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7. CUATRO FAMILIAS DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS (CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLÉICOS).
Moléculas orgánicas: El Carbono.
Compuesto orgánico o molécula orgánica es una sustancia química que contiene
carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos casos
contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos
frecuentes en su estado natural.
Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del carbono,
carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La principal
característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos
combustibles).
La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial mediante síntesis
química aunque algunos todavía se extraen de fuentes naturales.
Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:
Moléculas orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman
biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica y las derivadas del petróleo
como los hidrocarburos.
Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y
han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre, por ejemplo los plásticos.
La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e
históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen
carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico
es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido carboxílico, es orgánico. El
anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos.
Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas
que contienen carbono son moléculas orgánicas.
EL CARBONO
El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a
temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en
la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito
o diamante respectivamente. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de
16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000
compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la
corteza terrestre.
*Características
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen,
sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el
diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón)
y uno de los más caros (diamante).
Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos
pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y
su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples.
Así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas (ver
ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados
genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de
combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de
compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que
dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la
energía producida por el Sol.
*Estados alotrópicos
Cristales de fulerenos
Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante,
fullerenos, nanotubos y carbinos.
Una de las formas en que se encuentra el carbono es el grafito, que es el material del cual
está hecha la parte interior de los lápices de madera.
El grafito tiene exactamente los mismos átomos del diamante, pero por estar dispuestos en
diferente forma, su textura, fuerza y color son diferentes. Los diamantes naturales se forman
en lugares donde el carbono ha sido sometido a grandes presiones y altas temperaturas.
Los diamantes se pueden crear artificialmente, sometiendo el grafito a temperaturas y
presiones muy altas. Su precio es menor al de los diamantes naturales, pero si se han
elaborado adecuadamente tienen la misma fuerza, color y transparencia.
El 22 de marzo de 2004 se anunció el descubrimiento de una sexta forma alotrópica: las
nanoespumas.3
La forma amorfa es esencialmente grafito, pero no llega a adoptar una estructura cristalina
macroscópica.
Esta es la forma presente en la mayoría de los carbones y en el hollín.
Disposición geométrica de los orbitales híbridos sp.
Disposición geométrica de los orbitales híbridos sp2.
A presión normal, el carbono adopta la forma del grafito, en la que cada átomo está unido a
otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales; este estado se puede describir
como 3 electrones de valencia en orbitales híbridos planos sp2 y el cuarto en el orbital p.
Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (romboédrica) tienen
propiedades físicas idénticas. Los grafitos naturales contienen más del 30% de la forma beta,
mientras que el grafito sintético contiene únicamente la forma alfa.
La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecánicos, y esta
recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 °C.
Debido a la deslocalización de los electrones del orbital pi, el grafito es conductor de la
electricidad, propiedad que permite su uso en procesos de electroerosión.
El material es blando y las diferentes capas, a menudo separadas por átomos intercalados,
se encuentran unidas por enlaces de Van de Waals, siendo relativamente fácil que unas
deslicen respecto de otras, lo que le da utilidad como lubricante.
Disposición geométrica de los orbitales híbridos sp3.
A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante, en el cual cada átomo está
unido a otros cuatro átomos de carbono, encontrándose los 4 electrones en orbitales sp3,
como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el
germanio y, gracias a la resistencia del enlace químico carbono-carbono, es, junto con el
nitruro de boro, la sustancia más dura conocida.
La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas
condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleíta, una forma similar al diamante pero
hexagonal.
El orbital híbrido sp1 que forma enlaces covalentes sólo es de interés en química,
manifestándose en algunos compuestos, como por ejemplo el acetileno.
Fulereno C60.
Los fullerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se
combina con pentágonos (y en ciertos casos, heptágonos), lo que curva los planos y permite
la aparición de estructuras de forma esférica, elipsoidal o cilíndrica.
El constituido por 60 átomos de carbono, que presenta una estructura tridimensional y
geometría similar a un balón de fútbol, es especialmente estable. Los fulerenos en general, y
los derivados del C60 en particular, son objeto de intensa investigación en química desde su
descubrimiento a mediados de los 1980.
A esta familia pertenecen también los nanotubos de carbono, que pueden describirse como
capas de grafito enrolladas en forma cilíndrica y rematadas en sus extremos por hemiesferas
(fulerenos), y que constituyen uno de los primeros productos industriales de la
nanotecnología.
*Aplicaciones
El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos, especialmente
los combustibles fósiles (petróleo y gas natural). Del primero se obtienen, por destilación en
las refinerías, gasolinas, queroseno y aceites, siendo además la materia prima empleada en
la obtención de plásticos. El segundo se está imponiendo como fuente de energía por su
combustión más limpia. Otros usos son:
El isótopo radiactivo carbono-14, descubierto el 27 de febrero de 1940, se usa en la
datación radiométrica.
El grafito se combina con arcilla para fabricar las minas de los lápices. Además se
utiliza como aditivo en lubricantes. Las pinturas anti-radar utilizadas en el camuflaje de
vehículos y aviones militares están basadas igualmente en el grafito, intercalando
otros compuestos químicos entre sus capas. Es negro y blando. Sus átomos están
distribuidos en capas paralelas muy separadas entre sí. Se forma a menos presión
que el diamante. Aunque parezca difícil de creer, un diamante y la mina de un lapicero
tienen la misma composición química: carbono.
El diamante Es transparente y muy duro. En su formación, cada átomo de carbono
está unido de forma compacta a otros cuatro átomos. Se originan con temperaturas y
presiones altas en el interior de la tierra. Se emplea para la construcción de joyas y
como material de corte aprovechando su dureza.
Como elemento de aleación principal de los aceros.
En varillas de protección de reactores nucleares.
Las pastillas de carbón se emplean en medicina para absorber las toxinas del sistema
digestivo y como remedio de la flatulencia.
El carbón activado se emplea en sistemas de filtrado y purificación de agua.
El carbón amorfo ("hollín") se añade a la goma para mejorar sus propiedades
mecánicas. Además se emplea en la formación de electrodos (p. ej. de las baterías).
Obtenido por sublimación del grafito, es fuente de los fulerenos que pueden ser
extraídos con disolventes orgánicos.
La fibra de carbono (obtenido generalmente por termólisis de fibras de poliacrilato) se
añade a resinas de poliéster, donde mejoran mucho la resistencia mecánica sin
aumentar el peso, obteniéndose los materiales denominados fibras de carbono.
Las propiedades químicas y estructurales de los fulerenos, en la forma de nanotubos,
prometen usos futuros en el incipiente campo de la nanotecnología.
Carbohidratos: simples, monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
*Carbohidratos simples:
Los carbohidratos simples son descompuestos rápidamente por el cuerpo para ser usados
como energía y se encuentran en forma natural en alimentos como las frutas, la leche y sus
derivados, al igual que en azúcares procesados y refinados como los dulces, el azúcar
común, los almíbares y las gaseosas.
La mayor parte de la ingesta de carbohidratos debe provenir de carbohidratos complejos
(almidones) y azúcares naturales, en lugar de azúcares procesados o refinados.
*Aminoácidos:
Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo
(-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte
de las proteínas.
Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación entre el grupo amino de
uno y el carboxilo del otro, liberándose una molécula de agua y formando un enlace amida
que se denomina enlace peptídico; estos dos "residuos" de aminoácido forman un dipéptido.
Si se une un tercer aminoácido se forma un tripéptido y así, sucesivamente, hasta formar un
polipéptido. Esta reacción tiene lugar de manera natural dentro de las células, en los
ribosomas.
Todos los aminoácidos componentes de las proteínas son L-alfa-aminoácidos. Esto significa
que el grupo amino está unido al carbono contiguo al grupo carboxilo (carbono alfa) o, dicho
de otro modo, que tanto el carboxilo como el amino están unidos al mismo carbono; además,
a este carbono alfa se unen un hidrógeno y una cadena (habitualmente denominada cadena
lateral o radical R) de estructura variable, que determina la identidad y las propiedades de
cada uno de los diferentes aminoácidos. Existen cientos de radicales por lo que se conocen
cientos de aminoácidos diferentes, pero sólo 22 (los dos últimos fueron descubiertos en el
año 2002) forman parte de las proteínas y tienen codones específicos en el código genético.
La unión de varios aminoácidos da lugar a cadenas llamadas péptidos o polipéptidos, que se
denominan proteínas cuando la cadena polipeptídica supera una cierta longitud (entre 50 y
100 residuos aminoácidos, dependiendo de los autores) o la masa molecular total supera las
5000 uma y, especialmente, cuando tienen una estructura tridimensional estable definida.
*Estructura general de un aminoácido
La estructura general de un alfa-aminoácido se establece por la presencia de un carbono
central (alfa) unido a un grupo carboxilo (rojo en la figura), un grupo amino (verde), un
hidrógeno (en negro) y la cadena lateral (azul):
"R" representa la cadena lateral, específica para cada aminoácido.
Tanto el carboxilo como el amino son grupos funcionales susceptibles de ionización
dependiendo de los cambios de pH, por eso ningún aminoácido en disolución se encuentra
realmente en la forma representada en la figura, sino que se encuentra ionizado.
A pH bajo (ácido), los aminoácidos se encuentran mayoritariamente en su forma catiónica
(con carga positiva), mientras que a pH alto (básico) se encuentran en su forma aniónica
(con carga negativa). Para valores de pH intermedios, como los propios de los medios
biológicos, los aminoácidos se encuentran habitualmente en una forma de ion dipolar o
zwitterión (con un grupo catiónico y otro aniónico).
Lípidos: grasas fosfolípidos, glucolípidos y esteroides.
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría biomoléculas) compuestas
principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también
pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica principal el ser
hidrófobas (insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el
benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente
grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos
cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética
(como los triglicéridos), la estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora
(como las hormonas esteroides).
Características generales
Los lípidos son biomoléculas muy diversas; unos están formados por cadenas alifáticas
saturadas o insaturadas, en general lineales, pero algunos tienen anillos (aromáticos).
Algunos son flexibles, mientras que otros son rígidos o semiflexibles hasta alcanzar casi una
total Flexibilidad mecánica molecular; algunos comparten carbonos libres y otros forman
puentes de hidrógeno.
La mayoría de los lípidos tiene algún tipo de carácter no polar, es decir, poseen una gran
parte apolar o hidrofóbico ("que le teme al agua" o "rechaza el agua"), lo que significa que no
interactúa bien con solventes polares como el agua, pero sí con la gasolina, el éter o el
cloroformo. Otra parte de su estructura es polar o hidrofílica ("que tiene afinidad por el agua")
y tenderá a asociarse con solventes polares como el agua; cuando una molécula tiene una
región hidrófoba y otra hidrófila se dice que tiene carácter de anfipático. La región hidrófoba
de los lípidos es la que presenta solo átomos de carbono unidos a átomos de hidrógeno,
como la larga "cola" alifática de los ácidos grasos o los anillos de esterano del colesterol; la
región hidrófila es la que posee grupos polares o con cargas eléctricas, como el hidroxilo (–
OH) del colesterol, el carboxilo (–COOH–) de los ácidos grasos, el fosfato (–PO4–) de los
fosfolípidos.
*Clasificación bioquímica
Los lípidos son un grupo muy heterogéneo que usualmente se subdivide en dos, atendiendo
a que posean en su composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no los posean
(lípidos insaponificables). Lípidos saponificables
Simples. Lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Acilglicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son sólidos se les
llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites.
Céridos (ceras).
Complejos. Son los lípidos que, además de contener en su molécula carbono,
hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra
biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de
membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares.
Fosfolípidos
Fosfoglicéridos
Fosfoesfingolípidos
Glucolípidos
Cerebrósidos
Gangliósidos
Lípidos insaponificables
Terpenoides
Esteroides
Eicosanoides
*Lípidos saponificables
Ácidos grasos
Estructura 3D del ácido linoleico, un tipo de ácido graso. En rojo se observa la cabeza polar
correspondiente a un grupo carboxilo.
