Este blog esta diseñado como apoyo a los estudiantes de secundaria. En él encontrarán materiales, recursos e información de diferentes temas de bilogía general.
Decimos que la materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos palpables o detectables por medios físicos.
Y…¿qué forma la materia?...los átomos. Tomemos por ejemplo una pared; está formada por bloques, los bloques están formados por arena, cemento y piedras pequeñas. Si nos fijamos en un granito de arena, este se compone de otras partículas minúsculas llamadas moléculas que están formadas por grupos de átomos.
La fuerza entre los átomos es la razón por la cual el agua cambia de estado. Si la fuerza entre sus átomos es grande, el agua es sólida como el hielo. Si la fuerza entre sus átomos es débil, el agua se convierte en vapor.
Cuando un átomo se rompe o se divide, produce muchísimo calor y luz. La energía atómica.
El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
Elementos y Compuestos
El agua es un compuesto, porque dentro de cada una de sus moléculas tiene 2 tipos de átomos diferentes, oxigeno e hidrógeno. La madera también tiene varios tipos de elementos en su interior.
La molécula es un conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.
Estado de la materia
La materia se presenta de varias maneras y formas. El color, el olor y la textura son propiedades de la materia que nos ayudan a diferenciarlos. Llamamos estado a la manera en que se presenta la materia. Estos pueden ser:
Sólido, tiene una forma definida, como la madera y el cobre. Sus moléculas no cambian de posición.
Líquido, no tiene una forma definida, como el agua y el aceite. Sus moléculas pueden cambiar de posición.
Gaseoso, no tiene una forma definida, como el aire y el vapor de agua. Sus moléculas cambian libremente de posición.
Propiedades extrínsecas (extensivas o generales)
Son aquellas que no varían con la cantidad de materia considerada. No son aditivas y, por lo general, resultan de la composición de dos propiedades extensivas. Estas son: punto de fusión, punto de ebullición, densidad, coeficiente de solubilidad, índice de refracción, color, olor, sabor.
Propiedades intrínsecas (intensivas o específicas)
Son aquellas que varían con la cantidad de materia considerada, permitiendo reconocer a la materia, como la extensión, o la inercia. Estas son: peso, volumen y longitud.
¿Cómo medir la materia?
Para medir la materia necesitamos saber cuánta materia tiene un cuerpo y su tamaño. Masa, longitud y volumen son propiedades comunes a todos los cuerpos. Se llaman magnitudes aquellas propiedades que pueden medirse y expresarse en números. Son magnitudes la longitud, masa, volumen, etc.
Masa
Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Es más difícil empujar un camión que un vehículo pequeño. La cantidad de masa hace la diferencia. El camión tiene más masa y es más difícil de empujar.
Para medir la masa de un objeto utilizamos las balanzas y la expresamos en unidades de libras o kilogramos.
Longitud
Es la distancia entre dos puntos. La distancia se mide con una regla, una cinta de medir u otros dispositivos de medición con láser, etc…
Cuando mides es muy importante decir que unidad usas. Por ejemplo, si dices que mediste 23 todos nos preguntaremos ¿23 qué; centímetros, milímetros, kilómetros? A estos los llamamos “unidades” sin ellas, los números solos no tienen ningún sentido.
La principal unidad de medida de longitud es el metro, sus múltiplos son las cantidades mayores y las menores sub-múltiplos. También existen otras unidades como la pulgada, pies y millas.
Volumen
Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Para conocer el volumen de un cuerpo, simplemente multiplicamos su ancho por su largo y luego por su alto.
Es una función derivada, ya que se obtiene multiplicando las tres dimensiones. Su unidad de medida es el metro cúbico (m3), aunque temporalmente también acepta el litro, que se utiliza comúnmente en la vida práctica.
