?

5. ¿Dónde puede ubicarse el origen de la vida?

6. ¿Cómo puede explicarse el paso desencadenante que dió origen ala vida como la conocemos?

7. ¿Qué dicen dos teorías bien aceptadas científicamente sobre el origen de la vida en la tierra?

8. ¿Sigue siendo válido el creacionismo como explicación del origen del universo y de la vida sobre la tierra?

9. Diferencie los postulados de Goerges Couvier y de James Hutton.

10. Es Aristóteles partidario de la evolución?

11. Diferencie la postura de Aristóteles de la de Charles Darwin respecto a las relaciones entre los seres de distintas especies.

12. ¿Se da la evolución en individuos o en poblaciones?

13. Diferencie los postulados de Lamarck y de Charles Darwin respecto a la evolución de las especies.

14. Diferencie los postulados de Anaximandro y de Aristóteles respecto a la existencia de las especies sobre el planeta tierra.

15. Diferencie adaptación de mutación.

16. Indique dos causas por las cuales puede ocurrir una mutación.

17. Diferencie la selección artificial del mecanismo de selección natural propuesto por Charles Darwin.

18. Indique la diferencia principal entre los estudios de Charles Darwin y de Alfred Rusell Wallace.

19. Indique, de acuerdo con lo que consulte, dos posibilidades respecto al origen de las células eucariotas..

20. Indique cinco diferencias entre células eucariotas y procariotas (origen, complejidad, tamaño, duración, tiempo de existencia, químicamente) .

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 14

Evolución de las especies

I. COMPETENCIA

1. Este taller evalúa atención, capacidad para tomar notas, capacidad para trabajar en grupo, recursos para identificar lo más importante de un contenido (con base en un corto de vídeo) y redactar breve y claramente las respuestas a las solicitudes y preguntas que se presentan.

II. ACTIVIDADES:

1. Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

2. Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro, si tienen la posibilidad de comunicarse virtualmente.

3. Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

4. Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : comparo diferentes teorías sobre el origen y evolución de las especies; adquiero los conceptos (y consciencia sobre la importancia de ellos) de especie, origen de las especies y teorías de evolución de las especies; (DBA# 6) analizo teorías científicas sobre el origen de las especies (selección natural y ancestro común) como modelos científicos que sustentan sus explicaciones desde diferentes evidencias y argumentaciones; establezco relaciones entre la genética y la evolución de las especies; comparo las diferentes teorías de la evolución de las especies; reconozco la importancia de entender los fenómenos naturales que dan origen a nuevas especies.

Logro: amplío u obtengo conceptos sobre especie, evolución, generación, genealogía, herencia, genoma, genotipo, fenotipo, medioambiente, determinismo, selección natural, anatomía, fósil, gen, herencia, cromosoma, caracter (evolutivo, adaptativo), evolución convergente, evolución divergente, taxonomía, filogenética, clado, analogía, homología, adaptación.

Motivación La vida ha maravillado a los humanos desde su presencia sobre la tierra. En la medida en la que el hombre se ha ido haciendo más fuerte en su capacidada para modificar su entorno, al tiempo que ha destruido mucha vida ha ganado conocimiento sobre la forma en la que procede la vida de individuos, poblaciones, comunidades, ecosistemas y biomas.

Objetivo general Que los alumnos comprendan que la noción sobre la comprensión de la diversidad biológica sobre la Tierra ha cambiado en la medida en la que se ha ido agregando conocimiento científico. En el principio de las civilizaciones humanas no había siquiera inquietudes en torno a la biodiversidad, pero sí respecto al origen de la vida. Las sociedades, de acuerdo con su nivel de desarrollo han tenido conceptos más cercanos a la realidad que a la superstición.

Objetivos específicos Que los alumnos comprendan la escala temporal en la cual se da la evolución biológica, que estén en condiciones de comparar distintas hipótesis (desacertadamente denominadas teorías) sobre el origen de la vida, que comprendan que la especiación es un proceso evolutivo que ha permitido cambios en el uso de los recursos por parte de los distintos ocupantes de un área o volumen, que comparen hipótesis modernas con hipótesis antiguas, que comparen hipótesis modernas entre ellas y que ejerzan juicio crítico para encontrar posibles debilidades en las distintas hipótesis.

Contenido

Glosario

Especie:: se define una especie como los miembros de individuos pertenecientes a poblaciones que se reproducen o pueden reproducirse entre sí en la naturaleza y no de acuerdo con una apariencia similar. Aunque la apariencia es útil para la identificación de especies, no define una especie. Deben producir descendencia fértil para ser de la misma especie. Los híbridos son el resultado del emparentamiento de especies genéticamente muy semejantes y que pueden criar. Los híbridos no producen descendencia fértil, por lo que se catalogan como estériles. Los híbridos no pertenecen, en particular, a ninguna de las dos especies que les dieron origen.

Evolución: es el conjunto de cambios en caracteres fenotípicos y genéticos de poblaciones biológicas a través de generaciones. Dicho proceso ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común.

Generación: se utiliza para nombrar al conjunto de los seres vivientes coetáneos (que tienen la misma edad).

Genealogía: es el origen o los precedentes de algo.

Herencia: proceso por el cual las características de los progenitores se transmiten a sus descendientes, ya sean características fisiológicas, morfológicas o bioquímicas de los seres vivos bajo diferentes medios ambientes.

Genoma: término que se deriva de “genus”, que puede traducirse como “linaje”, “nacimiento” o “estirpe”. En el genoma de un ser vivo siempre hay una gran cantidad de información. Una sola molécula de ADN tiene unos 20.000 millones de bits, según los cálculos de los científicos. Por eso, su decodificación y escritura resulta muy complicada.

Genotipo: se refiere a la información genética que posee un organismo en particular, en forma de ADN.

Fenotipo: conjunto de caracteres visibles que un individuo presenta como resultado de la interacción entre su genotipo y el medio.

Medio ambiente: sistema formado por elementos naturales y artificiales que están interrelacionados y que son modificados por la acción humana. Se trata del entorno que condiciona la forma de vida de la sociedad y que incluye valores naturales, sociales y culturales que existen en un lugar y momento determinado.

Determinismo: doctrina filosófica según la cual todo fenómeno está prefijado de una manera necesaria por las circunstancias o condiciones en que se produce, y, por consiguiente, ninguno de los actos de nuestra voluntad es libre, sino preestablecido.

Selección natural: implica que la naturaleza “elige” cómo se reproducen los organismos de acuerdo con sus propiedades y, así, favorece la adaptación, impulsando la evolución de las especies.

Anatomía: ciencia que estudia la estructura, forma y relaciones de las diferentes partes del cuerpo de los seres vivos.

Fósil: sustancia orgánica muerta que se ha petrificado mediante procesos químicos y geológicos y se encuentra en los antiguos depósitos sedimentarios de la corteza terrestre.

Gen: partícula de material genético que, junto con otras, se halla dispuesta en un orden fijo a lo largo de un cromosoma, y que determina la aparición de los caracteres hereditarios en los seres vivos.

Caracter (evolutivo, adaptativo): cada atributo tomado del organismo que sea heredable (y por lo tanto apto para ser usado en la descripción de los organismos que componen un taxón -según los conceptos taxonómicos más comunes-) y que posee función y por lo tanto, es una unidad evolutiva.

Evolución convergente: convergencia evolutiva, o simplemente convergencia, se da cuando dos estructuras similares han evolucionado independientemente a partir de estructuras ancestrales distintas y por procesos de desarrollo muy diferentes, como la evolución del vuelo en los pterosaurios, las aves y los murciélagos.

Evolución divergente: o divergencia al proceso evolutivo en el que dos especies emparentadas estrechamente evolucionan cambiando una estructura ancestral común de formas diferentes para cumplir diferentes funciones.

Taxonomía: ciencia que trata de los principios, métodos y fines de la clasificación, generalmente científica; se aplica, en especial, dentro de la biología para la ordenación jerarquizada y sistemática de los grupos de animales y de vegetales.

Filogenética: se emplea en el contexto de la biología para aludir al origen y la evolución de las especies. El concepto también puede hacer referencia a la rama de esta ciencia que se centra en los vínculos de parentesco que existen entre los diversos conjuntos de seres vivos.

Clado: porción de una filogenia que desciende de un antecesor común. Un clado, por definición, es un grupo monofilético.

Analogía: relación de semejanza entre cosas distintas.. En el ámbito de la biología, la analogía es la semejanza entre partes que, en distintos organismos, presentan una función parecida y una misma posición relativa, aunque con un origen diferente.

Homología: la relación surge por la correspondencia que se registra entre partes de organismos distintos que, aunque comparten origen, tienen diferente función

Esta homología biológica es una consecuencia de la evolución. Puede haber homología entre órganos de dos especies si dichas estructuras provienen del órgano correspondiente de un antepasado en común.

Adaptación: constituye un proceso de tipo fisiológico que afecta a un organismo que, durante un determinado plazo, ha mostrado una notable evolución por medio de la selección natural. De esta forma, sus expectativas a largo plazo en materia de reproducción sea exitosa son notablemente elevadas.

Desarrollo

La teoría de la evolución constituye la base de la biología y de la antropología física. El modelo vigente fue postulado en 1859 por Charles Darwin, quien mostró que las especies divergieron unas de otras y trazó un «árbol de la vida» que recorre todo el tiempo geológico.

¿Qué es la evolución?