Son las unidades básicas de los lípidos saponificables, y consisten en moléculas formadas
por una larga cadena hidrocarbonada(CH2) con un número par de átomos de carbono (2-24)
y un grupo carboxilo(COOH) terminal. La presencia de dobles enlaces en el ácido graso
reduce el punto de fusión. Los ácidos grasos se dividen en saturados e insaturados.
Saturados. Sin dobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido láurico,
ácido mirístico, ácido palmítico, ácido margárico, ácido esteárico, ácido araquídico y
ácido lignocérico.
Insaturados. Los ácidos grasos insaturados se caracterizan por poseer dobles enlaces
en su configuración molecular.
Éstas son fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaces hacen que su punto de
fusión sea menor que en el resto. Se presentan ante nosotros como líquidos, como aquellos
que llamamos aceites.
Este tipo de alimentos disminuyen el colesterol en sangre y también son llamados ácidos
grasos esenciales. Los animales no son capaces de sintetizarlos, pero los necesitan para
desarrollar ciertas funciones fisiológicas, por lo que deben aportarlos en la dieta.
La mejor forma y la más sencilla para poder enriquecer nuestra dieta con estos alimentos, es
aumentar su ingestión, es decir, aumentar su proporción respecto a los alimentos que
consumimos de forma habitual.Con uno o más dobles enlaces entre átomos de carbono; por
ejemplo, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido linoleico, ácido linolénico y
ácido araquidónico y ácido nervónico.
Los denominados ácidos grasos esenciales no pueden ser sintetizados por el organismo
humano y son el ácido linoleico, el ácido linolénico y el ácido araquidónico, que deben
ingerirse en la dieta.
o Propiedades físicoquímicas
Carácter anfipático. Ya que el ácido graso esta formado por un grupo carboxilo y una
cadena hidrocarbonada, esta última es la que posee la característica hidrófoba; por lo
cual es responsable de su insolubilidad en agua.
Punto de fusión: Depende de la longitud de la cadena y de su número de
insaturaciones, siendo los ácidos grasos insaturados los que requieren menor energía
para fundirse.
Esterificación. Los ácidos grasos pueden formar ésteres con grupos alcohol de otras
moléculas.
Saponificación. Por hidrólisis alcalina los ésteres formados anteriormente dan lugar a
jabones (sal del ácido graso)
Autooxidación. Los ácidos grasos insaturados pueden oxidarse espontáneamente,
dando como resultado aldehídos donde existían los dobles enlaces covalentes.
o Acilglicéridos
Representación tridimensional de un triglicérido.
Los acilglicéridos o acilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con glicerol (glicerina),
formados mediante una reacción de condensación llamada esterificación. Una molécula de
glicerol puede reaccionar con hasta tres moléculas de ácidos grasos, puesto que tiene tres
grupos hidroxilo.
Según el número de ácidos grasos que se unan a la molécula de glicerina, existen tres tipos
de acilgliceroles:
Monoglicéridos: sólo existe un ácido graso unido a la molécula de glicerina.
Diacilglicéridos: la molécula de glicerina se une a dos ácidos grasos.
Triacilglicérido o triglicéridos: la glicerina está unida a tres ácidos grasos. Son los
más importantes y extendidos de los tres.
Los triglicéridos constituyen la principal reserva energética de los animales, en los que
constituyen las grasas; en los vegetales constituyen los aceites. El exceso de lípidos es
almacenado en grandes depósitos en el tejido adiposo de los animales.
o Céridos.
Las ceras son moléculas que se obtienen por esterificación de un ácido graso con un alcohol
monovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo la cera de abeja. Son sustancias altamente
insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras. En los
animales las podemos encontrar en la superficie del cuerpo, piel, plumas, cutícula, etc.
En los vegetales, las ceras recubren en la epidermis de frutos, tallos, junto con la cutícula o la
suberina, que evitan la pérdida de agua por evaporación.
o Fosfolípidos
Los fosfolípidos se caracterizan por poseer un grupo de naturalezafosfato que les otorga una
marcada polaridad. Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina.
o Fosfoglicéridos
Estructura de un fosfoglicérido; X representa el alcohol o aminoalcohol que se
esterifica con el grupo fosfato; el resto representa el ácido fosfatídico.
Los fosfoglicéridos están compuestos por ácido fosfatídico, una molécula compleja
compuesta por glicerol, al que se unen dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y
un grupo fosfato; el grupo fosfato posee un alcohol o un aminoalcohol, y el conjunto posee
una marcada polaridad y forma lo que se denomina la "cabeza" polar del fosfoglicérido; los
dos ácidos grasos forman las dos "colas" hidrófobas; por tanto, los fosfoglicéridos son
moléculas con un fuerte carácter anfipático que les permite formar bicapas, que son la
arquitectura básica de todas las membranas biológicas.
Los principales alcoholes y aminos de los fosfoglicéridos que se encuentran en las
membranas biológicas son la colina (para formar la fosfatidilcolina o lecitina), la etanolamina
(fosfatidiletanolamina o cefalina), serina (fosfatidilserina) y el inositol (fosfatidilinositol).
o Fosfoesfingolípidos
Imagen en 3D de la molécula de la esfingosina.
Los fosfoesfingolípidos son esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen una arquitectura
molecular y unas propiedades similares a los fosfoglicéridos. No obstante, no contienen
glicerol, sino esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga al que se unen un ácido graso,
conjunto conocido con el nombre de ceramida; a dicho conjunto se le une un grupo fosfato y
a éste un aminoalcohol; el más abundante es la esfingomielina, en la que el ácido graso es el
ácido lignocérico y el aminoalcohol la colina; es el componente principal de la vaina de
mielina que recubre los axones de las neuronas.
o Glucolípidos
Los glucolípidos son esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácido graso)
unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato. Al igual que los
fosfoesfingolípidos poseen ceramida, pero a diferencia de ellos, no tienen fosfato ni alcohol.
Se hallan en las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y son especialmente
abundantes en el tejido nervioso; el nombre de los dos tipos principales de glucolípidos alude
a este hecho:
Cerebrósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une un monosacárido
(glucosa o galactosa) o a un oligosacárido.
Gangliósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un oligosacárido
complejo en el que siempre hay ácido siálico.
Los glucolípidos se localizan en la cara externa de la bicapa de las membranas celulares
donde actúan de receptores.
Proteínas: aminoácidos.
Representación de la estructura tridimensional digitalizada
de la mioglobina. La animación corresponde a la transición
conformacional entre las formas oxigenada y desoxigenada.
Las proteínas son moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El término
proteína proviene de la palabra francesa protéine y ésta del griego πρωτεῖ ος (proteios), que
significa 'prominente, de primera calidad'.1
Por sus propiedades físico-químicas, las proteínas se pueden clasificar en proteínas simples
(holoproteidos), que por hidrólisis dan solo aminoácidos o sus derivados; proteínas
conjugadas (heteroproteidos), que por hidrólisis dan aminoácidos acompañados de
sustancias diversas, y proteínas derivadas, sustancias formadas por desnaturalización y
desdoblamiento de las anteriores.
Las proteínas son indispensables para la vida, sobre todo por su función plástica (constituyen
el 80% del protoplasma deshidratado de toda célula), pero también por sus funciones
biorreguladoras (forman parte de las enzimas) y de defensa (los anticuerpos son proteínas).2
Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más
versátiles y diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo y realizan una
enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan:
Estructural. Esta es la función más importante de una proteína (Ej: colágeno),
Inmunológica (anticuerpos),
Enzimática (Ej: sacarasa y pepsina),
Contráctil (actina y miosina).
Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH (ya que actúan como un tampón
químico),
Transducción de señales (Ej: rodopsina)
Protectora o defensiva (Ej: trombina y fibrinógeno)
Las proteínas están formadas por aminoácidos los cuales a su vez están formados por
enlaces peptídicos para formar esfingosinas.
Las proteínas de todos los seres vivos están determinadas mayoritariamente por su genética
(con excepción de algunos péptidos antimicrobianos de síntesis no ribosomal), es decir, la
información genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un
organismo.
Las proteínas se sintetizan dependiendo de cómo se encuentren regulados los genes que las
codifican. Por lo tanto, son susceptibles a señales o factores externos. El conjunto de las
proteínas expresadas en una circunstancia determinada es denominado proteoma.
*Bioquímica
Los prótidos o proteínas son biopolímeros, están formadas por un gran número de unidades
estructurales simples repetitivas (monómeros). Debido a su gran tamaño, cuando estas
moléculas se dispersan en un disolvente adecuado, forman siempre dispersiones coloidales,
con características que las diferencian de las disoluciones de moléculas más pequeñas.
Por hidrólisis, las moléculas de proteína se dividen en numerosos compuestos relativamente
simples, de masa molecular pequeña, que son las unidades fundamentales constituyentes de
la macromolécula. Estas unidades son los aminoácidos, de los cuales existen veinte
especies diferentes y que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Cientos y miles de
estos aminoácidos pueden participar en la formación de la gran molécula polimérica de una
proteína.
Todas las proteínas tienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y casi todas poseen
también azufre.
Si bien hay ligeras variaciones en diferentes proteínas, el contenido de nitrógeno representa,
por término medio, 16% de la masa total de la molécula; es decir, cada 6,25 g de proteína
contienen 1 g de N. El factor 6,25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente en
una muestra a partir de la medición de N de la misma.
La síntesis proteica es un proceso complejo cumplido por las células según las directrices de
la información suministrada por los genes.
Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos entre el
grupo carboxilo (-COOH) y el grupo amino (-NH2) de residuos de aminoácido adyacentes. La
secuencia de aminoácidos en una proteína está codificada en su gen (una porción de ADN)
mediante el código genético. Aunque este código genético especifica los 20 aminoácidos
"estándar" más la selenocisteína y —en ciertos Archaea— la pirrolisina, los residuos en una
proteína sufren a veces modificaciones químicas en la modificación postraduccional: antes
de que la proteína sea funcional en la célula, o como parte de mecanismos de control.
Las proteínas también pueden trabajar juntas para cumplir una función particular, a menudo
asociándose para formar complejos proteicos estables.
Ácidos Nucléicos: Ácido desoxirribonucleico (ADN), Ácido Ribonucleico (ARN).
Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros
denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas
cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con
millones de nucleótidos encadenados. Los ácidos nucleicos almacenan la información
genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria.
Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.
El descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año
1869 aisló de los núcleos de las células una sustancia ácida a la que llamó nucleína, nombre
que posteriormente se cambió a ácido nucleico. Posteriormente, en 1953, James Watson y
Francis Crick descubrieron la estructura del ADN, empleando la técnica de difracción de
rayos X.
*Tipos de ácidos nucleicos
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido
ribonucleico), que se diferencian:
por el glúcido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa
en el ADN);
por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina,
guanina, citosina y uracilo, en el ARN;
en la inmensa mayoría de organismos, el ADN es bicatenario (dos cadenas unidas
formando una doble hélice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola
cadena), aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma
plegada, como el ARNt y el ARNr;
en la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.
*Nucleósidos y nucleótidos
Las unidades que forman los ácidos nucleicos son los nucleótidos. Cada nucleótido es una
molécula compuesta por la unión de tres unidades: un monosacárido de cinco carbonos (una
pentosa, ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN), una base nitrogenada purínica
(adenina, guanina) o pirimidínica (citosina, timina o uracilo) y un grupo fosfato (ácido
fosfórico). Tanto la base nitrogenada como los grupos fosfato están unidos a la pentosa.
La unidad formada por el enlace de la pentosa y de la base nitrogenada se denomina
nucleósido. El conjunto formado por un nucleósido y uno o varios grupos fosfato unidos al
carbono 5' de la pentosa recibe el nombre de nucleótido. Se denomina nucleótido-
monofosfato (como el AMP) cuando hay un solo grupo fosfato, nucleótido-difosfato (como el
ADP) si lleva dos y nucleótido-trifosfato (como el ATP) si lleva tres.