La densidad Vamos a suponer que tenemos una tonelada de algodón y una tonelada de acero, ¿cuál de ambos ocupa el mayor volumen? La respuesta es el algodón, se necesita grandes cantidades para completar una tonelada. Es la densidad quien hace la diferencia en el volumen. El acero es más denso que el algodón, es decir, se necesita menos material para completar la tonelada. La densidad de una sustancia se relaciona con la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La representaremos con la letra griega , la masa queda representada por la letra “m” y “V” el volumen. La densidad de un cuerpo está relacionada con su capacidad de flotar. Un cuerpo flotará si su densidad es menor que la de la sustancia, por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella. El plomo posee mayor densidad que el agua y la densidad de la madera es menor. Las unidades de medida de la densidad son el kg/m3, que se lee “kilogramo sobre metro cúbico” o un sub-múltiplo como g/cm3. Para calcular la densidad debemos medir la masa y el volumen, luego dividimos la masa entre el volumen y el resultado debe quedar expresado en kg/m3. Las sustancias con grandes densidades se les llama pesadas, ejemplo de estas son los metales. A las sustancias con densidades pequeñas se les llama ligeras, aquí entran el aire y otros gases. El peso
La fuerza de gravedad sobre un objeto es llamada peso. Peso y masa no es lo mismo. Una bola de acero con una masa de 10 kilogramos no pesa igual en la tierra y en la luna. Como notamos tendrá la misma masa pero el peso es diferente. La luna tiene una fuerza de atracción mucho menor que la tierra, por lo que la bola pesará menos en el satélite.
El peso de los objetos se debe a que la tierra, los atrae con su poderosa fuerza de atracción.
La unidad de medida del peso es el newton. Comúnmente las personas confunden la masa con el peso. Es fácil confundirnos porque mientras más masa, mayor es la fuerza de atracción. Recuerda, al estudiar física, el peso depende de la gravedad y se mide en Newtons.
El peso se calcula
Para calcular el peso de un objeto simplemente medimos su masa y la multiplicamos por la fuerza de gravedad (9.8 newtons/kilogramo) en la tierra. En la luna la fuerza de atracción es 6 veces menor, con una magnitud de 1.6 n/kg.
El tiempo
¿Por qué el tiempo? ¿Sirve el tiempo para medir la materia?
Claro! ... fíjate que los cuerpos existen porque existe el tiempo. Todos los cuerpos y objetos tienen una duración limitada para luego convertirse en otra cosa. Una madera por ejemplo, se descompone con el paso del tiempo, convirtiéndose en gases, aceites...y finalmente en tierra.
En todos los experimentos físicos o químicos, es importante controlar esa "cuarta dimensión". Las otras tres dimensiones de un cuerpo son: largo, alto y ancho. Es la magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos. La duración limitada de las cosas y una referencia para entender los sucesos. Medir el tiempo es importantísimo para los seres humanos y para los científicos. Una manera de medir el tiempo es el formato de fechas. Por ejemplo: en 2009 el verano inició el 21 de marzo a las 11:23 p.m. indicando un momento del tiempo.
A menudo, los científicos y los deportistas necesitan medir cantidades de tiempo. Cuando decimos: “9 minutos y 8 segundos” (00:09:08) estamos especificando una cantidad de tiempo. Un cronómetro mide intervalos o cantidades de tiempo, tiene un botón para iniciar y detener el conteo. La pantalla presenta el tiempo en segundos en un máximo de 60. El tiempo se presenta en el formato min:seg cuando se cuentan más de 60 segundos. Muchas veces los científicos y quienes hacen experimentos miden el tiempo en segundos, sin embargo el tiempo normalmente se expresa en unidades de tiempo mezcladas que incluyen horas, minutos y segundos.
En el siguiente enlace encontraras simulaciones con las que aprenderemos a utilizar una balanza, medir volúmenes, calcular densidades y medir temperaturas... manos a la obra !!!
Las células EUCARIOTAS pasan a través de una secuencia regular de crecimiento y división llamada CICLO CELULAR. Para completarse este proceso, se puede requerir desde unas pocas horas hasta varios días o incluso semanas, todo depende del tipo de célula y de múltiples factores externos ( como la temperatura o los nutrimentos disponibles por ejemplo).
Por medio de la división celular el MATERIAL GENÉTICO de una célula se reparte entre dos nuevas células hijas. La distribución de los duplicados exactos de la molécula que contiene la información hereditaria es relativamente simple en las células procarióticas, en las cuales, la mayor parte del material genético está en forma de UNA SOLA MOLÉCULA LARGA Y CIRCULAR DE ADN, la cual se conoce como CROMOSOMA BACTERIANO o NUCLEOIDE.
Durante el proceso de división celular en los distintos organismos la cromatina se condensa FORMANDO LOS CROMOSOMAS, que poseen los genes quienes son portadores de los caracteres hereditarios, y de este modo se empieza a dar el fenómeno de división celular conocido como CICLO CELULAR.