Es el proceso por el cual los organismos cambian a lo largo de las generaciones. Es un proceso complejo, pues un antepasado puede serlo de muchos descendientes distintos. Por ejemplo, una de las primeras aves conocidas, Archaeopteryx, que vivió hace 150 m.a., es quizá el antepasado de las 10.000 especies de aves de la actualidad. La combinación de una serie única de adaptaciones –alas, plumas, esqueleto ligero, vista excelente– fue el objeto de una radiación evolutiva enorme al explotar las primeras aves las nuevas oportunidades que ofrecía la capacidad de volar. El mecanismo clave de la evolución es la selección natural, por la que los miembros de una especie mejor adaptados a su medio sobreviven, se reproducen y transmiten sus características a su descendencia, en un ciclo que acaba dando lugar a especies que son completamente nuevas.

Ejemplo: brazos-aletas. Aunque la aleta de un delfín parezca muy distinta del brazo de un chimpancé, y ambas extremidades tengan funciones diferentes, su anatomía básica es la misma, lo que prueba que provienen de un ancestro común.

La evolución es el gran principio unificador de la Biología. Sin ella no es posible entender ni las propiedades distintivas de los organismos (adaptaciones) ni las relaciones de mayor o menor proximidad que existen entre las distintas especies. La teoría evolutiva se relaciona con el resto de la biología de forma análoga a como el estudio de la historia se relaciona con las ciencias sociales.

Charles Darwin

Charles Darwin (1809–1882) fue uno de los científicos más importantes del siglo XIX. Su obra El origen de las especies, publicada en 1859, causó gran sensación. En ella desarrollaba la teoría de la evolución. En esta obra mostraba cómo todas las especies existentes están emparentadas, y cómo su distribución geográfica refleja sus relaciones. Explicaba el parentesco de los organismos fósiles con los actuales, y que todas las formas de vida están vinculadas en un único «árbol de la vida». Darwin propuso el modelo de evolución por selección natural, o «supervivencia de los más aptos», como lo llamaron otros, basándose en sus estudios de ecología y en sus experimentos con la cría de animales.

Ejemplo: iguana marina y su dieta especializada. En lugar de alimentarse de hierba y hojas, como sus parientes más próximos, las iguanas marinas de las islas Galápagos se zambullen en el mar para comer algas.

Genes y herencia

Darwin sabía que la evolución solamente podía funcionar si había herencia. Él no conoció la genética moderna, pero a lo largo del siglo XX quedó claro que el código genético que buscaba se encontraba en los cromosomas del núcleo de casi todas las células de los seres vivos. Cada célula humana posee entre 20.000 y 25.000 genes, cada uno de los cuales contiene instrucciones codificadas para características específicas. Tales códigos se hallan principalmente en forma de moléculas de ADN, cada una de las cuales comprende cuatro bases químicas dispuestas por pares. Cada gen está codificado en una secuencia específica de pares de bases.

Adaptabilidad

La clave de la evolución reside en la variabilidad de los seres vivos. Basta con observar a cualquier grupo de personas: unas son morenas, otras rubias; unas son altas, otras bajas. La variación normal de los rasgos físicos dentro de una misma especie puede ser amplia. Las adaptaciones son características de los organismos que les resultan útiles para una función particular. De esta forma, los primates desarrollaron la visión binocular y un cerebro grande para poder desenvolverse en el medio selvático. Muchos primates tienen brazos largos y fuertes, y manos y pies con pulgares en posición opuesta para agarrarse a las ramas y desplazarse por los árboles; la cola prensil de algunos monos tiene esta misma función. Las adaptaciones cambian constantemente junto con el medio en el que habita cada especie. Si la temperatura desciende, por ejemplo, los individuos que tienen el pelo más largo tendrán ventaja sobre los de pelo corto y, por tanto, se volverán más abundantes.

¿Qué es una especie?

Una especie está conformada por organismos que no se cruzan genéticamente en condiciones naturales con organismos que no tengan exactamente sus mismas características. Así, puede haber más de 10 millones de especies vivas hoy en la Tierra. Unas 5000 son de mamíferos y, de estas, 435 son de primates. Sin embargo, cada individuo de una misma especie es distinto, y los genomas evolucionan con el tiempo. ¿Cuánto debe diferir un grupo para considerarse una especie de otro grupo de individuos con casi las mismas características? Los miembros de especies distintas pueden cruzarse, si no se han alejado demasiado genéticamente. Algunas solo lo hacen por intervención humana: la mula y el burdégano (macho), por ejemplo, resultan del cruce de yegua y burro o caballo y burra, respectivamente, pero son estériles.

Ejemplo: variación geográfica en tigres. El tigre siberiano tiene un pelaje más grueso que las cuatro subespecies de tigre meridionales, como el de Sumatra, que es el de menor tamaño y el más oscuro, y podría ser incluso una especie distinta.

Clasificación

La clasificación, o taxonomía, es la ciencia que identifica a los seres vivos y los ordena en grupos según sus relaciones evolutivas. Los métodos de clasificación actuales tratan de averiguar el ancestro o ancestros comunes de todas las formas de vida presentes en el planeta Tierra.

Tipos de clasificación

Los primeros sistemas de clasificación agrupaban a los seres vivos en función de su semejanza general. El botánico sueco Carlos Linneo (1707–1778) ideó el sistema que sigue utilizándose hoy en día. Linneo estableció unas categorías formales basadas en rasgos morfológicos comunes (forma y estructura), en una jerarquía de inclusividad creciente, desde la especie hasta el reino. Desde comienzos del siglo XX se fue imponiendo la clasificación basada en las relaciones evolutivas entre organismos.

Este enfoque filogenético dispone a los seres vivos en grupos llamados clados, según la morfología y los caracteres genéticos, y supone que una característica compartida por un solo grupo de organismos indica una relación evolutiva más próxima entre ellos y un antepasado común más reciente. La filogenética y la cladística han traído muchos cambios a la clasificación de muchos organismos. Las aves, por ejemplo, se encuadran hoy como un grupo dentro de los dinosaurios. Linneo eligió el latín como idioma para su sistema de clasificación; hoy lo siguen utilizando la mayoría de los taxonomistas. Cada especie tiene un nombre compuesto (consta de dos partes fundamentales) único, que identifica al género y a la especie. Así, por ejemplo, todos los humanos, especies fósiles incluidas, comparten el nombre de género Homo, pero solamente a los humanos actuales se les conoce como Homo sapiens («hombre sabio»).

El árbol de los primates

Cuanto más tiempo lleven separados dos grupos de seres vivos, mayor será la diferencia entre su ADN; así se puede calcular, con ciertas reservas, el tiempo transcurrido desde la divergencia a partir de un ancestro común. Este concepto se conoce como reloj molecular. No obstante, pruebas diferentes arrojan resultados ligeramente distintos, y las estimaciones de la fecha de la divergencia pueden variar hasta en varios millones de años.

El registro fósil de los primates sirve para establecer un tiempo mínimo para la divergencia de dos grupos, aplicando la datación radiométrica para calcular la edad de fósiles distintos morfológicamente, y ayudando así a ajustar el reloj. El pariente más cercano de los humanos es el chimpancé, del que nos separamos hace 10–7 m.a.; más lejano es nuestro parentesco con gálagos y lémures. El ancestro común de todos los primates vivió durante el Cretácico.

Resumen y conclusiones La diversidad biológica sobre la tierra es enormemente amplia, y esto a distintos niveles. No solo son muchas especies, también otras jerarquías de los sistemas de clasificación taxonómica, así como entidades menos susceptibles de una clasificación taxonómica rigurosa. Los ecosistemas, los suelos, las aguas, la atmósfera, las comunidades y los gremios tienen gran cantidad de factores que inciden sobre sus características y ellas determinan la forma en la que se estructuran las comunidades que se asientan en ellas.

Hay hipótesis que gozan de mayor aceptación que otras, y es claro que algunas son descabelladas. En todas las hipótesis aparentemente científicas hay puntos en los que la explicación se pierde. Las explicaciones creacionistas encuentran dificultades en ser aceptadas por quienes pretenden ofrecer explicaciones aparentemente científicas, aunque no tengan maneras de desmentir muchos de los aspectos que pretenden desconocer.

Actividades complementarias Se sugiere la observación de los cortos de los cuales se presentan sus vínculos. Elos son de duración moderada, en lenguaje sencillo, claros, correctos técnicamente y adecuados para que los alumnos complementen los conceptos explicados en el aula por el docente.

https://www.youtube.com/watch?v=Ant6qtGHLHk

https://www.youtube.com/watch?v=B1fyS7B8q-A

https://www.youtube.com/watch?v=am-_F_h-kI0

1.Diferencie adaptación de mutación.

2.Mencione cuatro teorías sobre la evolución de las especies.

3. Mencione, brevemente, los postulados de cada una de las teorías anteriores.

4. Mencione tres categorías de evidencias que son empleadas para apoyar la teoría de la evolución de las especies.

5. Mencione tres categorías de adaptaciones que sugieren la validez de las teorías del origen de las especies.

6. Mencione la importancia de los cultivos (animales y vegetales) en el crecimiento de los asentamientos humanos en los últimos 10.000 años de su historia.

7. Indique la diferencia entre homología y analogía.

8. Ilustre el significado del término co-evolución.

9. Diferencie entre estructuras análogas y homólogas.

10. Diferencie ontogenia de filogenia.

11. Indique una palabra para describir la selección natural.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

https://www.youtube.com/watch?v=Ant6qtGHLHk

https://www.youtube.com/watch?v=B1fyS7B8q-A

https://www.youtube.com/watch?v=am-_F_h-kI0

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota (10% del total) y cada evaluación una nota por tema evaluado.