*Listado de las bases nitrogenadas
Las bases nitrogenadas conocidas son:
Adenina, presente en ADN y ARN
Guanina, presente en ADN y ARN
Citosina, presente en ADN y ARN
Timina, presente exclusivamente en el ADN
Uracilo, presente exclusivamente en el ARN
Estructura química de la adenina.
Estructura química de la guanina.
Estructura química de la citosina.
Estructura química de la timina.
Estructura química del uracilo.
Estructura química de la ribosa.
Estructura química del ácido fosfórico.
*Características del ADN
El ADN es bicatenario, está constituido por dos cadenas polinucleotídicas unidas entre sí en
toda su longitud. Esta doble cadena puede disponerse en forma lineal (ADN del núcleo de las
células eucarióticas) o en forma circular (ADN de las células procarióticas, así como de las
mitocondrias y cloroplastos eucarióticos).
La molécula de ADN porta la información necesaria para el desarrollo de las características
biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las células
realicen sus funciones.
Dependiendo de la composición del ADN (refiriéndose a composición como la secuencia
particular de bases), puede desnaturalizarse o romperse los puentes de hidrógenos entre
bases pasando a ADN de cadena simple o ADNsc abreviadamente.
Excepcionalmente, el ADN de algunos virus es monocatenario.
*Estructuras ADN
Estructura primaria. Una cadena de desoxirribonucleótidos (monocatenario) es decir,
está formado por un solo polinucleótido, sin cadena complementaria. No es funcional,
excepto en algunos virus.
Estructura secundaria. Doble hélice, estructura bicatenaria, dos cadenas de
nucleótidos complementarias, antiparalelas, unidas entre sí por las bases
nitrogenadas por medio de puentes de hidrógeno. Está enrollada helicoidalmente en
torno a un eje imaginario. Hay tres tipos:
o Doble hélice A, con giro dextrógiro, pero las vueltas se encuentran en un plano
inclinado (ADN no codificante).
o Doble hélice B, con giro dextrógiro, vueltas perpendiculares (ADN funcional).
o Doble hélice Z, con giro levógiro, vueltas perpendiculares (no funcional); se
encuentra presente en los parvovirus.
*Características del ARN
El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes es ribosa en
lugar de desoxirribosa, y en que, en lugar de las cuatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, U
(es decir, uracilo en lugar de timina).
Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido
a consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para formar
cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster químicamente
idéntico.El ARN está constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario),
aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas
complejas y estables.
Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de
una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína.
Para expresar dicha información, se necesitan varias etapas y, en consecuencia existen
varios tipos de ARN:
El ARN mensajero se sintetiza en el núcleo de la célula, y su secuencia de bases es
complementaria de un fragmento de una de las cadenas de ADN. Actúa como
intermediario en el traslado de la información genética desde el núcleo hasta el
citoplasma. Poco después de su síntesis sale del núcleo a través de los poros
nucleares asociándose a los ribosomas donde actúa como matriz o molde que ordena
los aminoácidos en la cadena proteica. Su vida es muy corta: una vez cumplida su
misión, se destruye.
El ARN de transferencia existe en forma de moléculas relativamente pequeñas. La
única hebra de la que consta la molécula puede llegar a presentar zonas de estructura
secundaria gracias a los enlaces por puente de hidrógeno que se forman entre bases
complementarias, lo que da lugar a que se formen una serie de brazos, bucles o asas.
Su función es la de captar aminoácidos en el citoplasma uniéndose a ellos y
transportándolos hasta los ribosomas, colocándolos en el lugar adecuado que indica la
secuencia de nucleótidos del ARN mensajero para llegar a la síntesis de una cadena
polipeptídica determinada y por lo tanto, a la síntesis de una proteína
El ARN ribosómico es el más abundante (80 por ciento del total del ARN), se
encuentra en los ribosomas y forma parte de ellos, aunque también existen proteínas
ribosómicas. El ARN ribosómico recién sintetizado es empaquetado inmediatamente
con proteínas ribosómicas, dando lugar a las subunidades del ribosoma.
8. ORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. (QUÉ EDAD TIENE EL UNIVERSO) La teoría del Big Bang o gran explosión.
En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo
científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una
singularidad espaciotemporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de
soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann-
Lemaître - Robertson - Walker.
El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se
inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un
sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la
evolución del mismo.
*Introducción
Imagen proporcionada por el telescopio Hubble del espacio lejano, cuando el universo
era más caliente y más concentrado de acuerdo con la teoría del Big Bang.
Curiosamente, la expresión Big Bang proviene -a su pesar- del astrofísico inglés Fred Hoyle,
uno de los detractores de esta teoría y, a su vez, uno de los principales defensores de la
teoría del estado estacionario, quien en 1949, durante una intervención en la BBC dijo, para
mofarse, que el modelo descrito era sólo un big bang (gran explosión).
No obstante, hay que tener en cuenta que en el inicio del Universo ni hubo explosión ni fue
grande, pues en rigor surgió de una «singularidad» infinitamente pequeña, seguida de la
expansión del propio espacio.
La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede combinarse con
las observaciones de isotropía y homogeneidad a gran escala de la distribución de galaxias y
los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del Universo
antes o después en el tiempo.
Una consecuencia de todos los modelos de Big Bang es que, en el pasado, el Universo tenía
una temperatura más alta y mayor densidad y, por tanto, las condiciones del Universo actual
son muy diferentes de las condiciones del Universo pasado. A partir de este modelo, George
Gamow en 1948 pudo predecir que debería de haber evidencias de un fenómeno que más
tarde sería bautizado como radiación de fondo de microondas
*Breve historia de su génesis y desarrollo
Para llegar al modelo del Big Bang, muchos científicos, con diversos estudios, han ido
construyendo el camino que lleva a la génesis de esta explicación. Los trabajos de Alexander
Friedman, del año 1922, y de Georges Lemaître, de 1927, utilizaron la teoría de la relatividad
para demostrar que el universo estaba en movimiento constante. Poco después, en 1929, el
astrónomo estadounidense Edwin Hubble (1889-1953) descubrió galaxias más allá de la Vía
Láctea que se alejaban de nosotros, como si el Universo se expandiera constantemente. En
1948, el físico ucraniano nacionalizado estadounidense, George Gamow (1904-1968),
planteó que el universo se creó a partir de una gran explosión (Big Bang). Recientemente,
ingenios espaciales puestos en órbita (COBE) han conseguido "oír" los vestigios de esta
gigantesca explosión primigenia.
De acuerdo con la teoría, un universo homogéneo e isótropo lleno de materia ordinaria,
podría expandirse indefinidamente o frenar su expansión lentamente, hasta producirse una
contracción universal. El fin de esa contracción se conoce con un término contrario al Big
Bang: el Big Crunch o 'Gran Colapso' o un Big Rip o Gran desgarro. Si el Universo se
encuentra en un punto crítico, puede mantenerse estable ad eternum.
Muy recientemente se ha comprobado que actualmente existe una expansión acelerada del
universo hecho no previsto originalmente en la teoría y que ha llevado a la introducción de la
hipótesis adicional de la energía oscura (este tipo de materia tendría propiedades especiales
que permitirían comportar la aceleración de la expansión).
La teoría del Big Bang se desarrolló a partir de observaciones y avances teóricos. Por medio
de observaciones, en la década de 1910, el astrónomo estadounidense Vesto Slipher y,
después de él, Carl Wilhelm Wirtz, de Estrasburgo, determinaron que la mayor parte de las
nebulosas espirales se alejan de la Tierra; pero no llegaron a darse cuenta de las
implicaciones cosmológicas de esta observación, ni tampoco del hecho de que las supuestas
nebulosas eran en realidad galaxias exteriores a nuestra Vía Láctea.
Además, la teoría de Albert Einstein sobre la relatividad general (segunda década del siglo
XX) no admite soluciones estáticas (es decir, el Universo debe estar en expansión o en
contracción), resultado que él mismo consideró equivocado, y trató de corregirlo agregando
la constante cosmológica.
El primero en aplicar formalmente la relatividad a la cosmología, sin considerar la constante
cosmológica, fue Alexander Friedman, cuyas ecuaciones describen el Universo Friedman-
Lemaître-Robertson-Walker, que puede expandirse o contraerse.
Entre 1927 y 1930, el sacerdote belga Georges Lemaître2 obtuvo independientemente las
ecuaciones Friedman-Lemaître-Robertson-Walker y propuso, sobre la base de la recesión de
las nebulosas espirales, que el Universo se inició con la explosión de un átomo primigenio, lo
que más tarde se denominó "Big Bang".
En 1929, Edwin Hubble realizó observaciones que sirvieron de fundamento para comprobar
la teoría de Lemaître. Hubble probó que las nebulosas espirales son galaxias y midió sus
distancias observando las estrellas variables cefeidas en galaxias distantes. Descubrió que
las galaxias se alejan unas de otras a velocidades (relativas a la Tierra) directamente
proporcionales a su distancia. Este hecho se conoce ahora como la ley de Hubble .
Según el principio cosmológico, el alejamiento de las galaxias sugería que el Universo está
en expansión.
Esta idea originó dos hipótesis opuestas. La primera era la teoría Big Bang de Lemaître,
apoyada y desarrollada por George Gamow. La segunda posibilidad era el modelo de la
teoría del estado estacionario de Fred Hoyle, según la cual se genera nueva materia
mientras las galaxias se alejan entre sí.
En este modelo, el Universo es básicamente el mismo en un momento dado en el tiempo.
Durante muchos años hubo un número de adeptos similar para cada teoría.
Con el pasar de los años, las evidencias observacionales apoyaron la idea de que el
Universo evolucionó a partir de un estado denso y caliente. Desde el descubrimiento de la
radiación de fondo de microondas, en 1965, ésta ha sido considerada la mejor teoría para
explicar el origen y evolución del cosmos. Antes de finales de los años sesenta, muchos
cosmólogos pensaban que la singularidad infinitamente densa del tiempo inicial en el modelo
cosmológico de Friedman era una sobreidealización, y que el Universo se contraería antes
de empezar a expandirse nuevamente.
Ésta es la teoría de Richard Tolman de un Universo oscilante. En los años 1960, Stephen
Hawking y otros demostraron que esta idea no era factible, y que la singularidad es un
componente esencial de la gravedad de Einstein. Esto llevó a la mayoría de los cosmólogos
a aceptar la teoría del Big Bang, según la cual el Universo que observamos se inició hace un
tiempo finito.
Prácticamente todos los trabajos teóricos actuales en cosmología tratan de ampliar o
concretar aspectos de la teoría del Big Bang. Gran parte del trabajo actual en cosmología
trata de entender cómo se formaron las galaxias en el contexto del Big Bang, comprender lo
que allí ocurrió y cotejar nuevas observaciones con la teoría fundamental.
A finales de los años 1990 y principios del siglo XXI, se lograron grandes avances en la
cosmología del Big Bang como resultado de importantes adelantos en telescopía, en
combinación con grandes cantidades de datos satelitales de COBE, el telescopio espacial
Hubble y WMAP. Estos datos han permitido a los cosmólogos calcular muchos de los
parámetros del Big Bang hasta un nuevo nivel de precisión, y han conducido al
descubrimiento inesperado de que el Universo está en aceleración.
Teoría evolucionista del universo.
La teoría de la evolución es una explicación para el origen del cosmos y de la vida en la
tierra, que se conoce más formalmente como la teoría general de la evolución. Fue derivada
de la presuposición atea, aunque algunos theists ahora espouse a la idea.
La teoría abarca los procesos de la evolución biológica, el origen de la vida, y aspectos de la
evolución cósmica vía la Big Bang.
La teoría general de la evolución sostiene a las demandas históricas siguientes:
Que el cosmos, la tierra, y la vida en la tierra son viejos a la orden de millones y de mil
millones de años;
Abiogenesis: Esa vida en la tierra se presentó espontáneamente de los productos
químicos no-que vivi'an en como-todavi'a-undescribed uno mismo-replegando el
protocell;
Pendiente común: Que todos los organismos en la tierra están relacionados el uno al
otro, y descendidos de un solo protocell esponta'neo-formado;
La teoría general de la evolución no se debe confundir con la evolución biológica, que es
simplemente el cambio que ocurre dentro en un cierto plazo la población. Mientras que la
evolución biológica es un hecho demostrable, repetible, observable reconocido por
creacionistas y evolucionistas, la teoría de la evolución es una demanda histórica
infalsificable basada en asunciones filosóficas infalsificable, y es disputada por creacionistas.