En los seres EUCARIÓTICOS los cromosomas poseen estructuras de ADN unidas a un tipo de proteínas llamadas HISTONAS ( en el ser humano se conocen cinco tipos ), las cuales se encargan de ENROLLAR la cromatina a niveles altos de condensación llamados SUPERENROLLAMIENTO o HIPERENRROLLAMIENTO.
Conocer la morfología de los cromosomas es importante para poder diagnosticar anomalías que se puedan relacionar con muchas enfermedades genéticas. En general los cromosomas poseen una región llamada CENTRÓMERO, la cual separa losBRAZOSdel mismo y une lasDOS CROMÁTIDAS que forman el cromosoma (CROMÁTIDAS HERMANAS), el centrómero también es la zona por la que el cromosoma se une con las fibras de microfilamentos que forman el huso y es quien realiza y regula los movimientos cromosómicos durante las primeras etapas de la división nuclear. Los extremos distales del cromosoma se llaman TELÓMEROS. Los brazos que se forman a partir del centrómero se llamanBRAZO p( el que se ubica hacia arriba en el dibujo del cromosoma ) yBRAZO q ( ubicado hacia abajo ).
TIPOS DE CROMOSOMAS
El momento más apropiado para estudiar la morfología de los cromosomas es durante la división del núcleo celular en METAFASE, cuando se encuentran duplicados. Los cromosomas se clasifican de acuerdo a la posición que ocupa el CENTRÓMERO con respecto al cuerpo del mismo.
METACÉNTRICO: El CENTRÓMERO se encuentra en el CENTRO del cromosoma. En este caso se forman dos brazos aproximadamente del mismo tamaño es decir p = q
SUBMETACÉNTRICO: Cuando el CENTRÓMERO se halla desplazado hacia UN EXTREMO del cromosoma y se forman dos brazos desiguales. En este caso p es menor que q.
ACROCÉNTRICO: Cuando el CENTRÓMERO se halla desplazado MUY CERCA DEL TELÓMERO, en ocasiones el brazo p tiene una estructura especial llamada “ SATÉLITE “ En este caso p es mucho menor que q.
TELOCÉNTRICO: El CENTRÓMERO está en el EXTREMO del cromosoma lo que forma cromosomas de un solo brazo. No está presente en el ser humano, pero sí en otros mamíferos. p = 0.
Además se conoce la existencia de otros tipos de cromosomas como por ejemplo los CROMOSOMAS PLUMOSOS o en ESCOBILLA, los cuales se encuentran en las reproductivas de anfibios como las salamandras. Además existen los CROMOSOMAS POLITÉNICOS presentes en las glándulas salivales de las larvas de la mosca de la fruta ( Drosophila melanogaster ) .
Microfotografías que muestran cromosoma plumoso ( der ) y un comosoma politénico ( izq )
CICLO CELULAR
El CICLO CELULAR es el grupo de acontecimientos eventos que permiten el CRECIMIENTO de la célula y la DIVISIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO Y EL CUERPO CITOPLASMÁTICO EN DOS. Es el período que transcurre entre el comienzo de una división celular y el comienzo de la siguiente. Su duración varía de una célula a otra, sin embargo generalmente dura varias horas. En organismos EUCARIOTAS PLURICELULARES, la duración del ciclo depende del tipo celular. Las células del intestino, la mucosa bucal o epitelio pulmonar tienen ciclos muy cortos, se dividen rápidamente (a veces en sólo seis a ocho horas). El ciclo de la mayor parte de las células animales oscila entre 8 horas y unos 100 días. Hay casos excepcionales, de células muy especializadas, que han perdido la capacidad de reproducción (detienen su ciclo y no se dividen, y se mantienen en estado adulto toda su vida) y su final siempre es la muerte, como los eritrocitos, neuronas o fibras musculares esqueléticas.
El ciclo celular comprende tres fases principales:
INTERFASE
FASE M
CITOCINESIS
La INTERFASE es la etapa del ciclo en la cual la célula se prepara para la división celular, aquí se duplican el material genético y todas las estructuras celulares del citoplasma como la organelas y los orgánulos. La interfase se diferencia en el ciclo celular por la ausencia de estructuras cromosómicas visibles.
Microfotografías de dos células interfásicas; ( izq ) célula vegetal, ( der ) célula animal
La INTERFASE a su vez se divide en tres etapas:
En un cierto momento de G1, se llega al PUNTO DE NO RETORNO o PUNTO R, en el que la célula deberá decidir si continúa con el ciclo, es decir, si completa el resto del proceso o la misma empiece a funcionar como una célula específica en un tejido. La llegada al punto R está determinada por reguladores enzimáticos, y conducen el proceso a la etapa S. Si no se alcanza dicho punto R el ciclo celular se detiene.