VII. CONDICIONES DE ENTREGA AL DOCENTE. Por grupo, en hojas de cuaderno (si hemos regresado a la institución tras la pandemia), escritas por ambos lados, al terminar la clase (si el docente se encuentra o a quien les suministre el cuestionario). Escribirán el nombre de todos los miembros del grupo, la fecha, el grupo y el nombre del tema. No escriben la pregunta o la solicitud, pues ya está aquí. Responden la mitad de los puntos.

Tema 15

Cladística

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : clasifico organismos en grupos taxonómicos de acuerdo con sus características celulares; comprendo las bases científicas de la clasificación taxonómica según las características de las especies, así como su utilidad en las ciencias biológicas; propongo criterios para la clasificación de seres vivos a partir de características comunes entre su diferentes grupos; propongo y aplico mecanismos para la clasificación de los seres vivos teniendo en cuenta aspectos celulares y su órganos; procuro el cuidado de las diferentes especies.

Logro(s): se propone la consulta de los términos siguientes, así como la apropiación de sus significados y la importancia de ellos en el contexto del tema. Los términos a asimilar son: cladística, cladograma, evolución, involución, evolución convergente, evolución divergente, árbol filogenético, clado, taxón, ramificación, nodo (nudo), raíz, internodo, especiación, hipótesis, principio de (la) parsimonia, genética, genotipo, morfotipo, fenotipo, ancestro común, grupo natural, grupo artificial, grupo parafilético, grupo polifilético, grupo monofilético, taxonomía, sistema binomial, especie, género, familia, categoría taxonómica, presión ambiental, apomorfía, plesiomorfía, característica de novo, característica ancestral, divergencia externa, convergencia, divergencia, hipótesis, ley, principio, historia natural (de un organismo, de una especie), sistemática, grupo hermano, taxón ancestral y taxón artificial. Estos términos son los que se tratarán en el apartado Glosario.

Motivación La clasificación de los seres vivos por quienes los observan siempre ha sido una actividad que hemos llevado a cabo. Sea que la hagamos sobre bases morfológicas y fenotípicas o genotípicas (ahora con conocimiento de la escuencia del ADN), tendemos a agrupar los organismos con base en las características que comparten.

Contenido

Glosario

Cladística: herramienta biológica que sirve para determinar las relaciones evolutivas entre los organismos basándose en los caracteres relativamente derivados (apomorfos). Un carácter derivado es aquel que se ha originado a partir de un carácter primitivo. Actualmente es el método filogenético más aceptado para estudiar las relaciones evolutivas entre los organismos.

Filosofía de clasificación que ubica a los organismos en base a su orden de ramificación en un árbol evolutivo y no de acuerdo con sus similitudes morfológicas.

Cladograma: diagrama que permite representar el parentesco evolutivo entre las especies. Este se parece a un árbol genealógico en que la base del árbol representa un antepasado común para los organismos o grupos ubicados al final de las ramas.

Evolución: proceso a través del cual las especies van modificándose a lo largo del tiempo (modificaciones a medida que pasan las generaciones). Esta evolución genera una alteración en la genética de una población que podría derivar en la adaptación de la especie a un nuevo hábitat o el surgimiento de una especie diferente.

Involución: retroceso en la marcha o evolución de un proceso.

Evolución convergente: es como se denomina al proceso evolutivo a partir del cual dos organismos filogenéticamente separados han originado estructuras similares; esto es, son morfológicamente parecidos en conjunto o en partes. Esta evolución ha ocurrido en cada rama filogenética de manera independiente, siendo el fenómeno en términos cotidianos una “curiosa coincidencia” dada por mutaciones genéticas que han acaecido en la misma dirección.

Evolución divergente (divergencia): proceso evolutivo en el que dos especies emparentadas estrechamente evolucionan cambiando una estructura ancestral común de formas diferentes para cumplir diferentes funciones.

Árbol filogenético: esquema arborescente que muestra las relaciones evolutivas entre varias especies u otras entidades que se cree que tienen una ascendencia común.

Clado: es una agrupación que contiene un antepasado común y todos los descendientes (vivos y extintos) de ese antepasado. Si utilizamos una filogenia, es fácil decir si un grupo de linajes es un clado. Imagine que corta una única rama de la filogenia: todos los organismos de esa rama que has podado forman un clado.

Taxonomía: comprende la teoría y la práctica de la descripción de los organismos y la ordenación de esta diversidad en un sistema de términos que proporciona información sobre el tipo de relación entre los organismos que el investigador cree relevante. La taxonomía engloba la descripción y la clasificación y la teoría e historia de la clasificación.

Taxón: agrupación de organismos emparentados, a quienes se les da un nombre bajo una clasificación taxonómica.

Ramificación: el patrón de ramificación en un árbol filogenético refleja cómo las especies u otros grupos evolucionaron a partir de una serie de ancestros comunes.

Nodo (nudo): cada punto de ramificación. Representa un evento de divergencia o separación de un grupo en dos grupos descendientes. En cada punto de ramificación se encuentra el ancestro común más reciente de todos los grupos que descienden de esa ramificación.

Raíz: un árbol filogenético enraizado es un árbol directo, con un único nódulo que corresponde al ancestro común más reciente de todas las entidades de las hojas del árbol.

Internodo: espacio entre dos nodos.

Especiación: proceso que hace que la población de una especie propicie la aparición de otra especie diferente. En miles de millones de años, la especiación permitió incrementar de gran forma la diversidad de organismos existentes en el planeta Tierra.

Hipótesis: constituye un puente entre la teoría y la investigación empírica. Ha contribuido a encauzar y acelerar el desarrollo de las ciencias.

cipio de (la) parsimonia: consiste en que ante dos hipótesis evolutivas es más probable de ser cierta aquella que implique menos cambios evolutivos, ya que la naturaleza tiende siempre a la simplicidad. Siendo esto cierto se puede plantear el problema de que la parsimonia que existe en la naturaleza no es completamente equivalente con la parsimonia aplicada por el cladismo. La parsimonia utilizada por esta corriente metodológica consiste, básicamente, en buscar los árboles evolutivos más cortos posibles. El problema está en que, habitualmente, se usan caracteres dicotómicos del tipo 0,1 (primitivo, evolucionado) y el cambio de 0 a 1 se realiza en un solo paso. Esto puede ser una excesiva simplificación de la realidad en la que no existen caracteres discretos tan sencillos, sino que en cualquier carácter que evoluciona intervienen multitud de procesos y órganos que no son tenidos en cuenta. Por ese motivo se ha criticado que la parsimonia de la naturaleza no es la misma que la parsimonia del cladismo.

Sistemática: es la ciencia de la diversidad; es decir, la organización del conjunto total del conocimiento sobre los organismos. Incluye la información filogenética, taxonómica, ecológica o paleontológica.

Genética: parte de la biología que estudia los genes y los mecanismos que regulan la transmisión de los caracteres hereditarios.

Genotipo: conjunto de los genes que existen en el núcleo celular de cada individuo.

Morfotipo: tipo morfológico que caracteriza a un grupo determinado de organismos. Herramienta necesaria para clasificarnos según nuestra complexión física.

Fenotipo: conjunto de caracteres visibles que un individuo presenta como resultado de la interacción entre su genotipo y el medio.

Ancestro común: término que usamos para referirnos al ser vivo o especie del cual descienden dos o más especies; o del ser vivo del cual descienden dos o más seres vivos dentro de una especie.

Grupo natural: existe en la naturaleza.

Grupo artificial: no existe en la naturaleza.

Grupo parafilético: es un grupo que incluye un ancestro común y algunos de sus descendientes, pero no todos. Es un grupo basado en simplesiomorfías. Existe exclusivamente a un nivel metodológico. Se trata de un grupo artificial, esto es, que no existe en la naturaleza.

Grupo polifilético: este es otro grupo artificial. Es un grupo en el que el ancestro más reciente no es miembro de este grupo.

Grupo monofilético: los grupos monofiléticos son la base para el estudio cladista y no acepta otro tipo de agrupación que no sea monofilética. Un grupo monofilético es un grupo de especies descendientes de una simple especie que incluye todos los descendientes de esta especie troncal. Hay que hacer notar que el concepto monofilético también incluye a la especie troncal. Además, no puede ser aplicado a una simple especie. Un grupo monofilético debe contener por definición, al menos, dos especies. Por lo tanto el monofilum está formado por un grupo de especies filogenéticamente "cerrado", es decir, son un grupo de especies que mantienen entre ellas la relación de parentesco más cercana posible, sin que ningún taxón externo tenga una relación igual o más cercana.

Sistema binomial: sistema de nomenclatura basado en dos nombres.

Especie: los miembros de poblaciones que se reproducen o pueden reproducirse entre sí en la naturaleza y no de acuerdo a una apariencia similar. Aunque la apariencia es útil para la identificación de especies, no define una especie. Además se reproducirse entre ellos, deben generar descendencia fértil.

Género: categoría taxonómica que se ubica entre la familia y la especie. Grupo que reúne a varias especies emparentadas. Sin embargo, existen algunos géneros que son monoespecíficos (contienen una sola especie).

Familia: unidad sistemática y una categoría taxonómica situada entre el orden y el géner,; o entre la superfamilia y la subfamilia si estuvieran descritas.