Teoría del estado invariable del universo.
La teoría del estado estacionario (en inglés: Steady State theory) es un modelo
cosmológico desarrollado en 1948 por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle como una
alternativa a la teoría del Big Bang.
Aunque el modelo tuvo un gran número de seguidores en la década de los '50, y '60, su
popularidad disminuyó notablemente a finales de los 60.
De acuerdo con la teoría del estado estacionario, la disminución de la densidad que produce
el Universo al expandirse se compensa con una creación continua de materia. Debido a que
se necesita poca materia para igualar la densidad del Universo (2 átomos de hidrógeno por
cada m³ por cada 1.000 millones de años), esta Teoría no se ha podido demostrar
directamente.
La teoría del estado estacionario surge de la aplicación del llamado principio cosmológico
perfecto, el cual sostiene que para cualquier observador el universo debe parecer el mismo
en cualquier lugar del espacio. La versión perfecta de este principio incluye el tiempo como
variable por lo cual el universo no solamente presenta el mismo aspecto desde cualquier
punto sino también en cualquier instante de tiempo siendo sus propiedades generales
constantes tanto en el espacio como en el tiempo.
Los problemas con esta teoría comenzaron a surgir a finales de los años 60, cuando las
evidencias observacionales empezaron a mostrar que, de hecho, el Universo estaba
cambiando: se encontraron quásares sólo a grandes distancias, no en las galaxias más
cercanas.
La prueba definitiva vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas en
1965, pues en un modelo estacionario, el universo ha sido siempre igual y no hay razón para
que se produzca una radiación de fondo con características térmicas. Buscar una explicación
requiere la existencia de partículas de longitud milímetrica en el medio intergaláctico que
absorba la radiación producida por fuentes galácticas extremadamente luminosas, una
hipótesis demasiado forzada.
Teorías del origen de la tierra argumento religioso,
filosófico y científico.
Hay distintos argumentos sobre este tema: religiosos(la Biblia), filosóficos (Platón, Aristóteles
y Anaximandro), científicos (Linneo, Lamarck, Darwin, Mendel, Wallace, Cuvier y Lyell) y
ideológicos (Arkansas y Spencer).
Los pensamientos de los filósofos, naturalistas y antropólogos de los que va a tratar esta
disertación son creacionistas(todo fue creado por Dios), o pueden ser evolucionistas (Las
especies cambian con el tiempo).
Argumento Religioso:
La Biblia (Creacionistas)
Se edita por primera vez en el Siglo XV, siendo así el primer libro impreso y traducido a todos
los idiomas.
Es uno de los principales argumentos que utiliza la teoría Creacionista, fundamentada en su
propia autoridad.
Mito: La Biblia habla de muchos mitos sobre la creación del mundo y del hombre. Uno de
ellos es el tan famoso diluvio universal, que viene a contar algo así como que la tierra estuvo
cubierta de agua antes de que el hombre naciera.
Argumento Filosófico:
Platón(Creacionista)
Filósofo Griego del Siglo. V a. C(427 - 348)
Fue maestro de Aristóteles.
Según Platón acceder al conocimiento de las ideas no crea, pues, solo dificultades lógicas
sino, dificultades que son morales y metafísicas, ya que es necesario que el alma se libere
de la sujeción y de la medición del mundo sensible: que vuelva al estado que era el suyo
antes de que, por el nacimiento, se haya tenido que encarnar en un cuerpo.
Aristóteles(Creacionista)
Naturalista Griego nacido en 384 a. C y fallecido en el año 322 a. C
Empezó a estudiar en la academia de Platón a los 17 años, es considerado el discípulo mas
ilustre de Platón.
Aristóteles se dedico a estudiar la lógica, mas exactamente a la analítica, ya que el termino
lógica es de eso posterior. A la lógica también se le conoce como ―formal‖.
La metafísica, para Aristóteles cada cosa es una combinación de aquellos que puede
ser(pero que todavía no es) y de aquello que ya es(también distinguido como materia y
forma, por que todas las cosas cambian y se convierten en otras diferentes de lo que son,
excepto los intelectos activos humanos y divinos, que son formas puras.
Anaximandro y Tales de Mileto(Evolucionistas)
Tales de Mileto(S.VI) se caracterizaba como naturalista al igual que Aristóteles.
Fui un prestigioso filósofo que apoyaba el evolucionismo.
Anaximandro (S.VI) También es naturalista, fui alumno de Mileto.
Según él las cualidades - calor, frió - se separaron en el infinito, de su unión surgió un fluido,
después la tierra y sus elementos se convirtieron en un anillo analógico, se formó entonces.
Este anillo se dividió en otros tres anillos: El primero del fuego, el segundo la luna y el tercero
la tierra(este flotaba en el centro del sistema).
Argumento Científico
Linneo(Creacionista)
Naturalista sueco(1707 - 1778).
Sustituye la clasificación de seres vivos que hasta entonces había hecho. Aristóteles, entre
uno de los cambios que destacan en esta nueva clasificación es la introducción del termino
homínido.
En esto es en lo que mayormente se basan los creacionistas para defender la teoría
creacionista.
Cuvier(Creacionista y Catastrofista)
Naturalista Francés(1769 - 1832).
Cuvier era fijista, y fue un gran clasificador: clasifico a las especies en mamíferos y moluscos.
Se le debe también el principio de correlación de los caracteres en virtud del cual, la
adaptación, por ejemplo, todo mamífero con cuernos posee pezuñas y molares debilitados
progresivamente, comen hierba y rumia.
Cuvier es considerado el padre de la zoología sistemática y de la paleontología de animales.
Mendel(Evolucionista)
Biólogo Austriaco (1707 - 1778)
Mendel según su teoría sobre la genética, decía que los genes o caracteres hereditarios
pasaban de padres a hijos, como el color de la piel, ojos, pelo, etc...
Wallace(Evolucionista)
Biólogo del Siglo XIX.
Descubrió la selección natural al mismo tiempo que Darwin y ayudo a que Darwin publicara
su libro ―el origen de las especies‖, algo que el no pudo hacer debido a que él estaba a favor
de las ideas comunistas - socialistas, algo que en la época era muy mal visto.
Lamarck(Evolucionista)
Naturalista del S. XIX, ideas transformistas y evolucionistas.
Según él las especies derivan de otras transformaciones.
Lamarck formuló dos leyes en su teoría y se resumen en dos punto:
Los organismos poseen un instinto interno que les lleva a su propio
perfeccionamiento.
Los organismos generan nuevas necesidades cuando se producen cambios en el
ambiente. Estos hechos se pueden resumir en una frase ―la función crea el órgano‖.
Las alteraciones o cambios, adquisiciones o perdidas, son heredadas.
Darwin(Evolucionista)
Naturalista británico del Siglo. XIX. Que sentó las bases de la teoría evolucionista.
Su trabajo tuvo una influencia decisiva sobre las diferentas disciplinas científicas y sobre el
pensamiento moderno en general.
Y propuso las teorías de la selección natural, basadas en:
Domesticación de animales o plantas - cosiste en que con el paso del tiempo si se
domestica a un animal o planta llegan a cambiar su forma, apariencia, etc...
Diversidad Geográfica - consiste en que dos ejemplares de la misma especie, pero que
viven el lugares distintos, con el tiempo cambia su forma, apariencia, etc... Por diversas
causas como su forma de climatación, hábitat, etc...
Afinidad con los animales - consiste en que los medicamentos para los animales y para
los seres humanos, son los mismos solo, lo único que cambia es la dosis.
Embriología - estudio del ser humano a través de embriones.
Darwin fue desde Europa hasta las islas Galápagos en un barco llamado Clíper y se quedo
hay unos años hasta hacer aprendido la selección natural.
Y en 1859 publico un libro llamado ―el origen de las especies‖.
Argumentos Ideológicos:
Arkansas(Creacionista)
Los creacionistas han intentado introducir legalmente el creacionismo en las aulas de clase,
nunca han ocultado su ciencia de que si hay conflictos entre la Biblia y la ciencia, se debe
rechazar la ciencia. Siempre hay que darle la espalda a la ciencia.
Spencer(Evolucionista)
Antropólogo Inglés(1820-1903)
Él fue quien primero usó como términos técnicos palabras como superorgánico, función,
estructura y sistema.
Fue Spencer, no Darwin, quien formuló «la supervivencia de los más dotados» -aunque
realmente fueron Wallace y Darwin quienes detallaron los mecanismos biológicos en
funcionamiento
Según Spencer, el universo se puede explicar solamente en términos evolutivos.
La sociedad empezó como un sistema (organismo) no diferenciado y simple. A través de la
evolución, las sociedades (obsérvese el cambio de singular a plural - es de Spencer)
desarrollaron estructuras especializadas (por ejemplo, el gobierno) para representar
funciones especializadas (por ejemplo, coordinar todo el sistema).
Materia: propiedades generales y específicas; estados de la materia.
Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de
energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En
física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad
material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por
diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos
perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en
el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
*Concepto físico
En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad que es parte del universo observable,
tiene energía asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible y tiene una
localización espaciotemporal compatible con las leyes de la naturaleza.
Clásicamente se consideraba que la materia tiene tres propiedades que juntas la
caracterizan: que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa y duración en el tiempo.
En el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o
discontinuidad traducible a fenómeno perceptible que se propaga a través del espacio-tiempo
a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas
las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de
materia tienen masa.
Materia másica
La materia másica está jerárquicamente organizada en varios niveles y subniveles. La
materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico y microscópico.
Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicas o
descripciones cuánticas. Una parte de la materia másica, concretamente la que compone los
astros subenfriados y las estrellas, está constituida por moléculas, átomos, e iones. Cuando
las condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada.
*Nivel microscópico
El nivel microscópico de la materia másica puede entenderse como un agregado de
moléculas. Éstas a su vez son agrupaciones de átomos que forman parte del nivel
microscópico. A su vez existen niveles microscópicos que permiten descomponer los átomos
en constituyentes aún más elementales, que sería el siguiente nivel son:
Electrones: partículas leptónicas con carga eléctrica negativa.
Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva.
Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).
A partir de aquí hay todo un conjunto de partículas subatómicas que acaban finalmente en
los constituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo virtualmente los bariones del núcleo
(protones y neutrones) se mantienen unidos gracias a un campo escalar formado por piones
(bosones de espín cero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son
partículas elementales, sino que tienen constituyentes de menor nivel que llamamos quarks
(que a su vez se mantienen unidos mediante el intercambio de gluones virtuales).
*Nivel macroscópico
Macroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones imperantes en el
sistema solar, en uno de cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso y
plasma. De acuerdo con la teoría cinética molecular la materia se encuentra formada por
moléculas y éstas se encuentran animadas de movimiento, el cual cambia constantemente
de dirección y velocidad cuando chocan o bajo el influjo de otras interacciones físicas.
Debido a este movimiento presentan energía cinética que tiende a separarlas, pero también
tienen una energía potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado físico de una
sustancia puede ser:
Sólido: si la energía cinética es menor que la potencial.
Líquido: si la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
Gaseoso: si la energía cinética es mayor que la potencial.
Plasma: si la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total
positiva.
Bajo ciertas condiciones puede encontrarse materia másica en otros estados físicos, como el
condensado de Bose-Einstein o el condensado fermiónico.
La manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades:
Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado.
Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a
modificar su estado de reposo o movimiento.
La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que
actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes
distancias.
*Materia no-másica
Una gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada por
partículas o campos que no presentan masa, como la luz y la radiación electromagnética, las
dos formada por fotones sin masa. Junto con estas partículas no másicas, se postula la
existencia de otras partículas como el gravitón, el fotino y el gravitino, que serían todas ellas
partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total del universo.
*Distribución de materia en el universo
Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del 70% del
contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en
su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última no se sabe casi
nada.