La etapa previa al PUNTO R se la denomina FASE G0 y ocurre en la ETAPA TEMPRANA DE G1, y su duración depende de numerosos factores (nutrientes, temperatura, iluminación ). Así, cuando una célula se diferencia para formar un tejido puede permanecer en G0 mucho tiempo (días o meses) sin llegar al punto R (deteniendo su ciclo) como las neuronas o fibras esqueléticas. Las células que permanecen en G0 toda su vida se llaman quiescentes. Si las células continúan con el proceso de división y se denominan CÉLULAS EMBRIONARIAS. Las células que entran en G0 permanecen VIABLES Y ACTIVAS pero en la mayoría de los casos no se vuelven a dividir.
VIDEO
Ciclo celular
Se presenta un recorrido virtual a través del interior de la célula, con el fin de que se conozcan sus principales organelas y estructuras , incluyendo sus funciones, así como los eventos más destacados del mundo celular. Para iniciar el viaje ingreseaquí.
El nombre “procariota” viene del griego: (pro = antes de y karion = núcleo). En su mayoría constituyen el grupo que comúnmente se conoce como “bacterias”.
Las procariotas son células muy pequeñas y de estructura sencilla. Carecen de estructuras formadas por membranas internas ( organelas ), cuando existen compartimientos internos están formados por invaginaciones de la membrana plasmática ( mesosomas ) que actúan en los procesos metabólicos de la célula, como la síntesis de ATP y de pigmentos fotosintéticos en procariotas autótrofos. Se supone que también intervienen en la separación del nucleoide en el momento de la división celular.
En los procariotas el material genético está diseminado en el citosol o hialoplasma, en el cual se encuentran varios orgánulos como ribosomas y las fibras proteicas que conforman el citoesqueleto
Como ejemplos de procariotas se pueden encontrar lasarqueobacterias( Archaea ), lasbacterias verdaderas ( Eubacteria )y lasalgas verde azuladas( Cianopycophyta ) llamadas cianobacterias. Estas últimas son fotosintéticas, ya que transforman la energía lumínica en energía química, almacenada en carbohidratos. Pueden vivir sobre las rocas, los suelos húmedos y las aguas dulces o saladas. Se supone que las cianobacteriasfueron las que formaron el oxígeno que se liberó en la primitiva atmósfera terrestre. Las cianobacterias contienen pigmentos de color verde, la clorofila, de color rojo, laficoeritrinay azul, la ficocianina.
Las Arquibacterias son organismos que pueden sobrevivir en ambientes que normalmente no toleran otras formas de vida, por ejemplo en las extensiones heladas de la Antártida, en las oscuras profundidades del océano y en las aguas casi hirvientes de las fuentes termales naturales, pueden sobrevivir sin oxígeno libre, obteniendo su energía por procesos anaerobios y si las condiciones le son desfavorables, pueden formar esporas de paredes gruesas (formas resistentes inactivas), pudiendo permanecer latentes durante varios años.
Las Arqueobacterias, son bioquímicamente muy distintos del resto de las bacterias. La principal diferencia radica en la ausencia de peptidoglucano en su pared, también se diferencian en la secuencia de nucleótidos de ARN de transferencia, sus ARN ribosómicos y en enzimas específicas. Las diferencias bioquímicas y metabólicas entre las arqueobacterias y otras bacterias sugieren que estos grupos pueden haberse separado entre sí hace mucho tiempo en una fase relativamente temprana de la historia de la vida. Muchos de los ambientes extremos a los que están adaptadas las arqueobacterias modernas semejan las condiciones que eran comunes en la Tierra primitiva, pero que ahora son más bien raras.
Las arqueobacterias incluyen tres grupos:
1- Halófilas. Las halobacterias sólo pueden vivir en condiciones de salinidad extrema, como estanques salinos. Algunas pueden realizar fotosíntesis, capturando la energía solar en un pigmento llamado bacteriorrodopsina.
2- Metanógenas. Son anaerobias, producen gas metano a partir de dióxido de carbono e hidrógeno. Habitan en aguas de drenajes y pantanos y son comunes en el tracto digestivo del hombre y de otros animales, son las arqueobacterias más conocidas.