Categoría taxonómica: grupos en que se clasifican los seres vivos, siendo una jerarquía. A los grupos se les asigna un rango taxonómico o categoría taxonómica que acompaña al nombrepropio del grupo. Un ejemplo es:-Género: Homo, Familia: Cánidos, Orden: Primates, Clase: Mamíferos, Reino: Fungi (hongos).

Presión ambiental: consumo, emisión o transformación del sistema terrestre ejercido por las actividades humanas con capacidad de generar impacto ambiental, indicando la contribución potencial de cada agente social (familias, empresas, instituciones) a las alteraciones en el medioambiente, midiéndose mediante el Índice de Presión ambiental (IPA)

Apomorfía: rasgo o carácter biológico evolutivamente novedoso, una novedad evolutiva derivada de otro rasgo perteneciente a un taxón ancestral filogenéticamente próximo.

Plesiomorfía: es el estado ancestral o primitivo de un carácter. El concepto se opone al de apomorfía, que es el estado derivado de dicho carácter..

Característica de novo: una característica nueva en una categoría taxonómica da da como consecuencia de un procesos evolutivo.

Característica ancestral: característica enraizada en una categoría taxonómica y que se mantiene a pesar de la difuminación de otras.

Divergencia externa: manifestación externa que parece indicar separación entre individuos de una misma entidada taxonómica.

Convergencia: involucra la evolución de rasgos similares en linajes separados o relativamente distantes.

Divergencia: la evolución divergente ocurre cuando una población o fragmento de una población se aísla del resto de la especie y, debido a presiones selectivas particulares, sigue un curso evolutivo diferente.

Hipótesis: es una proposición aceptable que ha sido formulada a través de la recolección de información y datos, aunque no esté confirmada, sirve para responder de forma alternativa a un problema con base científica

Ley: postula la existencia de una relación constante entre distintos factores o variables.

Principio:cada una de las primeras proposiciones o verdades fundamentales por donde se empiezan a estudiar las ciencias o las artes.

Sistemática: concepto empleado para denominar a la especialidad dedicada a la clasificación de las especies según su filogenia.

Grupo hermano:o taxón hermano es un término de la sistemática cladística y la sistemática filogenética cuando dos taxones forman juntos un taxón monofilético o sea completo, se llaman grupo hermano el uno respecto al otro.

Taxón ancestral:antepasado compartido por dos o más linajes o taxones.

Taxón artificial: no existe en la naturaleza. Es decir, grupos polifiléticos cuyo antepasado común no forma parte del grupo. Por ejemplo, las algas o los protozoos.

Caracter: es una parte observable de un organismo. En la práctica, un carácter es una parte o atributo de un organismo que puede ser descrito, medido, pesado, contado, etc., y en cualquier caso, comunicado de un investigador a otro. En este contexto un carácter es sinónimo de estado del carácter.

Desarrollo

La taxonomía es la rama de las ciencias biológicas (aplicada a seres vivos) que mediante un sistema basado en reglas fijas y categorías (jerarquías) logra la clasificación de los seres. Para nombrar los seres vivos nos valemos de un mecanismo binomial (con dos nombres); la primera parte corresponde al género y la segunda (epíteto) a la especie.

La cladística es la rama de la biología que busca explicar las semejanzas y diferencias entre seres emparentados por medio de árboles filogenéticos.

Un cladograma no es exactamente un árbol filogenético; es una representación de las posibilidades (una por cladograma) de la especiación con base en un punto en común. También, puede decirse que es un diagrama que interpreta la cladística de los seres vivos con ancestros comunes. Todo lo que esté unido a un punto en común en el cladograma tiene, al menos, una característica en común. Un punto de ramificación (nodo) es una característica común. La mayor relación entre los seres está representada por su proximidad en el cladograma. Los nodos (en un cladograma) representan el punto de encuentro entre el origen y los dos que se desprenden.

Cuando se manifiestan características novedosas, se habla de apomorfías. Cuando se mencionan plesiomorfías, se hace referencia a características ancestrales.

Las ramificaciones en un cladograma, si no han sido verificadas, son hipótesis. En los cladogramas se representan historias evolutivas de lo más simple a lo más complejo; de lo más ancestral a lo más reciente. En los cladogramas no siempre se añaden características; también pueden perderse. En un cladograma, para dos clados muy próximos, se puede decir que donde la genética coincide, hay un ancestro común.

La evolución (que se representa en los cladogramas) puede seguir dos caminos: convergente y divergente. En la convergente, dos seres (de distinta especie) que se parecen anatómicamente (debido a que han sufrido presiones ambientales semejantes) no tienen un origen común. En la divergente, tienen un ancestro común han sufrido presiones ambientales distintas y se han diferenciado.

En los cladogramas se pueden considerar tres tipos de grupos: parafiléticos, polifiléticos y monofiléticos. Los monofiléticos incluyen al ancestro común, a la raíz y a todos los descendientes del grupo. Son los únicos grupos que siguen y describen ( o pretenden hacerlo) la historia natural de las entidades taxonómicas representadas en el cladograma. Los polifiléticos están formados por aquellos seres a los cuales les excluyo algunos que están relacionados evolutivamente con el resto, pero que tienen una divergencia externa. Los parafiléticos están conformados por seres que no necesariamente tienen un ancestro común y, todavía, ni cercano, pero que manifiestan una convergencia.

El principio de la parsimonia (también llamado teoría de la parsimonia) indica que la mejor explicación es, probablemente, la más sencilla (la que requiere menos etapas; por ejemplo, la que implica menos ramificaciones en un cladograma). Es la mejor debido a que resulta ser la más probable.

Resumen y Conclusiones La taxonomía ea distinta de la sistemática y de la cladística. Los tres son sistemas de clasificación, pero se basan en distintos elementos (Cracteres, características). La taxonomía tiene un componente morfológico que no es necesariamente tan importante en la siatema´tica y en la cladística. Los grupos, desde la cladísrica, se catalogan como monofiléticos, polifiléticos y parafiéticos. Los únicos naturales son los monofiléticos.

La genética ha permitido el desarrollo de los sis temas de clasificación. La taxonomía se apoya en la cladística; pero no la cladística en la taxonomía.

Hay caracteres que se heredan y persisten y otraos que se van difuminando (perdiendo). Hay caracteres relativamente novedosos y otros que vienen de una aría profunda (ancestrales).

Los cladogramas no son árboles filogenéticos.

La evolución y los caracteres, se pueden agrupar en dos grandes grupos: convergente y divergente.

https://www.youtube.com/watch?v=4GzrJNeBuZg

https://www.youtube.com/watch?v=KYI005ptJhU

https://www.youtube.com/watch?v=NZzo1yqKVJo

Evaluación en clase en el curso de la presentación de los conceptos y de las notas que deja el docente a los alumnos en el tablero, se realizan preguntas a los alumnos y se atienden las que la presentación les suscite. Al final de la clase se busca que los alumnos señalen los aspectos positivos, negativos y los a mejorar, manifiesten expectativas respecto al tema de cara a clases futuras y a la evaluación escrita. Se pretende, igualmente, que los alumnos deseen evaluar el compromiso de ellos con la utilización de los recursos disponibles (tiempo de clase, saberes del docente, inquietudes de los compañeros y respeto por la participación en clase).

Cuestionario: responda breve y claramente.No se dan las respuestas con el propósito de que los alumnos aprovechen la posibilidad de trabajar en forma individual, en el hogar, requiriendo leer el texto proporcionado y consultar en la red (de considerrarlo necesario) o preguntarlos en las reuniones virtuales que habremos de tener. Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases (virtuales por el momento)

1. Diferencia nodo de clado

2. Diferencie árbol genealógico de árbol filogenéticos

3. Diferencie grupo monofilético de grupo polifilético.

4 Diferencia grupo polifilético de grupo parafilético

5. Diferencie grupo monofilético de grupo parafilético.

6, Diferencie genotipo de fenotipo

7. Diferencia taxón natural de taxón artificial.

8. Diferencia taxón de clado

9. Diferencie evolución convergente de evolución divergente

10. Diferencie grupo natural de grupo artificiales

11. Diferencie taxonomía de cladística

12.Ilustre el principio de la parsimonia a nivel filogenético.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

Se evalúa respondiendo, en forma breve (no copiando definiciones) tantas preguntas como le sea posible (considerando de cada tipo y sin repetir las preguntas si se inquiere respecto a lo mismo pero en forma diferente). Lo importante no es la extensión de las respuestas. Cuenta, como siempre ha sido con este docente, la comprensión de conceptos y fenómenos para explicar las interacciones entre conceptos, entre fenómenos y entre conceptos y fenómenos y la utilización de este conocimiento a nivel ambiental, personal, comunitario (social) y económico. Si responde unas pocas presuntas o solicitudes, pero engloba los conceptos, habrá logrado los propósitos perseguidos.

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

Individual (si en casa) y grupal (virtual, si todavía en casa y tienen conectividad, o si regresamos oportunamente a las actividades en la I.E.). El material se adecuó para sordos, pues tienen la oportunidad de leer (aunque pierdan los vídeos de las actividades complementarias). Los sordos deben centrarse en los logros (definición de conceptos). Lo desarrollarán en forma individual si después del 20 de abril no podemos reunirnos.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados. Se sugiere el sitio https://definicion.de/

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 16

Manipulación genética

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

1. Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

2. Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro, si tienen la posibilidad de comunicarse virtualmente.

3. Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

4. Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : argumento sobre las ventajas y desventajas de la manipulación genética;

adquiero nociones y relaciono conceptos sobre ingeniería genética: manipulación genética; DBA : # 5: Explica la forma como se expresa la información genética contenida en el –ADN, relacionando su expresión con los fenotipos de los organismos y reconoce su capacidad de modificación a lo largo del tiempo (por mutaciones y otros cambios), como un factor determinante en la generación de diversidad del planeta y en la evolución de las especies; compara los diferentes avances en ingeniería genética y sus implicaciones en las personas; explica algunos productos de la ingeniería genética como los organismos transgénicos.

Logro: repasa o adquiere conceptos como los de gen, genética, transgen, transgénico, manipulación, ADN, enzima, ingenierías genética, moral, ventajas y desventajas de las modificaciones genéticas. Adquiere consciencia soble las implicaciones biológicas, éticas y económicas (macro y misco) de la modificación genética de organismos (en pequeña o gran escala).

Motivación La manipulación genética fue un sueño en tiempos en los que se tenían menos conocimientos sobre el genoma de distintos seres vivos. Ahora, es una realidad. Hay motivaciones investigativas y económicas para emprenderla. A lo que comenzó como una curiosidad, se le han visto posibilidades a nivel económico. La utilidadade las aplicaciones para el mejoramiento de las características de los seres vivosa son discutibles.

Objetivo general Comprender las razones que mueven al humano a querer modificar genéticamente un organismo y, eventualmente, una especie.

Objetivos específicos Comprender los procedimientos básicos de la ingeniería genética para introducir genes de un organismo en otro, entender las implicaciones biológicas (a nivel de diversidad, relaciones de competencia, estabilidada de los ecosistemas), éticas y económicas relacionadas con la modificación genética de organismos.

Contenido

Glosario

Transgen:es un material genético (generalmente una porción de un organismo mediante el que se quiere dar vida a otros en forma asexual y procurarndo la reproducción masiva) al que se le ha transferido al menos un gen de un organismo de otra especie (sea de forma natural, o artificial, generalmente arificial).

ADN: sigla que corresponde a ácido desoxirribonucleico, el biopolímero que alberga los datos para la síntesis de las proteínas y que compone el material de tipo genético que tienen las células.

Genética:rama de la biología que se encarga del estudio de aquello es transmitido en sucesivas generaciones a través de los genes. El concepto también hace referencia a lo que se vincula con el comienzo, el inicio o la raíz de algo

Ingeniería genética: técnica para retirar, modificar o agregar genes a una molécula de ADN [de un organismo] a fin de cambiar la información que contiene. Al cambiar esta información, la ingeniería genética cambia el tipo o cantidad de proteínas que puede producir un organismo, haciéndole posible (por lo tanto) que elabore sustancias nuevas o desempeñe funciones nuevas.

Modificación (manipulación) genética: alteración genética a un organismo cuyo material genético ha sido modificado usando técnicas de ingeniería genética.

Desarrollo

¿Qué es el ADN? El ADN -ácido desoxirribonucleico- es una molécula que se encuentra en el núcleo de cada célula de un organismo -animal o vegetal- y que está compuesta por cuatro subunidades -se representan como A (Adenina), T (Timina), C (Citosina) y G (Guanina), que son bases nitrogenadas-, que según cómo estén dispuestas, generan un código de información en la célula.

Cada segmento pequeño del ADN se llama gen, y es el encargado de dar las instrucciones pertinentes para generar proteínas. Los organismos suelen tener miles de genes, y el conjunto de ellos es el llamado genoma.

¿Por qué son importantes las proteínas? Las proteínas trabajan para las células, sirven como estructuras, enzimas o regulan las reacciones de la célula.

Objetivo de la manipulación genética Producir las características deseadas y eliminar las no deseadas. A veces, se hace referencia a los organismos modificados por ingeniería genética como transgénicos, fruto de la biotecnología o genéticamente modificados.

Consecuencias de la manipulación genética Las técnicas de ingeniería genética consisten en aislar segmentos del ADN (el material genético) de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) para introducirlos en el material genético hereditario de otro organismo. La manipulación genética perjudica la biodiversidad porque erosiona la diversidad génica.

Técnicas empleadas en la manipulación genética: La ingeniería genética es un conjunto de técnicas que permite manipular los genes. La obtención in vitro de ADN recombinante, su posterior introducción en bacterias mediante vectores y su amplificación en múltiples copias iguales (clonación) son algunos usos de la ingeniería genética.

Origen de la manipulación genética En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer produjeron el primer organismo genéticamente modificado recombinando partes de su ADN en lo que se considera el comienzo de la ingeniería genética. En 1997 se clonó primer mamífero, la oveja Dolly.

Manera en la que el humano pueden manipular los genes La ingeniería genética o manipulación consiste en obtener genes de un organismo para transferirlos a cualquier lugar del mismo organismo o de otro, modificando y alterando las características hereditarias del organismo. También es conocida como técnica del ADN recombinante.

Importancia de la variabilidad genética Si no existe —si la variabilidad genética adecuada no está presente —, la población no evolucionará y es posible que una enfermedad acabe con ella. A medida que el número de individuos de una especie disminuye, ésta pierde variabilidad genética, y no la recuperará ni siquiera aunque la especie se recupere a nivel de poblaciones.

Beneficios aportados por la manipulación genética (por medio de la ingenieria genética) Cuando se tratan problemas que se originan por enfermedades genéticas, una solución es la terapia génica, también conocida como ingeniería genética negativa. Esta forma de ingeniería genética podría ayudar a aliviar muchos problemas, como la diabetes, la fibrosis quística y otras enfermedades genéticas.

Semblanza sobre manera de proceder de la ingeniería genética al manipular genes: Ésta se incuba con un anticuerpo específico para la proteína que se desea identificar. La ingeniería genética permite introducir genes foráneos en el genoma de una determinada especie y lograr que se expresen, es decir que produzcan las proteínas para las cuales codifican

Tipos de manipulación genética:

La tecnología del ADN recombinante.

La secuenciación del ADN.

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Terapia genética.

Ingeniería genética en bacterias.

Ingeniería genética en levaduras y hongos.

Ingeniería genética en animales.

La ingeniería genética Es la manipulación controlada y deliberada de los genes de un organismo para lograr que este sea mejor en algún aspecto. Se llama ingeniería o manipulación genética a una serie de técnicas que permiten la transferencia programada de genes entre distintos organismos.

Consiste en una reunión artificial de moléculas de ADN con la finalidad de aislar genes o fragmentos de ADN, clonarlos e introducirlos en otro genoma para que se expresen.

La ingeniería genética funciona mediante la eliminación física de un gen en un organismo y la colocación de este en otro ente, de forma que exprese el rasgo codificado por ese gen; así como también la modificación de los genes ya existentes.

En algunos casos, el gen puede ser modificado para adaptarse mejor. El nuevo gen se llama transgén (revisar la definición de transgen en el glosario), y el nuevo elemento creado es un transgénico. Luego se utiliza la reproducción tradicional para mejorar las características del producto final.

El objetivo de la manipulación genética es adaptar la planta o animal para una aplicación determinada. Por ejemplo, hacer los animales más resistentes a determinadas enfermedades o determinadas frutas -como las naranjas y mandarinas- sin semillas. A diferencia del mejoramiento tradicional, en el que el cruce de dos especies cuenta con características positivas y negativas, el organismo transgénico solo tiene las positivas (aparentemente).

Actualmente, la ingeniería genética se ha dado sobre todo en el ámbito de la agricultura. Los defensores de la manipulación genética dicen que esta permite producir gran cantidad de alimentos a bajo costo, con el fin de reducir el hambre mundial. Pero también tiene peligros potenciales, como la creación de nuevos alergenos y toxinas, nuevas malas hierbas y plantas nocivas, el daño a la vida silvestre y la creación de lugares favorables al crecimiento del moho y los hongos.

El debate más grande es el de la ingeniería genética humana y la creación de armas biológicas a través de la manipulación genética. La procreación artificial o reproducción asistida es un procedimiento de manipulación que consiste en crear una persona de modo artificial. Es decir, dar vida a un ser humano sin el acto sexual. A su vez, la procreación puede ser homóloga o heteróloga.

Ventajas y desventajas de los alimentos transgénicos:

Aumento de la toxicidad. Las plantas tienen mecanismos naturales de defensa.

Aumento de las alergias.

Propagación de resistencias a los antibióticos.

Recombinación de virus y bacterias.

Aumento del nivel de residuos tóxicos en los alimentos.

Función de las enzimas en la ingeniería genética: Las enzimas de restricción reconocen secuencias determinadas en el ADN. De esta manera, conociendo la secuencia de un fragmento de ADN es posible aislarlo del genoma original para insertarlo en otra molécula de ADN. Hay muchas enzimas de restricción obtenidas a partir de bacterias y que sirven como herramientas para la ingeniería genética. Las enzimas de restricción reconocen secuencias de 4, 6 o más bases y cortan generando extremos romos o extremos cohesivos. Estos extremos, generados en diferentes moléculas de ADN, pueden sellarse con la enzima ADN ligasa y generar así una molécula de ADN nueva, denominada recombinante.

¿Cuál es el trabajo de un ingeniero genético? La ingeniería genética consiste en la manipulación directa de todos los genes contenidos dentro de un organismo. Esto se hace usando técnicas de biotecnología para modificar toda clase de genes, así como también para destruirlos o duplicarlos.