Según los modelos físicos actuales, sólo aproximadamente el 5% de nuestro universo está
formado por materia másica ordinaria.
Se supone que una parte importante de esta masa sería materia bariónica formada por
bariones y electrones, que sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la masa de la materia
bariónica. El resto de nuestro universo se compondría de materia oscura (23%) y energía
oscura (72%).
A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella
todavía no se ha encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos
de la mitad de los bariones que debería haber. La hipótesis principal sobre el resto de
materia bariónica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formación de
estructuras posterior al big bang, está distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad
que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos
cúmulos de galaxias. Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la
agencia espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de filamentos.
Propiedades de la materia ordinaria
*Propiedades generales
Las presentan los cuerpos sin distinción y por tal motivo no permiten diferenciar una
sustancia de otra. Algunas de las propiedades generales se les da el nombre de extensivas,
pues su valor depende de la cantidad de materia, tales el caso de la masa, peso, volumen, la
inercia, la energía, impenetrabilidad, porosidad, divisibilidad, elasticidad, maleabilidad,
tenacidad y dureza entre otras.
*Propiedades características
Permiten distinguir una sustancia de otra. También reciben el nombre de propiedades
intensivas porque su valor es independiente de la cantidad de materia. Las propiedades
características se clasifican en:
*Físicas
Es el caso de la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, el coeficiente de
solubilidad, el índice de refracción, el módulo de Young y las propiedades organolépticas.
*Químicas
Están constituidas por el comportamiento de las sustancias al combinarse con otras, y los
cambios con su estructura íntima como consecuencia de los efectos de diferentes clases de
energía.
Ejemplos:
corrosividad de ácidos
poder calorífico
acidez
reactividad
*Ley de la conservación de la materia
Como hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al químico Lavoisier,
el científico francés considerado padre de la Química moderna que midió cuidadosamente la
masa de las sustancias antes y después de intervenir en una reacción química, y llegó a la
conclusión de que la materia, medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se
transforma en el curso de las reacciones.
Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: En una reacción química, la materia
no se crea ni se destruye, solo se transforma. El mismo principio fue descubierto antes por
Mijaíl Lomonosov, de manera que es a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, más
o menos en los siguientes términos: La masa de un sistema de sustancias es constante, con
independencia de los procesos internos que puedan afectarle, es decir, "La suma de los
productos, es igual a la suma de los reactivos, manteniéndose constante la masa". Sin
embargo, tanto las técnicas modernas como el mejoramiento de la precisión de las medidas
han permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo
aproximadamente.
La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la
afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y energía son
mutuamente convertibles.
De esta manera se puede afirmar que la masa relativista equivalente (el total de masa
material y energía) se conserva, pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en
aquellos procesos relativísticos en que una parte de la materia se convierte en fotones. La
conversión en reacciones nucleares de una parte de la materia en energía radiante, con
disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en procesos de fisión como la
explosión de una bomba atómica, o en procesos de fusión como la emisión constante de
energía que realizan las estrellas.
Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía. Teoría de la relatividad.
El término energía (del griego ἐ νέργεια/energeia, actividad, operación; ἐ νεργóς/energos =
fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas
con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.
En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y
economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada)
para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.
*El concepto de energía en física
Mecánica clásica
En física clásica, la ley universal de conservación de la energía —que es el fundamento del
primer principio de la termodinámica—, indica que la energía ligada a un sistema aislado
permanece constante en el tiempo.
Eso significa que para multitud de sistemas físicos clásicos la suma de la energía mecánica,
la energía calorífica, la energía electromagnética, y otros tipos de energía potencial es un
número constante. Por ejemplo, la energía cinética se cuantifica en función del movimiento
de la materia, la energía potencial según propiedades como el estado de deformación o a la
posición de la materia en relación con las fuerzas que actúan sobre ella, la energía térmica
según su capacidad calorífica, y la energía química según la composición química.
Mecánica cuántica
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que según la teoría de la relatividad la energía definida
según la mecánica clásica no se conserva constante, sino que lo que se conserva en es la
masa-energía equivalente. Es decir, la teoría de la relatividad especial establece una
equivalencia entre masa y energía por la cual todos los cuerpos, por el hecho de estar
formados de materia, poseen una energía adicional equivalente a , y si se considera el
principio de conservación de la energía esta energía debe ser tomada en cuenta para
obtener una ley de conservación (naturalmente en contrapartida la masa no se conserva en
relatividad, sino que la única posibilidad para una ley de conservación es contabilizar juntas
la energía asociada a la masa y el resto de formas de energía).
Su expresión matemática
La energía es una propiedad de los sistemas físicos, no es un estado físico real, ni una
"sustancia intangible". En mecánica clásica se representa como una magnitud escalar. La
energía es una abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por
ejemplo, se puede decir que un sistema con energía cinética nula está en reposo. En
problemas relativistas la energía de una partícula no puede ser representada por un escalar
invariante, sino por la componente temporal de un cuadrivector energía-momento
(cuadrimomento), ya que diferentes observadores no miden la misma energía si no se
mueven a la misma velocidad con respecto a la partícula. Si se consideran distribuciones de
materia continuas, la descripción resulta todavía más complicada y la correcta descripción de
la cantidad de movimiento y la energía requiere el uso del tensor energía-impulso.
Se utiliza como una abstracción de los sistemas físicos por la facilidad para trabajar con
magnitudes escalares, en comparación con las magnitudes vectoriales como la velocidad o la
aceleración. Por ejemplo, en mecánica, se puede describir completamente la dinámica de un
sistema en función de las energías cinética, potencial, que componen la energía mecánica,
que en la mecánica newtoniana tiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en
el tiempo.
Matemáticamente, la conservación de la energía para un sistema es una consecuencia
directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema sean independientes del instante
de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether.
Energía en diversos tipos de sistemas físicos
La energía también es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está
involucrada en todos los procesos de cambio de estado físico, se transforma y se transmite,
depende del sistema de referencia y fijado éste se conserva.1 Por lo tanto, todo cuerpo es
capaz de poseer energía en función de su movimiento, posición, temperatura, masa,
composición química, y otras propiedades. En las diversas disciplinas de la física y la ciencia,
se dan varias definiciones de energía, todas coherentes y complementarias entre sí, y todas
ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo.
*Física clásica
En la mecánica se encuentran:
Energía mecánica, que es la combinación o suma de los siguientes tipos:
o Energía cinética: relativa al movimiento.
o Energía potencial: la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas
conservativo. Por ejemplo, está la Energía potencial gravitatoria y la Energía
potencial elástica (o energía de deformación, llamada así debido a las
deformaciones elásticas). Una onda también es capaz de transmitir energía al
desplazarse por un medio elástico.
En electromagnetismo se tiene a la:
Energía electromagnética, que se compone de:
o Energía radiante: la energía que poseen las ondas electromagnéticas.
o Energía calórica: la cantidad de energía que la unidad de masa de materia
puede desprender al producirse una reacción química de oxidación.
o Energía potencial eléctrica (véase potencial eléctrico)
o Energía eléctrica: resultado de la existencia de una diferencia de potencial entre
dos puntos.
En la termodinámica están:
Energía interna, que es la suma de la energía mecánica de las partículas
constituyentes de un sistema.
Energía térmica, que es la energía liberada en forma de calor.
Potencial termodinámico, la energía relacionada con las variables de estado.
*Física relativista
En la relatividad están:
Energía en reposo, que es la energía debida a la masa según la conocida fórmula de
Einstein, E=mc2, que establece la equivalencia entre masa y energía.
Energía de desintegración, que es la diferencia de energía en reposo entre las
partículas iniciales y finales de una desintegración.
Al redefinir el concepto de masa, también se modifica el de energía cinética (véase relación
de energía-momento).
*Física cuántica
En física cuántica, la energía es una magnitud ligada al operador hamiltoniano. La energía
total de un sistema no aislado de hecho puede no estar definida: en un instante dado la
medida de la energía puede arrojar diferentes valores con probabilidades definidas. En
cambio, para los sistemas aislados en los que el hamiltoniano no depende explícitamente del
tiempo, los estados estacionarios sí tienen una energía bien definida. Además de la energía
asociadas a la materia ordinaria o campos de materia, en física cuántica aparece la:
Energía del vacío: un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de
materia.
*Química
En química aparecen algunas formas específicas no mencionadas anteriormente:
Energía de ionización, una forma de energía potencial, es la energía que hace
falta para ionizar una molécula o átomo.
Energía de enlace, es la energía potencial almacenada en los enlaces químicos
de un compuesto. Las reacciones químicas liberan o absorben esta clase de
energía, en función de la entalpía y energía calórica.
Si estas formas de energía son consecuencia de interacciones biológicas, la energía
resultante es bioquímica, pues necesita de las mismas leyes físicas que aplican a la
química, pero los procesos por los cuales se obtienen son biológicos, como norma
general resultante del metabolismo celular (véase Ruta metabólica).
*Energía potencial
Es la energía que se le puede asociar a un cuerpo o sistema conservativo en virtud de su
posición o de su configuración. Si en una región del espacio existe un campo de fuerzas
conservativo, la energía potencial del campo en el punto (A) se define como el trabajo
requerido para mover una masa desde un punto de referencia (nivel de tierra) hasta el punto
(A). Por definición el nivel de tierra tiene energía potencial nula. Algunos tipos de energía
potencial que aparecen en diversos contextos de la física son:
La energía potencial gravitatoria asociada a la posición de un cuerpo en el campo
gravitatorio (en el contexto de la mecánica clásica). La energía potencial gravitatoria
de un cuerpo de masa m en un campo gravitatorio constante viene dada por:
donde h es la altura del centro de masas respecto al cero convencional
de energía potencial.
La energía potencial electrostática V de un sistema se relaciona con el campo
eléctrico mediante la relación:
siendo E el valor del campo eléctrico.
La energía potencial elástica asociada al campo de tensiones de un cuerpo
deformable.
La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas que es
conservativa, es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:
1. El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino
recorrido.
2. El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
3. Cuando el rotor de F es cero (sobre cualquier dominio simplemente conexo).
Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir que cualquiera de
ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial en un punto arbitrario se
define como la diferencia de energía que tiene una partícula en el punto arbitrario y otro
punto fijo llamado "potencial cero".
*Energía cinética de una masa puntual
La energía cinética es un concepto fundamental de la física que aparece tanto en mecánica
clásica, como mecánica relativista y mecánica cuántica. La energía cinética es una magnitud
escalar asociada al movimiento de cada una de las partículas del sistema. Su expresión varía
ligeramente de una teoría física a otra. Esta energía se suele designar como K, T o Ec.
El límite clásico de la energía cinética de un cuerpo rígido que se desplaza a una velocidad v
viene dada por la expresión:
Una propiedad interesante es que esta magnitud es extensiva por lo que la energía de un
sistema puede expresarse como "suma" de las energía de partes disjuntas del sistema. Así
por ejemplo puesto que los cuerpos están formados de partículas, se puede conocer su
energía sumando las energías individuales de cada partícula del cuerpo.
9. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA Y DE LOS ORGANISMOS.
Creacionismo
Se denomina creacionismo al conjunto de creencias, inspiradas en doctrinas religiosas,
según las cuales la Tierra y cada ser vivo que existe actualmente proviene de un acto de
creación por uno o varios seres divinos, cuyo acto de creación fue llevado a cabo de acuerdo
con un propósito divino.
La creación de Adán, fresco de 1511 de Miguel Ángel en la Capilla Sixtina.
Por extensión a esa definición, el adjetivo «creacionista» se ha aplicado a cualquier opinión o
doctrina filosófica o religiosa que defienda una explicación del origen del mundo basada en
uno o más actos de creación por un dios personal, como lo hacen, por ejemplo, las religiones
del Libro. Por ello, igualmente se denomina creacionismo a los movimientos
pseudocientíficos y religiosos que militan en contra del hecho evolutivo.