¿Para qué se hace la transgénesis? La transgénesis se usa actualmente para hacer plantas y animales transgénicos. Existen distintos métodos de transgnénesis como la utilización de pistolas de genes o el uso de bacterias o virus como vectores para transferir los genes.

Procreación artificial homóloga: la reproducción artificial se va a producir entre seres homólogos (hombre y mujer).

Procreación artificial heteróloga: se ponen en juego dos seres o más de distintas características. Por ejemplo, se da vida a nuevos seres fertilizando células sexuales o gametos de humanos con los de animales. También pertenece a este tipo de procreación la gestación de embriones en úteros de animales.

Resumen y Conclusiones La ingeniería genética es el motor científico tras la manipulación genética. Algunas de las motivaciones que han llevado al humano a querer modificar genéticamente organismos de ciertas especies han sido económicos, el orgullo, la insatisfacción, la carrera armamentista, el afán por dominar a otros con base en el sometimiento, y la avaricia y la codicia (que se complementan). Hemos encontrado más dificultades que ventajas en la manipulación genética de los organismos, además de que las motivaciones para adelantar las modificaciones en las especies en las que se han introducido genes de otras especies para reproducirlas en forma masiva han sido económicas y emprendidas por grupos económicos con gran poder y afán por lograr el sometimiento económico de la mayoría de la población mundial.

Es mucho lo que se ignora sobre los alcances de la manipulación genética. Los grupos económicos y los gobiernos de las potencias mundiales se han mantenido en silencio respecto a las implicaciones sociales, económicas y ambientales (inicialmente a nivel de la biodiversidad) de las modificaciones genéticas. No se descarta el empleo de modificaciones genéticas en humanos para satisfacer caprichos o para subyugar a grandes porciones de la población con base en el fortalecimiento aparente de unos pocos y en desmedro de la mayoría.

Las consideraciones éticas han tenido poco peso ante las económicas al momento de la producción de organismos transgénicos.

La incidencia de los transgénicos sobre la biodiversidad se ha manifestado inicialmente en especies vegetales objeto de mucho cultivo por grandes grupos sociales a través de siglos. Las implicaciones económicas de organismos transgénicos para productores a pequeña escala son devastadoras, pues los ponen en posición de dependencia ante los grandes grupos económicos (Monsanto en primer lugar).

Actividades complementarias Se sugiere la observación de los cortos de los cuales se presentan sus vínculos. Ellos son de duración moderada, en lenguaje sencillo, claros, correctos técnicamente y adecuados para que los alumnos complementen los conceptos explicados en el aula por el docente (si hemos estado en clases regulares) o los contemplados ne el glosario y el desarrollo del contenido del tema y que se pretende que lleven a adquirir las competencias propuestas para el tratamiento de este tema.

https://www.youtube.com/watch?v=e0-mEMXU6DQ

https://www.youtube.com/watch?v=rwpRR76ax3U

https://www.youtube.com/watch?v=xEA6K5myq1U

https://www.youtube.com/watch?v=DIPiGDUg_Bk

https://www.youtube.com/watch?v=vjOks3d4L5o

Cuestionario Responda breve y claramente. No se dan las respuestas con el propósito de que los alumnos aprovechen la posibilidad de trabajar en forma individual, en el hogar, requiriendo leer el texto proporcionado y consultar en la red (de considerrarlo necesario) o preguntarlos en las reuniones virtuales que habremos de tener. Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases.

1. Indique la diferencia entre transgen y transgénico.

2. ¿Cómo se logra un transgen?

3. ¿Cuál es el objetivo fundamental de un ingeniero gfenético?

4. Mencione tres ventajas probables (potenciales) de la producción de organismos modificados genéticamente. Una social, una económica y una ambiental.

5. Mencione tres desventajas probables (potenciales) de la producción de organismos modificados genéticamente. Una social, una económica y una ambiental.

6. Mencione dos ventajas no expuestas en el texto de la existencia ( o producción) de organismos modificados genéticamente.

7. Mencione dos desventajas no expuestas en el texto de la existencia ( o producción) de organismos modificados genéticamente.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota (10% del total) y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 17

Sistema nervioso en distintos organismos

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) : explico la importancia del sistema nervioso en la regulación de las funciones de los seres vivos; asimilo definicion¡es sobre sistema nervioso: neurona y sinapsi, y comprendo su importancia en el jfuncionamiento del organismo (humano o de otra especie, sea de cualquier reino); explico el funcionamiento y la evolución del sistema nervioso en los diferentes grupos de seres vivos; advierto la importancia de las neuronas para la formación del entendimiento y la regulación en los seres vivos; valoro los beneficios que obtiene el cuerpo con el buen funcionamiento de las neuronas.

Logro: repasa conceptos como los de sistema, sistema nervioso, neurona, ganglio, glándula, hormona, neurotransmisor, cerebelo, cerebro, médula espinal, columna vertebral, pares de nervios craneanos, sistena nerviosos aferente y eferente, sistema nervioso central y periférico, sistema nerviosos simpático y parasimpático, axón, dendrita, bulbo raquídeo, nervio, ganglio, encéfalo.

Motivación Los seres vivos perciben los agentes que intaractuán con ellos (con los que entran en contacto) por medio de su aparato senditivo. En los luhamos llamamos a estos órganos de los sentidos. En los animales tenemos: olfato, visión, tacto, gusto, y audición. En las plantas es diferentes, pero también pueden percibir las características del medio circundante y responder en consecuencia (mediante mecanismos de defensa o ataque).

Contenido

Glosario Los términos a asimilar son:

Sistema: conjunto de elementos relacionados entre sí que funciona como un todo. El cuerpo humano está por sistema al conjunto de órganos que se relacionan para cumplir con una función fisiológica del cuerpo humano.

Estos sistemas son vitales para el buen funcionamiento del organismo ya que comparten cierta coherencia morfo-funcional, tanto en sus órganos y tejidos, como en sus estructuras.

Sistema nervioso: ¿Qué es? es el sitema encargado de dirigir, supervisar y controlar todas las funciones y actividades de nuestros órganos y organismo en general.

Función: relaciona las funciones y los estímulos de las diferentes partes del cuerpo a través de este sistema central.

El sistema nervioso recibe información del exterior a través de los nervios y elabora una respuesta u orden que transmite por medio de otros nervios a los músculos o glándulas para que se ejecute.

Sistema nervioso central: está constituido por el encéfalo y la médula espinal. Están protegidos por tres membranas: duramadre (membrana externa), aracnoides (membrana intermedia), piamadre (membrana interna) denominadas genéricamente meninges.

Sistema nervioso periférico: está formado por los nervios que salen del sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) o entran en él. Se encarga de conectar los receptores y los efectores del organismo con los centros nerviosos. Está formado por los nervios, formados por grupos de axones asociados.

Sistema nervioso autónomo (sistema nervioso simpático y parasimpático): es la parte del sistema nervioso que controla y regula los órganos internos como el corazón, el estómago y los intestinos, sin necesidad de realizar un esfuerzo consciente por parte del organismo.

Sistema nervioso simpático: es una de las divisiones del sistema nervioso autónomo. Regula de forma involuntaria numerosas acciones, entre ellas la contracción de los músculos lisos y la secreción de muchas glándulas.

Sistema nervioso parasimpático: forma junto con el sistema nervioso simpático el sistema nervioso autónomo, que controla las funciones y actos involuntarios. Está integrado por varios nervios que nacen del encéfalo y otros que surgen de la médula espinal a nivel de las raíces sacras S2 a S4.

Sistema nervioso somático: abarca todas las estructuras del sistema nervioso periférico encargadas de conducir información sensitiva y de llevar información del control motor a los músculos esqueléticos.

Sistema eferente: parte del sistema nervioso cuya función es transmitir sustancias o energía desde un sector del cuerpo hacia otro más relevante; en el contexto del SN, se refiere a la transmisión de información del SNC al SNP.

Sistema aferente: sirve para designar a la información que viaja por estas vías del sistema nervioso periférico. Va información del SNP al SNC.

Neurona: célula componente principal del sistema nervioso, cuya función principal es recibir, procesar y transmitir información a través de señales químicas y eléctricas gracias a la excitabilidad eléctrica de su membrana plasmática.

Axón: continuación muy delgada de una neurona, mediante la cual esta célula envía los impulsos nerviosos hacia otros tipos de células. Los axones se encargan del traslado de metabolitos, enzimas, orgánulos y otros elementos; también de conducir el impulso nervioso. Mediante la sinapsis (una conexión establecida a través de neurotransmisores), los axones transmiten el potencial de una acción de inhibición o de excitación según el caso.

Dendritas: terminales de las neuronas que sirven como receptores de impulsos nerviosos provenientes desde un axón perteneciente a otra neurona. Su principal función es recibir los impulsos de otras neuronas y enviarlas hasta el soma de la neurona. Son prolongaciones protoplásmicas ramificadas, bastante cortas de la neurona, dedicadas principalmente a la recepción de estímulos y, secundariamente, a la alimentación celular.

Cerebro: órgano que controla las acciones voluntarias. Se relaciona con el aprendizaje, la memoria y las emociones.

Cerebelo: coordina los movimientos, reflejos y equilibrio del cuerpo.

Bulbo raquídeo: dirige las actividades de los órganos internos como, por ejemplo, la respiración, los latidos del corazón y la temperatura corporal.

Encéfalo: es la parte del sistema nervioso central de los vertebrados incluida en el cráneo (que se encarga de proteger al encéfalo). Está compuesto por tres partes: prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo.

Médula espinal: se conecta al encéfalo y se extiende a lo largo del cuerpo por el interior de la columna vertebral.

Columna vertebral: también denominada espina dorsal o raquis; es una estructura compleja osteofibrocartilaginosa (hueso, fibras, cartílagos) articulada y resistente, en forma de tallo longitudinal, que constituye la porción posterior e inferior del esqueleto axial.

Nervio: estructura conductora de impulsos nerviosos situada fuera del sistema nervioso central. Está formado por un conjunto de axones agrupados, cada uno de los cuales procede de una neurona. Los nervios pueden ser motores o sensitivos, pero la mayor parte son mixtos, y contienen tanto fibras sensitivas como motoras.

Ganglio(s): agregado(s) celular(es) que forma(n) un órgano (pequeño) con una morfología ovoide o esférica. Los hay de dos tipos: ganglios linfáticos: órganos del sistema linfático, como el ganglio centinela o el ganglio de Virchow-Troisier; ganglios nerviosos: formaciones nodulares que hay en el trayecto de los nervios, formados por la acumulación de cuerpos neuronales.

Sistema nervioso cordal: el sistema nervioso está formado por ganglios, que son aglomeraciones de cuerpos neuronales y cordones nerviosos formados por las prolongaciones de las neuronas. En este sistema no hay órganos nerviosos de control. Es típico de animales poco evolucionados como los Celentéreos o Cnidarios.

Sistema nervioso ganglionar ventral: Ventral porque se ubica e el vientre, que es el lado opuesto del dorso, en el mismo plano donde se sitúa la boca. Está formado por ganglios, que son aglomeraciones de neuronas, y cordones nerviosos, que están formados por las prolongaciones de las neuronas

Sistema nervioso en red difusa: Presente en los Cnidarios, que poseen células nerviosas situadas en la epidermis. El impulso nervioso se expande en todas direcciones. Esto es debido a que la neurona transmite información en las dos direcciones. Animales más evolucionados tienen neuronas polarizadas, con una parte que recoge la información y otra que la envía.

Sistema nervioso radial: se encontramos en los Equinodermos, animales que presentan simetría radial. Tienen un anillo oral del que parten cinco ramas que reciben la información del sistema ambulacral. Un segundo anillo oral, más profundo, el que salen otras cinco ramificaciones, controla el movimiento de los brazos. Por último, un anillo aboral, del que parten otras cinco ramificaciones nerviosas, inerva la piel, entre las placas dérmicas.

Desarrollo

El sistema nervioso está constituido por órganos cuyo tejido nervioso está conformado por neuronas. La función de las neuronas es transmitir impulsos nerviosos. Están formadas por un soma (cuerpo) que tiene un núcleo, dendritas y axón. El axón comunica las dendritas al núcleo de la neurona.

El conjunto de neuronas controla el sistema nervioso central. El sistema nervioso funciona con base en un principio eléctrico: diferenciales de carga que se expresan en sustancias llamadas neurotransmisores (de los cuales han sido identificados o aislados 52). La función de estos es llevar los impulsos nerviosos de una neurona a otra para conformar un sistema complejo.

El sistema nervioso (SN) puede dividirse a nivel anatómico en sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP). Esta división se hace solamente con el propósito de simplificar el tratamiento del tema. Otra forma de dividir el sistema nervioso es en aferente (o ascendente, que se refiere a la comunicación de respuestas desde el sistema nervioso periférico hacia el central) y deferente (o descendente, que se refiere a la comunicación de estímulos desde el SNC hacia el SNP). Una última clasificación lo divide en sistema nervioso somático (SNS) y sistema nervioso autónomo (SNA). Esta se tratará después de revisar la división en SNC y SNP.

Resumen y conclusiones. El sistema nervioso depende del cerebro y su principal gerente es el hipotálamo. La conexión entre sistema nervioso central y periférico la hace el bulbo raquídeo. La médula espinal corre entre las vértebras y es protegida por ella . Las divisiones entre sistema nervioso central y perfiférico; aferente y eferente, voluntario e involuntario, simpatico y parasimpático es hecen para procurra comprender en forma más sencill una trama que es compleja química (sustancias, de las cuales las principales son los neurotransmisores. y físicamente (a nivel eléctrico). El sistema nervioso es el más importante en los seres vivos, pues gobierna todo lo que hacen los demás. La complejidadd del sistema nervioso de un organismo está relacionada con la complejidada de sus estructuras, las que dependen de las funciones que deban cumplir, las que , a su vez, dependen del medio en el que vivan. Así, en buen amedida, el sistema nervioso está determinado por el medio físico en el que vive un organismo. Los sitemas nerviosos de plantas y animales son bastante diferentes, pero igualmente complejos. En als plantas, las hormonas (en gran medida) cumplen la función de los neurotransmisores en los animales. El funcioamiento del sistema nerviso es el resultado de la sincroniuzxacióbn de mecanismos regidos por principios físicos (electricidad, polaridad, difreenciales de carga) y químicos (reacciones, de sustancias químicas (resultado de la ssíontesis orgánica), especialmente con base en proteínas.

https://www.youtube.com/watch?v=EHW0WQva-IQ

https://www.youtube.com/watch?v=LASmiv8PeYM

https://www.youtube.com/watch?v=7qaV78iNeOo

Cuestionario

1. Diferencie sistema nervioso central de sistema nervioso periférico.

2. Diferencie sistema nervioso aferente de sistema nervioso eferente.

3. Diferencie sistema nervioso simpático de sistema nervioso parasimpático.

4. Relacione sistema nervioso central con sistema nervioso aferente.

5. Relacione sistema nervioso periférico con sitema nervioso eferente.

6. Diferencie sistema nervioso somático de sistema nervioso autónomo.

7. Indique la importancia de un neurotransmisor en el estado de ánimo de un ser vivo.

8. Indique el papel de las dendritas en el sitema nervioso central.

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados.

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Tema 18

pH en cuerpo humano y productos cotidianos

I. COMPETENCIA

II. ACTIVIDADES:

Observar cortos de vídeo de los cuales se proporcionan los vínculos.

Tomar notas, dividiéndose la tarea entre los miembros de grupos de tres o cuatro.

Juntar las notas en orden para poder resolver las preguntas y solicitudes.

Redactar las respuestas o la solución en los cuadernos. Estas notas serán empleadas en la prueba escrita sobre el tema y en la de período.

Competencia(s) :identifico productos que pueden tener diferentes niveles de pH y explico algunos de sus usos en actividades cotidianas; comprendo concepto y aplicación de el a la vida diaria u(en lo social, económico y ambiental) para pH en productos cotidianos y en el cuerpo humano; nombro las condiciones de pH ideal en las que debe permanecer el cuerpo humano y los productos utilizados con frecuencia; resumen tablas y esquemas los pH de productos usados con frecuencia y los niveles de pH que debe tener el organismo; reflexiono acerca de la importancia de mantener niveles estables de pH.

Logro: repasa o adquiere conceptos como los de ácido, base pH, alcalinidad, acidez, cáustico, reactivo, reactividad, estabilidad, equilibrio ácido -base.

Motivación: comprender el manejo del pH para procurar mantener la salud humana y de los demás seres vivos es una labor que involucra conocimiento teórico que se debe poner en práctica para la consecución de un logro primordial para el mantenimiento de la vida, y de ella en buenas condiciones (a nivel individual y colectivo).

Glosario

Los términos a asimilar son: pH, alcalinidad, basicidad, acidez, reactividad, caústico, reactivo.

pH: es el potencial de Hidrógeno. Es una medida para determinar el grado de alcalinidad o acidez de una disolución. Con el PH determinamos la concentración de hidrogeniones en una disolución. Un hidrogenión es un ion positivo de Hidrógeno, es un «cachito con carga positiva» del Hidrógeno.

pH-metro: es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución.

Alcalinidad: se puede definir como 1. la capacidad ácido neutralizante de una solución. La alcalinidad indica la cantidad de cambio que ocurrirá en el pH con la adición de cantidades moderadas de ácido. 2. química del agua. 2.- Capacidad del agua para neutralizar ácidos; propiedad impartida por carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos y, ocasionalmente, boratos, silicatos y fosfatos. Se expresa en miligramos de carbonato cálcico equivalente por litro (mg CaCO3/l). 3. Capacidad del agua para aceptar protones ( H+), por lo tanto la capacidad de neutralizar los ácidos; se caracteriza por la presencia natural de iones carbonatos ( CO3= ), bicarbonatos ( HCO3- ) e hidróxidos ( OH- ). 4. Capacidad de las aguas de neutralizar compuestos de carácter ácido, derivada del contenido de carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos, y ocasionalmente de boratos, silicatos y fosfatos. Se expresa en miligramos por litro o equivalentes de carbonato de calcio.

Basicidad: en el campo de la química, es la cualidad de una sustancia de ser una base (no un ácido). Una base es una sustancia que puede aceptar iones de hidrógeno en agua y puede neutralizar un ácido. La alcalinidad se mide con una escala que se llama escala del pH. En esta escala, un valor del pH de 7 es neutro y un valor del pH de más de 7 hasta 14 muestra una alcalinidad creciente.