El creacionismo se destaca principalmente por los «movimientos antievolucionistas», tales
como el diseño inteligente, cuyos partidarios buscan obstaculizar o impedir la enseñanza de
la evolución biológica en las escuelas y universidades, arguyendo que existe un debate
científico sobre la cuestión. Según estos movimientos creacionistas, los contenidos
educativos sobre biología evolutiva han de sustituirse, o al menos contrarrestarse, con sus
creencias y mitos religiosos o con la creación de los seres vivos por parte de un ser
inteligente.
En contraste con esta posición, la comunidad científica sostiene la conveniencia de
diferenciar entre lo natural y lo sobrenatural, de forma que no se obstaculice el desarrollo de
aquellos elementos que hacen al bienestar de los seres humanos.
Las cosmogonías y mitos de carácter creacionista han estado y permanecen presentes en
muy distintos sistemas de creencias, tanto monoteístas, como politeístas o animistas. El
movimiento creacionista políticamente más activo y conocido es de origen cristiano
protestante y está implantado, principalmente, en los Estados Unidos.
Generación espontánea (abiogenistas).
La teoría de la generación espontánea es una antigua teoría biológica de abiogénesis que
defiende que podía surgir vida compleja (animal y vegetal), de manera espontánea a partir de
la materia inorgánica.
Para referirse a la "generación espontánea", también se utiliza el término abiogénesis,
acuñado por Thomas Huxley en 1870, para ser usado originalmente para referirse a esta
teoría en oposición al origen de la generación por otros organismos vivos (biogénesis).
*Generación espontánea
La teoría de la generación espontánea se aplicaba a insectos, gusanos y seres vivos
pequeños en los que no parecían generarse por biogénesis.
La generación espontánea antiguamente era una creencia profundamente arraigada descrita
por Aristóteles. La observación superficial indicaba que surgían gusanos del fango, moscas
de la carne podrida, organismos de los lugares húmedos, etc.
Así, la idea de que la vida se estaba originando continuamente a partir de esos restos de
materia inorgánica se estableció como lugar común en la ciencia. Hoy en día la comunidad
científica considera que esta teoría está plenamente refutada.
La abiogénesis se sustentaba en procesos como la putrefacción. Es así que de un trozo de
carne podían generarse larvas de mosca.
*El experimento de Redi
Francesco Redi, médico e investigador, realizó un experimento en 1668 en el que colocó
cuatro vasos en los que puso respectivamente un pedazo de serpiente, pescado, anguilas y
un trozo de carne de buey. Preparó luego otros cuatro vasos con los mismos materiales y los
dejó abiertos, mientras que los primeros permanecían cerrados herméticamente. Al poco
tiempo algunas moscas fueron atraídas por los alimentos dejados en los vasos abiertos y
entraron a comer y a poner huevos; transcurrido un lapso de tiempo, en esta serie de vasos
comenzaron a aparecer algunas larvas. Esto no se verificó, en cambio, en los vasos
cerrados, ni siquiera después de varios meses. Por tal motivo, Redi llegó a la conclusión que
las larvas (gusanos) se originaban de las moscas y no por generación espontánea de la
carne en descomposición.
Algunos objetaron que en los vasos cerrados había faltado la circulación del aire (el principio
activo o principio vital) y eso había impedido la generación espontánea. Redi realizó un
segundo experimento: esta vez los vasos del experimento no fueron cerrados
herméticamente, sino sólo recubiertos con gasa. El aire, por lo tanto, podía circular. El
resultado fue idéntico al del anterior experimento, por cuanto la gasa, evidentemente,
impedía el acceso de insectos a los vasos y la consiguiente deposición de los huevos, y en
consecuencia no se daba el nacimiento de las larvas.
Con estas simples experiencias, Redi demostró que las larvas de la carne putrefacta se
desarrollaban de huevos de moscas y no por una transformación de la carne, como
afirmaban los partidarios de la abiogénesis. Los resultados de Redi fortalecieron la
biogénesis, teoría que sostiene que el origen de un ser vivo solamente se produce a partir de
otro ser vivo.
*El experimento de Lazzaro Spallanzani
Spallanzani demostró que no existe la generación espontánea de la vida, abriendo camino a
Pasteur. En 1769, tras rechazar la teoría de la generación espontánea, Spallanzani diseñó
experimentos para refutar los realizados por el sacerdote católico inglés John Turberville
Needham, que había calentado y seguidamente sellado caldo de carne en diversos
recipientes; dado que se habían encontrado microorganismos en el caldo tras abrir los
recipientes, Needham creía que esto demostraba que la vida surge de la materia no viviente.
No obstante, prolongando el periodo de calentamiento y sellando con más cuidado los
recipientes, Spallanzani pudo demostrar que dichos caldos no generaban microorganismos
mientras los recipientes estuvieran sellados y esterilizados.
*El experimento de Pasteur
En la segunda mitad del siglo XIX, Louis Pasteur realizó una serie de experimentos que
probaron definitivamente que también los microbios se originaban a partir de otros
microorganismos.
Pasteur estudió de forma independiente el mismo fenómeno que Redi. Utilizó dos frascos de
cuello de cisne (similares a un Balón de destilación con boca larga y encorvada). Estos
matraces tienen los cuellos muy alargados que se van haciendo cada vez más finos,
terminando en una apertura pequeña, y tienen forma de "S". En cada uno de ellos metió
cantidades iguales de caldo de carne (o caldo nutritivo) y los hizo hervir para poder eliminar
los posibles microorganismos presentes en el caldo. La forma de "S" era para que el aire
pudiera entrar y que los microorganismos se quedasen en la parte más baja del tubo.
Pasado un tiempo observó que ninguno de los caldos presentaba señal alguna de la
presencia de algún microorganismo y cortó el tubo de uno de los matraces. El matraz abierto
tardó poco en descomponerse, mientras que el cerrado permaneció en su estado inicial.
Pasteur demostró así que los microorganismos tampoco provenían de la generación
espontánea. Gracias a Pasteur, la idea de la generación espontánea fue desterrada del
pensamiento científico y a partir de entonces se aceptó de forma general el principio que
decía que todo ser vivo procede de otro ser vivo. Aún se conservan en museo algunos de
estos matraces que utilizó Pasteur para su experimento, y siguen permaneciendo estériles.
Biogénesis (proviene de otro ser vivo).
La biogénesis tiene dos significados. Por un lado es el proceso de los seres vivos que
produce otros seres vivos, Ej. una araña pone huevos, lo cual produce más arañas.
Un segundo significado fue dado por el sacerdote jesuita, científico y filósofo francés Pierre
Teilhard de Chardin para significar de por sí el origen de la vida.
El término también se utiliza para afirmar que la vida se puede transmitir solamente a partir
de seres vivos, en contraste con el término abiogénesis, que sostiene que la vida puede
surgir de la materia sin vida en circunstancias convenientes.
Hasta el siglo XIX, se creía comúnmente que la vida podía surgir con frecuencia de la
materia sin vida bajo ciertas circunstancias, un proceso conocido como generación
espontánea. Esta creencia se debía a la observación común de que los gusanos o el moho
parecían surgir espontáneamente cuando la materia orgánica se dejaba expuesta. Se
descubrió posteriormente que bajo todas estas circunstancias observadas comúnmente, la
vida sólo se presenta a partir de la vida.
Durante muchos años se penso que los organismos vivos podían surgir espontáneamente
formandose a partir de materia orgánica en descomposición. El desarrollo de gusanos en la
carne en descomposición, la aparición de ratones en el forraje, fueron creencias populares.
En el siglo XVII F. Redi demostro que las larvas no se podían formar a partir de la carne sino
que procedían de huevos de mosca. Spallanzani, un monje Italiano demostro que hirviendo
adecuadamente la carne no se descomponía. Pasteur (1822–1895) diseño un experimento
con el que la teoría de la generación espontánea quedo anulada totalmente. Diseño un
frasco con cuello de cisne, en el coloco caldo nutritivo y lo hirvio por varias horas.
Despues lo dejo a temperatura ambiente por varios dias e incluso semanas sin que se
observaran cambios (descomposición o fermentación), con lo cual demostro que la
descomposición era producida por bacterias que transportaba el aire, las cuales quedaban
atrapadas en el largo cuello de los frascos y nunca llegaron a tocar el caldo.
Exogénesis (panspermia)(surgió la vida en otros lugares del universo u otros planetas y han llegado a través de meteoritos etc.)
Otra alternativa a la abiogénesis terrícola es la hipótesis de que la vida primitiva pudo
haberse formado originalmente fuera de la Tierra (adviértase que exogénesis está
relacionado, pero no es lo mismo que la noción de panspermia). Se supone que una lluvia de
material procedente de cometas que se precipitó sobre la Tierra primitiva pudo haber traído
cantidades significativas de moléculas orgánicas complejas y, quizá, la misma vida primitiva
formada en el espacio y fue traída a la Tierra por material cometario o asteroides.
Los componentes orgánicos son relativamente comunes en el espacio, especialmente en el
Sistema Solar exterior, donde las sustancias volátiles no son evaporadas por el
calentamiento solar. En los cometas se encuentran incrustaciones de capas externas de
material oscuro que, se piensa, son sustancias bituminosas compuestas por material
orgánico complejo formado por compuestos de carbono simples tras reacciones iniciadas.
Una hipótesis relacionada con ésta es que la vida se formó en primer lugar en el Marte
primigenio y fue transportada a la Tierra cuando material de su corteza fue expulsada de
Marte por un asteroide e impactos cometarios para más tarde alcanzar la Tierra. Es difícil
encontrar evidencias para ambas hipótesis y puede que haya que esperar a que se traigan
muestras de cometas y de Marte para su estudio. Ninguna de ellas responde realmente a la
cuestión de como se originó por primera vez la vida, sino que meramente traslada este
origen a otro planeta o cometa. No obstante, esta hipótesis extiende tremendamente el
abanico de condiciones bajo el cual se pudo haber formado la vida, desde las posibles
condiciones primitivas de la Tierra a literalmente las condiciones de todo el Universo.
Teorías de Oparin-Haldane. (físico-químicas)
La pregunta de cómo había comenzado la vida en nuestro planeta, hace millones de años,
capturó la atención de los científicos. Muchos se inclinaron por la idea de un origen
extraterrestre para la vida, entre ellos, el químico sueco Svante A. Arrhenius (1859-1927).
Sin embargo, el primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida en la
Tierra fue propuesto por el bioquímico ruso Alexandr I. Oparin (1894-1980) y por el inglés
John B. S. Haldane (1892-1964), quienes trabajaban en forma independiente.
Oparin expuso sus ideas sobre el origen de la vida en 1922 y las publicó en 1924, pero la
obra fue traducida al inglés recién en 1938. Haldane desconocía el trabajo de Oparin y
publicó ideas similares en 1929. En 1963, Haldane reconoció cortésmente la prioridad de
Oparin en la formulación de la teoría.
Este científico inglés, luego de publicar sus ideas acerca del origen de la vida, centró su
atención en otras áreas de la ciencia. Oparin, en cambio, persistió en el desarrollo de la
teoría. La idea de Oparin y Haldane se basaba en que la atmósfera primitiva era muy
diferente de la actual; entre otras cosas, la energía abundaba en el joven planeta.
Propusieron entonces que la aparición de la vida fue precedida por un largo período de lo
que denominaron "evolución química". Oparin experimentó sus hipótesis utilizando un
modelo al que llamó "coacervados". Los coacervados son sistemas coloidales constituidos
por macromoléculas diversas que se habrían formado en ciertas condiciones en medio
acuoso y habrían ido evolucionando hasta dar lugar a células con verdaderas membranas y
otras características de los organismos vivos. Según Oparin, los seres vivos habrían
modificado la atmósfera primitiva y esto es lo que habría impedido, a su vez, la posterior
formación de nueva vida a partir de sustancias inorgánicas. Como expresara Oparin: "Así,
por paradójico que ello pueda parecer, debemos admitir que la causa principal de la
imposibilidad de la aparición de la vida en las condiciones naturales actuales reside en el
hecho de que ya existe".