Acidez: término que indica la cantidad de ácido en una sustancia. Un ácido es una sustancia química que emite iones de hidrógeno en el agua y forma sales cuando se combina con ciertos metales. La acidez se mide con una escala que se llama escala del pH. En esta escala, un valor de 7 es neutro y valores del pH de menos de 7 hasta 0 muestran un aumento de la acidez.

Caústico: sustancia que quema o es abrasiva. La palabra proviene del griego καυστικός (kaustikós), que se deriva de καίειν (kaíein), que significa ‘quemar’. En química, como cáusticas se denominan las sustancias corrosivas, especialmente las bases fuertes. Como tal, son sustancias que pueden causar estragos cuando entran en contacto con otra superficie o sustancia. Algunos ejemplos de sustancias cáusticas son el álcali, la lejía o cloro, la sosa o hidróxido se sodio, el hidróxido de potasio o potasa cáustica, los metales alcalinos y el conjunto de sustancias conocidas como superbases, entre otros.

Reactivo: se refiere a aquello que genera una reacción. En el ámbito específico de la química, un reactivo es una sustancia que permite revelar la presencia de una sustancia diferente y que, a través de una interacción, da lugar a un nuevo producto. Son elementos químicos o sustancias químicas que establecen una interacción con otras sustancias en el marco de una reacción química, generando una sustancia con propiedades diferentes que recibe el nombre de producto.

Reactividad: carácter de reactivo. Característica de ser reactivo. Para una especie química es su capacidad para reaccionar en presencia de otras sustancias (de diferente dominio químico) químicas o reactivos. Se puede distinguir entre la reactividad termodinámica y la reactividad cinética.

Reacción ácido – base: una reacción ácido-base es una reacción de doble desplazamiento que se produce entre un ácido y una base. En ellas se transfieren protones, es decir, iones H+.

Desarrollo

El pH es el potencial de hidrógeno, y sirve para indicar la concentración de iones H+ en una sustancia o solución. Para medir la acidez de una disolución acuosa se utiliza una escala logarítmica llamada escala de pH. Si la disolución tiene un pH inferior a 7 es ácida y si es superior a 7 es básica. El 7 corresponde al pH neutro, que es el que tiene el agua pura.

Tanto las sustancias muy ácidas como las muy básicas (con pH muy bajo) son limitantes para el mantenimiento de la vida.

El cuerpo humano funciona con base en potenciales eléctricos. Somos una máquina cuyas materias primas son sustancias químicas, funcionamos como un laboratorio complejo: realizamos síntesis, lisis, digestión, ingesta, asimilación, excreta, respiración; además, generamos productos de desecho vía respiración (dióxido de carbono, calor, vapor de agua) y excretas sólidas y líquidas con caminos metabólicos muy distintos, pero complementarios. Generamos otros desechos: moco, piel pelo, uñas, sudor, grasa, gases, lágrimas y cerumen. Adicionalmente, realizamos procesos aerobios y anaerobios, sintetizamos sustancias a partir de otras (unas veces más complejas y otras más sencillas: a partir de los alimentos – que contienen vitaminas, minerales, grasas, azúcares y carbohidratos - generamos azúcares, almacenamos grasas, producimos hormonas, proteínas, músculos, piel, sustancias lubricantes (mucosas), fibras nerviosas, neurotransmisores, etcétera). Si hay desequilibrios en el funcionamiento de los distintos compartimentos de nuestro gran laboratorio, habrá inconvenientes en la salud.

Hombres y mujeres tenemos características diferentes en cuanto a: piel, hormonas en cantidad y tipo, músculo, grasa, pH de la orina y del sudor, temperatura corporal, entre otras. Estas diferencias están regidas tanto por el sistema nervioso como por el endocrino. El sistema nervioso funciona con base en estímulos eléctricos y estos, a su vez, por diferenciales de carga eléctrica. Cuando estos diferenciales de carga funcionan en forma armónica, nuestra salud es óptima desde lo nervioso. Por ejemplo, si el pH de la orina masculina está por encima de 6,4, hay gran riesgo de contraer infecciones bacterianas. En las mujeres, el pH está bien entre 6,0 y 7,0 para la orina, pero los genitales (tanto los masculinos como los femeninos, los internos y los externos, son ligeramente más ácidos (6,3 a 6,6). Si el pH es más alto, tendremos infecciones bacterianas; si es más bajo, habrá inconvenientes renales por falta de bases y hepáticos (del hígado). Hígado y riñones son los dos filtros principales de nuestro organismo. Los riñones están ligados al aparato urinario; el hígado, al excretor. Los residuos son recibidos del torrente sanguíneo y de la digestión (del estómago hacia el intestino grueso). Lo asimilable va al intestino delgado y de allí a la sangre, de donde pasa a vasos y capilares para llegar a las células de los distintos tejidos.

Sustancias muy ácidas (con pH muy bajo) o muy básicas (con pH muy alto) son llamadas reactivos. Esto no implica que otras sustancias no tengan valores extremos no reaccionen fácilmente, pero deja entender que tienen mayor potencial para reaccionar las que tienen un pH extremadamente alto o bajo.

La relación entre química y física queda muy bien ilustrada cuando se revisa el pH. Sin este fenómeno es imposible entender bien la electrostática (especialmente en soluciones líquidas), el magnetismo o la electricidad (estas dos últimas son propiedad y fenómeno físico, respectivamente), así como las propiedades químicas de las soluciones objeto de estudio.

Los excesos en el pH en los organismos vivos causan daños en la salud de ellos y pueden conducir a la muerte. En general, el pH del cuerpo humano es ligeramente ácido. Es más difícil para los organismos (a cualquier nivel) vivir en un medio básico que en uno ácido.

Las sustancias que hacen descender el pH son llamadas acidificantes; las que los hacen ascender, alcalinizantes. Los nutricionistas suelen hablar de la necesidad de proporcionar al organismo un pH alcalino; ellos desconocen que somos, fundamentalmente, ácidos. Además, no tienen presente que el pH de nuestro organismo depende, fundamentalmente, de la manera en la que el funciona, no de lo que consumimos. Para producir cambios ligeros en el pH de nuestro organismo es necesario consumir grandes cantidades de acidificantes o de alcalinizantes. Adicionalmente, estos cambios en el pH son de duración muy corta, pues nuestro organismo está procesando en todo momento lo que le ingresa, así como disponiendo en las formas adecuadas lo que ha de nutrirnos y lo que hemos de expulsar.

No debemos procurar, sin tener mucha precaución, siquiera intentar modificar el p H de nuestro organismo. Por ejemplo, cuando las personas añaden sales a su alimentación para incrementar su alcalinidad, pueden desequilibrar seriamente su presión arterial y dañar corazón y riñones en forma definitiva.

Resumen y conclusiones En el organismo humano el pH es regulado por hormonas, las cuales son producidas por glándulas, de las cuales la principal es el hipotálamo (subsidiaria del cerebro (que pertenece al sistema nervioso central) para hacer la unión entre lo nervioso y lo químico (sistema inmune y endocrino)). Es difícil variar el pH de un organismo, y no se debe intentar de no ser por la presencia de un problema fisiológico que deba ser corregido por esa vía. En un organismo vivo se sintetizan gran cantidad de suatancias (unas a partir de lo que se consume y otras como resultado de las funciones de los órganos que hacen aprte de los sistemas encargados de ello). Un buen ejemplo de un laboratorio complejo es el sistema digestivo, aunque los hay más complejos, como los sistemas endocrino y nervioso. Simplemente, lkas funciones digestivas son más evidentes para el observador poco informado. Los acmbios indiucidos ne el pH de un organismo sonn de alto riesgo (por la precariedad del equilibrio ácido - base, por la importancia de este mecanismo en las funciones vitales (corriente sanguínea por medio de la presión arterial, movimientos involuntarios (digestivos, descanso, respiratorios) y los impulsos eléctricos que gobiernan el sistema nervioso.

https://www.youtube.com/watch?v=LjnoW5d1Ohs

https://www.youtube.com/watch?v=tbU3_UKA6nA

https://www.youtube.com/watch?v=EYd3BQotS1g

Interrogantes: contienen prácticamente lo mismo sobre lo que les evaluaré. Espero presten atención, revisen este documento corto y sencillo y queden en condiciones de responder adecuadamente la prueba. No se dan las respuestas con el propósito de que los alumnos aprovechen la posibilidad de trabajar en forma individual, en el hogar, requiriendo leer el texto proporcionado y consultar en la red (de considerrarlo necesario). Se busca con esto un compromiso mayor del estudiante con su proceso educativo y formativo y la adquisición de una actitud más activa en las clases (virtuales por el momento). Revise el tema 3 para ayudares con algunas de las respuestas.

1. ¿Qué características de acidez o alcalinidad tiene una muestra cuyo pH es de 1,37, de 5,25, de 7,30, de 11,49?

2. Defina ácido fuerte

3. Defina ácido débil

4. Defina base fuerte

5. Defina base débil

6. Indique el efecto de una sustancia cáustica sobre el cuerpo con el que entra en contacto.

7. Diferencie ácido de base con base en su valor de pH

III. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO Los pasos de la metodología son las mismas actividades.

V. BIBLIOGRAFÍA No requiere. Se proporcionan los vínculos de los cortos de vídeo a ser observados

VI. PORCENTAJE DE VALORACIÓN Una entre las notas del período. Cada tema otorga una nota y cada evaluación una nota por tema evaluado.

Blog de ciencias naturales grados 8 y 9 IE Juan N Cadavid

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