Oparin vivió en la entonces Unión Soviética, en una época difícil para las investigaciones
científicas en su campo de estudio. En 1932, Trofim D. Lysenko (1898-1976), un científico
soviético de gran influencia, llega al poder. Adepto a las ideas del materialismo dialéctico,
Lysenko creía en la herencia de los caracteres adquiridos y negaba la importancia de los
genes y los cromosomas como unidades de la herencia. Asimismo, sostenía que el medio
ambiente modela la herencia. Si el estado socialista había introducido cambios radicales en
el trabajo, la sociedad, la educación, ¿por qué no podría influir en la herencia? Para Lysenko
era razonable suponer que se podía gestar un tipo humano superior mejorando el ambiente.
Es así como el desarrollo y el origen de la vida se convierten en un tema de interés de la
filosofía marxista. El materialismo dialéctico rechazó toda creencia en la generación
espontánea y en el papel del azar en el origen y el desarrollo de los seres vivos. Cuando, en
1936, Oparin publicó nuevamente su teoría, en una versión mucho más completa, se notaron
diferencias significativas entre esta versión y la anterior. La diferencia entre ambas obras
radica fundamentalmente en la explicación que Oparin da al paso excepcional de "sopa
primitiva" a ser vivo.
En su posición original, Oparin afirmaba que la transición a la vida se produjo por procesos
aleatorios. En su publicación de 1936 y en trabajos posteriores postula un mecanismo
diferente: la evolución química gradual e inevitable. Es interesante comprobar que este punto
de vista se acomoda a las ideas marxistas vigentes con respecto a la herencia. A partir de
esta fecha, Oparin niega la generación espontánea en la tierra primitiva.
Condiciones que permitieron la vida.
1) La presencia de GASES IMPORTANTES que se encuentran en la ATMÓSFERA, tales
como: O2, CO2, N, Gases raros.
2) La presencia de H2O, fundamental para la vida de todos los seres vivos.
3) La Temperatura ideal para el desarrollo de todos los seres vivos.
4) La capa protectora llamada OZONO, que impide la llegada de Rayos Ultravioletas a los
seres vivos (aunque en la actualidad el hombre la está destruyendo).
5) La presencia de sales minerales y compuestos inorgánicos en el SUELO, fundamental
para la Fotosíntesis de los vegetales.
6) La presencia de Energía Luminosa o Solar, procedente del SOL, necesaria para la
Fotosíntesis y la vida de los animales y el hombre.
¿CÓMO SE FORMARON LOS PRIMEROS ORGANISMOS?
Los elementos de la atmósfera y los mares primitivos se combinaron para formar
compuestos, como carbohidratos, las proteínas y los aminoácidos. Estos tipos de sistemas
pres celulares, llamados coacervados, son mezclas de soluciones orgánicas complejas,
semejantes a las proteínas.
COACERVADOS
Los coacervados sostenían un intercambio de materia y energía en el medio que los rodea.
Debido a esto, cada vez se iban haciendo más complejos, hasta la aparición de los seres
vivos.
EXPERIMENTOS DE UREY Y MILLER
Miller y Urey realizaron experimentos para apoyar la teoría sobre el origen de la vida. Para
producir condiciones de la atmósfera terrestre, idearon un aparato en el cual introdujeron
hidrógeno, metano, vapor de agua, amoniaco y descargas eléctricas. Después de una
semana analizaron las substancias, encontrando moléculas orgánicas sencillas; partes de los
seres vivos. Todavía no ha podido crearse una célula.
Origen del oxígeno en la tierra.
La pregunta resulta de la mayor importancia si tenemos en cuenta que gracias a él la vida
pudo evolucionar más allá de la fase de los microorganismos: peces, dinosaurios, aves,
nosotros mismos, no estaríamos aquí de no ser por su presencia (The Rise of Oxygen).
Actualmente, este gas constituye el 21% de la atmósfera terrestre. Sin embargo esto no es lo
que llamaríamos una situación normal si tenemos en cuenta que planetas considerados
hermanos del nuestro, como Venus y Marte, tienen atmósferas constituídas
predominantemente por dióxido de carbono. De hecho se considera que hace 4.600 millones
de años, al comienzo de nuestro planeta, el O2 estaba casi ausente de la atmósfera.
Se cree que el oxígeno es el producto de la mayor contaminación que haya sufrido nuestro
planeta, un proceso que se inició hace alrededor de 2.700 millones de años cuando las
cianobacterias, unos de los primeros seres vivos que lograron perduran exitosamente,
comenzaron a liberar este gas gracias a la fotosíntesis, la cual les permitía (y aún les
permite) convertir el dióxido de carbono y el agua en compuestos orgánicos, liberando el O2
como un producto de desecho.
En ese entonces, el metano (gas natural) era abundante en la atmósfera. Debido a su gran
capacidad como gas invernadero, esta molécula logró mantener un ambiente suficientemente
cálido para el desarrollo de la vida, a pesar de que en ese entonces el Sol era mucho más
débil que en la actualidad, y por lo tanto calentaba mucho menos la Tierra.
El metano debió combinarse con el oxígeno inicial impidiendo la acumulación de este último
durante un largo período de tiempo. Hubo otros mecanismos adicionales que conspiraron en
contra de la acumulación del oxígeno. Entre otros, citaremos el hierro, con el cual se combina
rápidamente, y sustancias liberadas por las erupciones volcánicas tales como el hidrógeno y
el carbono (Volcanoes Ate Oxygen). De hecho se cree que hubo grandes cantidades de
hidrógeno en la atmósfera primitiva (Organic-Rich Soup-in-the-Ocean).
Hace unos 2.400 millones de años, estos mecanismos que consumían el oxígeno que
producían las cianobacterias finalmente se agotaron, permitiendo que este gas,
absolutamente vital para nosotros, se incrementara hasta los valores actuales en nuestra
atmósfera (Model gives clearer idea of how oxygen came to dominate Earth's
atmosphere ). Eventualmente, por ejemplo, el metano (CH4) de las capas superiores de la
atmósfera fue descompuesto por la acción de los rayos ultravioleta, liberando hidrógeno, un
gas muy liviano que debió escapar al espacio exterior. Recordemos que la capa protectora
de ozono aún no existía, pues ésta sólo se formó como consecuencia del incremento del
oxígeno atmosférico.
10. EL MEDIO AMBIENTE Y RELACIÓN CON LOS SERES VIVOS.
El medio ambiente y relación con los seres vivos.
Se denomina medio ambiente al conjunto de características físicas, químicas y biológicas,
que definen las cualidades del espacio en el que habitan los seres vivos, y lo condicionan.
La ecología es la ciencia que estudia las interacciones entre los organismos y su entorno.
Organización ecológica: población, comunidad, ecosistema, biosfera.
*Poblacion:
Población humana, en sociología y biología, es el grupo de personas que viven en un área
o espacio geográfico.
Para la demografía, centrada en el estudio estadístico de las poblaciones humanas, la
población es un conjunto renovado en el que entran nuevos individuos -por nacimiento o
inmigración- y salen otros -por muerte o emigración-.
La población total de un territorio o localidad se determina por procedimientos estadísticos y
mediante el censo de población.
La evolución de la población y su crecimiento o decrecimiento, no solamente están regidos
por el balance de nacimientos y muertes, sino también por el balance migratorio, es decir, la
diferencia entre emigración e inmigración; la esperanza de vida y el solapamiento
intergeneracional.
Otros aspectos del comportamiento humano de las poblaciones se estudian en sociología,
economía y geografía, en especial en la geografía de la población y en la geografía humana.
*Comunidad:
Una comunidad es un grupo o conjunto de individuos, seres humanos, o de animales (o de
cualquier otro tipo de vida) que comparten elementos en común, tales como un idioma,
costumbres, valores, tareas, visión del mundo, edad, ubicación geográfica (un barrio por
ejemplo), estatus social, roles.
Por lo general en una comunidad se crea una identidad común, mediante la diferenciación de
otros grupos o comunidades (generalmente por signos o acciones), que es compartida y
elaborada entre sus integrantes y socializada. Generalmente, una comunidad se une bajo la
necesidad o meta de un objetivo en común, como puede ser el bien común; si bien esto no
es algo necesario, basta una identidad común para conformar una comunidad sin la
necesidad de un objetivo específico.
En términos de administración o de división territorial, una comunidad puede considerarse
una entidad singular de población, una mancomunidad, un suburbio, etc.
En términos de trabajo, una comunidad es una empresa.
La participación y cooperación de sus miembros posibilitan la elección consciente de
proyectos de transformación dirigidos a la solución gradual y progresiva de las
contradicciones potenciadoras de su autodesarrollo.
*Ecosistema:
Un ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos
(biocenosis) y el medio físico donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad
compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat.
Los ecosistemas suelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de
los organismos dentro del sistema.
También se puede definir así: «Un ecosistema consiste de la comunidad biológica de un
lugar y de los factores físicos y químicos que constituyen el ambiente abiótico».
Este concepto, que comenzó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta las
complejas interacciones entre los organismos (por ejemplo plantas, animales, bacterias,
protistas y hongos) que forman la comunidad (biocenosis) y los flujos de energía y materiales
que la atraviesan.
*Biosfera:
En ecología, la biosfera o biósfera1 es el sistema formado por el conjunto de los seres vivos
propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a
conformar. Este significado de «envoltura viva» de la Tierra, es el de uso más extendido,
pero también se habla de biosfera, en ocasiones, para referirse al espacio dentro del cual se
desarrolla la vida. La biosfera está distribuida cerca de la superficie de la Tierra, formando
parte de la litosfera, hidrosfera y atmósfera.
La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con otros términos,
que pueden considerarse sinónimos, como ecosfera o biogeosfera. Es una creación colectiva
de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí, forman la diversidad
de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran ser vivo,
con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución.
1. Amarás a Dios sobre todas las cosas y a la naturaleza como a ti mismo.
2. No defenderás a la naturaleza sólo de palabras, sino sobre todo a través de tus
actos.
3. Guardarás las flores vírgenes, pues tu vida depende de ellas.
4. Honrarás la flora, fauna y todas las formas de vida.
5. No matarás ninguna clase de vida por pequeña que sea.
6. No pecarás contra la pureza del aire, permitiendo la acumulación de desechos y
basura.
7. No hurtarás de la tierra su capa de humus, condenando al suelo a la esterilidad.
8. No levantarás falsos testimonios justificando tus crímenes con lucro y progreso.
9. No desearás para tu provecho que las fuentes y los ríos se envenenen con basura
y vertidos industriales.
10. No codiciarás objetos, ni adornos cuya fabricación destruya la naturaleza.
11. PROPIEDADES DEL AGUA, TIERRA, AIRE QUE APOYAN LA VIDA Y SU CUIDADO.
El agua y sus propiedades.
El agua está en todas partes: en el aire, en la tierra y dentro de ella, y es parte importante de
toda materia viva. Está presente en todos los seres vivos, así como en todos los alimentos,
excepto en el aceite.
El agua, líquido incoloro, inodoro e insípido, es una sustancia inorgánica que está compuesta
por dos moléculas de oxigeno y una molécula de hidrógeno.
Está comprobado científicamente, que solo podemos encontrar agua con esta composición
en el laboratorio. En la naturaleza está constituida, además, por diversas sales minerales,
que le aportan las diversas características organolépticas y terapéuticas que posee cada tipo
de agua.
Por la importancia que tiene para la vida humana, es considerada esencial, hecho que le
otorga el carácter de nutriente.
Es un nutriente que, como las vitaminas y minerales, no aporta calorías a nuestra dieta.
Por término medio se sabe que un organismo adulto contiene alrededor del 65% de agua en
su cuerpo.
Éste porcentaje disminuye conforme pasan los años de vida, y en su lugar se acomodan los
depósitos grasos, como indica la siguiente tabla:
Recién nacido: 80%
Lactante: 70%
Hombre adulto: entre 60 y 65%
Mujer adulta: entre 50 y 55%
Anciano: 58%
Se afirma a través de estos datos, que la vida humana es un proceso de constante
deshidratación.
El porcentaje de agua que forma nuestro organismo, se encuentra distribuido en los
diferentes tejidos corporales que lo forman. En la sangre encontramos el 85%, en los
músculos entre el 70% y el 75%, en el esqueleto entre el 43% y el 60% y en menor medida,
entre un 15% y un 35%, en el tejido adiposo.
Este agua corporal se distribuye de diferentes formas dentro del organismo; o bien dentro de
la célula, la llamada agua intracelular o bien fuera de ella, el agua extracelular. La primera,
forma aproximadamente el 55% del agua corporal; la extracelular comprende el 23% del
peso corporal y está formada por el plasma, la linfa, el líquido cefaloraquideo y las
secreciones.
Existe también una tercera forma de distribución que es el agua intercelular, también llamada
intersticial. Es la que se encuentra entre las células y su alrededor. Casi toda es conservada
en forma de gel dentro de los espacios y se comunica constantemente con el plasma a
través de los poros en los capilares.
*Propiedades
A partir de la estructura molecular que forma el compuesto químico agua, se derivan sus
propiedades físicas y químicas.
Éstas son:
1) Posee una acción disolvente: se trata del líquido que más sustancias disuelve, por
lo que se la conoce como el disolvente universal.
Esta propiedad tiene gran importancia porque es el medio por el que transcurren la mayoría
de las reacciones metabólicas, así como el aporte de nutrientes y la eliminación de
desechos, que se realiza por medio del sistema de transporte acuoso.
2) Fuerte cohesión entre sus moléculas: esta propiedad se debe al hecho de que existe una
unión muy fuerte entre los puentes de hidrogeno y como tal lo convierte en un líquido casi
incompresible.
3) Gran calor específico: Es debido a que los puentes de hidrogeno absorben gran cantidad
de calor. Cuando se produce un cambio de temperatura dentro del citoplasma, el agua
permite que este cambio no sea tan brusco. Es decir, ayuda a mantener la temperatura
corporal.
4) Alta temperatura de vaporización: el agua no consigue su punto de ebullición hasta los
100ºC y en ese momento pasa a ser vapor de agua, cambiando de estado.
5) Alta constante dieléctrica: esta propiedad se desprende del hecho de que es un gran
disolvente de compuestos iónicos como las sales minerales y de componentes covalentes
polares como los glúcidos.
6) Bajo grado de ionización: debido a la composición química de sus moléculas.
Y dentro de sus propiedades bioquímicas tenemos que forma parte importante en dos tipos
de reacciones que se dan en los seres vivos. Por un lado en la fotosíntesis de las plantas,
tema que no desarrollaremos en este trabajo; por otro, en las reacciones de hidrólisis. En
ésta última, el agua actúa rompiendo unos determinados enlaces, con la ayuda de los
enzimas hidrolíticos, hasta degradarlos en otros compuestos orgánicos más simples que
ayudaran a una mejor digestión
*El agua y el organismo
Dentro del organismo, el agua es un componente indispensable para todos los tejidos
corporales; como anteriormente hemos nombrado, forma parte de la gran mayoría de ellos.
Es esencial para procesos fisiológicos como el de la digestión, la absorción y eliminación de
los desechos metabólicos que no son digeribles, así como para que el aparato circulatorio
posea estructura y función. Por lo que se le considera un elemento hidrodinámico que utiliza
los sistemas mecánicos para transmitir presión. Lo podemos observar en la filtración renal o
en la misma tensión arterial movida por la actividad del corazón.
Dentro del intestino realiza una labor de desguace y fraccionamiento de los nutrientes.
Actúa como medio de transporte de los nutrientes y de todas las sustancias corporales, y
posee un acción directa en la conservación de la temperatura corporal.
El agua es el medio de comunicación existente entre las células de nuestro organismo, que
son las que constituyen nuestros órganos y sistemas.
Gracias a la existencia de agua se evita que se produzca la fricción entre las diferentes
articulaciones, es decir, actúa como un lubricante.
Igualmente está presente cuando se realiza el acto de la fecundación en nuestras células
reproductoras.
*Recomendaciones sobre el agua
El organismo humano necesita una cantidad determinada de agua para poder funcionar
correctamente. También se sabe que dentro de él se produce un equilibrio, que se da en el
agua contenida en el peso corporal. Dicho equilibrio se establece por la regulación
homeostática que se establece entre el aparato digestivo, los riñones, el celebro y la
hormona antidiurética o ADH.
Pues se sabe que un organismo puede sobrevivir varias semanas sin ingerir ningún tipo de
alimento, pero no es posible hacerlo sin la ingestión de agua. La muerte llegaría a los pocos
días.
Científicamente está comprobado que la pérdida de un 10% de agua produce alteraciones
graves en el organismo y si esta pérdida asciende al 20%, se puede llegar a la muerte.
El cuerpo no posee ningún tipo de depósito de agua, solo existe una pequeña cantidad
estable, llamada agua metabólica, que está producida dentro del propio organismo a partir de
las reacciones necesarias para la asimilación de los nutrientes que llevan los alimentos. Por
lo que el agua restante tiene que proceder del exterior y se ha de reponer diariamente.
Este aporte del exterior proviene o bien de la propia agua de bebida, o de los alimentos que
ingerimos a través de la dieta, que poseen una cantidad de agua determinada.
Los alimentos que se toman a través de la dieta poseen diferentes cantidades de agua en su
composición, así los que poseen más cantidad son las frutas, verduras y hortalizas; y las que
menos, los frutos secos, llegando a los aceites, que no tienen cantidad alguna de este tipo de
nutriente.
Es muy recomendable beber unos tres litros de agua diariamente. Habitualmente, según los
nutricionistas, se reparten en un 50% que provienen de los alimentos que ingerimos y el otro
50%, es decir, un litro y medio aproximadamente, en forma de agua de bebida.
El hecho de mantenerse bien hidratado, de beber agua, es uno de los pilares básicos para
tener un buen estado de salud.
Una no adecuada ingesta de agua puede llegar a producir fallos en el metabolismo,
digestiones lentas, concentraciones excesivas de la orina que posteriormente pueden
conllevar problemas renales, problemas de estreñimiento, disminución de la velocidad de
circulación de la sangre, síntomas de deshidratación, etc.
El consumo recomendado de tres litros de agua al día, tiene que aumentarse en el caso de
realizar un ejercicio físico intenso, durante el periodo de lactancia, cuando existen
temperaturas ambientales elevadas, si se producen vómitos o diarreas, cuando se tiene
fiebre o en el caso de diabetes descompensada, entre otras.
Características de la tierra.
La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar. Esta situación orbital y sus características de
masa la convierten en un planeta privilegiado, con una temperatura media de unos 15º C,
agua en forma líquida y una atmósfera densa con oxígeno, condiciones imprescindibles para
el desarrollo de la vida.
Hace unos 4.600 millones de años la corteza de la Tierra comenzó a consolidarse y las
erupciones de los volcanes empezaron a formar la atmósfera, el vapor de agua y los
océanos. El progresivo enfriamiento del agua y de la atmósfera permitió el nacimiento de la
vida, iniciada en el mar en forma de bacterias y algas, de las que derivamos todos los seres
vivos que habitamos hoy nuestro planeta tras un largo proceso de evolución biológica.
Estructura y propiedades del aire.
Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que
permanecen alrededor del planeta Tierra por acción de la fuerza de gravedad. El aire es
esencial para la vida en el planeta.
Es particularmente delicado, fino, etéreo y si está limpio transparente en distancias cortas y
medias.
En proporciones ligeramente variables, está compuesto por nitrógeno (78%), oxígeno (21%),
vapor de agua (0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y gases nobles como kriptón y
argón; es decir, 1% de otras sustancias.
*PROPIEDADES
Según la altitud, la temperatura y la composición del aire, la atmósfera terrestre se divide en
cuatro capas: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. A mayor altitud disminuyen la
presión y el peso del aire.
Las porciones más importantes para análisis de la contaminación atmosférica son las dos
capas cercanas a la Tierra: la troposfera y la estratosfera. El aire de la troposfera interviene
en la respiración.
Por volumen está compuesto, aproximadamente, por 78,08% de nitrógeno (N2), 20,94% de
oxígeno (O2), 0,035% de dióxido de carbono (CO2) y 0,93% de gases inertes, como argón y
neón.
En esta capa, de 7 km de altura en los polos y 16 km en los trópicos, se encuentran las
nubes y casi todo el vapor de agua. En ella se generan todos los fenómenos atmosféricos
que originan el clima. Más arriba, aproximadamente a 25 kilómetros de altura, en la
estratosfera, se encuentra la capa de ozono, que protege a la Tierra de los rayos ultravioleta
(UV).
En relación con esto vale la pena recordar que, en términos generales, un contaminante es
una substancia que está «fuera de lugar», y que un buen ejemplo de ello puede ser el caso
del ozono (O3). Cuando este gas se encuentra en el aire que se respira, es decir bajo los 25
kilómetros de altura habituales, es contaminante y constituye un poderoso antiséptico que
ejerce un efecto dañino para la salud, por lo cual en esas circunstancias se le conoce como
ozono troposférico u ozono malo.Sin embargo, el mismo gas, cuando está en la estratosfera,
forma la capa que protege de los rayos ultravioleta del Sol a todos los seres vivientes (vida)
de la Tierra, por lo cual se le identifica como ozono bueno.
Cuidados de la naturaleza.
1. - Cuando te encuentres en la Naturaleza evita que se note tu presencia, pasa
desapercibido. No alteres la calma del entorno que visitas con una actitud inadecuada. Evita
hablar muy alto. Respeta las costumbres e intimidad de los habitantes del lugar.
2. - La conservación y el cuidado de la flora y fauna, así como del entorno natural deben
estar siempre por encima de tu disfrute personal y de cualquier afición personal que puedas
llevar a cabo por muy importantes que sea esta, no recojas objetos o muestras , ni por
supuesto recojas suvenires.
3. - Sé solidario con la Naturaleza. Ayuda a recuperar un espacio natural contaminado o
conducir un animal herido hasta un centro de recuperación. Informa siempre a la
administración competente de todo aquello que agreda al medio ambiente o que pueda
resultar perjudicial para el mismo.
4.- Cuando estás en el medio eres un eslabón más de la cadena sobre la prevención de
incendios y recuerda alertar de cualquier situación peligrosa para el medio ambiente de
manera urgente.
5. - Los troncos caídos, las plantas muertas... hasta las piedras tienen un orden natural en el
ecosistema que no debes alterar. No alteres la Naturaleza. Jamás des muerte a animales
vivos, ni siquiera por tu afición. No acoses a la fauna salvaje y no recolectes plantas de forma
intensiva. Toma fotografías o dibuja en un cuaderno en lugar de recoger muestras.
6. - No será más limpio el que más recoge, sino el que menos ensucia. Por ello deja el lugar
por donde pasas como si jamás hubiese estado nadie. Llévate incluso la basura
biodegradable y deposítala en un contenedor de basura.
7. - Si encuentras un nido, una madriguera u otra presencia de cría animal durante tus
actividades en la Naturaleza, no atentes contra ellos, no intentes acceder a estos y evita su
divulgación por seguridad de los mismos.
8. - Antes de acceder a un espacio natural protegido obtén toda la información que precises
sobre itinerarios y recorridos que están permitidos en la zona. Nunca acampes en zonas que
no hayan sido destinadas a tal fin, gestionando siempre el permiso correspondiente. El
acampar en zonas elegidas aleatoriamente puede suponer un gran impacto ecológico, en
ocasiones irreparable.
9. - El patrimonio histórico, arqueológico y paleontológico son igualmente importantes. Nunca
recojas ni toques ningún resto de este tipo, e informa inmediatamente a las autoridades
competentes de la existencia de un posible hallazgo.
10. - Cuando salgas por zonas rurales, respeta los cultivos y propiedades ajenas. No
molestes al ganado o animales que encuentres en la zona. No cojas frutas, ni productos
agrícolas de las zonas de cultivo.
11.- Una conversación amable con los lugareños te permitirá acceder a la mejor fuente de
datos sobre la naturaleza del lugar.
12.- No te salgas de los senderos establecidos. No cojas atajos, ni abras rutas nuevas. Todo
ello erosionará la zona por la que caminas.