3- Termoacidófilas. Crecen en condiciones ácidas y de temperaturas elevadas. Algunas se encuentran en manantiales azufrosos.
Las bacterias verdaderas
Las bacterias se pueden dividir en dos grupos sobre las bases de su tinción de Gram. Las bacterias gram positivas se quedan teñidas con cristal violeta después de lavar y las gram negativas no. Todas las bacterias tienen una membrana celular donde ocurre la fosforilación oxidativa (ya que no tienen mitocondrias).
Al exterior de la membrana celular, está la pared celular, la cual es rígida y protege a la célula de la lisis celular. En las bacterias gram positivas, la capa de peptidoglicano de su pared celular es una capa mucho más gruesa que en las bacterias gram negativas.
Organización Celular de los procariotas
El material genético de las células procariotas se encuentra libremente dentro del citoplasma, el cual se enrolla hasta formar el único cromosoma ( sin ser un cromosoma verdadero ), esta estructura se ubica en una zona del citoplasma llamada “nucleoide”.
Las bacterias pueden contener además del cromosoma, moléculas de DNA doble pequeñas y circulares, denominadas plásmidos. Esas moléculas son elementos genéticos extracromosómicos, no esenciales para la supervivencia bacteriana, y poseen mecanismos de replicación independientes del ADN cromosómico. La ventaja de poseer un plásmido es que puede contener genes de resistencia a los antibióticos, tolerancia a los metales tóxicos, síntesis de enzimas, etc.
Esta aparente simplicidad estructural no significa que las procariotas sean células inferiores a las células eucariotas: aún siendo evolutivamente mucho más antiguas y simples, han conseguido dominar la Tierra y sobrevivir durante miles de millones de años.
Reproducción
Las procariotas se reproducen en forma asexual por fisión binaria (del latín fissus = partir, y binarius = de dos en dos), donde el único cromosoma (ADN) se duplica cerca de la membrana plasmática adherido a un punto de unión. Luego se separan y se dirigen a distintos lugares de la membrana plasmática. Más tarde se forma un tabique transversal en la parte media de la célula que se invagina y divide el citoplasma hasta formarse dos células hijas, idénticas a la célula de origen. En bacterias que forman cocos múltiples, las células permanecen sin separarse formando largas cadenas o racimos.
Una vez que se produce la replicación del ADN, se forma la pared transversa por crecimiento de la membrana y de la pared celular. Cuando se multiplican los procariotas, se producen clones de células genéticamente idénticas. Sin embargo, suelen ocurrir mutaciones y estas, combinadas con el rápido tiempo de generación de los procariotas, son responsables de su extraordinaria adaptabilidad.
Otro mecanismo de reproducción es las Conjugación, la cual es un mecanismo parasexual de intercambio genético de gran número de organismos unicelulares que consiste en la fusión temporal de los gametos, de forma que se pueda transferir material genético del individuo donante (considerado como masculino) al receptor (considerado como femenino) que lo incorpora a su dotación genética mediante recombinación y lo transmite a su vez al reproducirse.
El nombre de célula eucariota es aquel que se aplica a todas las células de un organismo
vivo que poseen una membrana que las recubre y protege del ambiente exterior, pero
especialmente por tener un núcleo celular definido y delimitado también dentro de la célula
por una capa protectora o membrana nuclear. Las células eucariotas se diferencian de otro
tipo de células como por ejemplo las células procariotas en las cuales el núcleo también
existe pero al no estar recubierto por ninguna membrana o envoltura se halla disperso
por toda la célula.
Hay que tener presente que no todas las células eucariontes presentan los mismos organelos. En las células vegetales y animales es donde se producen las mayores diferencias.
Estructura básica
La célula eucariótica contiene lo siguiente:
Membrana plasmática
Glycocalyx (componentes externos a la membrana plasmática)
Citoplasma (semi-liquido)
Citoesqueleto - microfilamentos y microtubulos que sostienen organelas, dan forma, y permiten el movimiento
Presencia de las características organelas subcelulares envueltas en membrana
Biomembranas y organelas características
Membrana plasmatica Un complejo lípido/proteína/carbohidratos, provee una barrera y contiene sistemas de señales y transporte.
Núcleo Una doble membrana rodeando los cromosomas y el núcleolo. Unos poros permiten una comunicación especifica con el citoplasma. El núcleolo es un sitio de síntesis de ARN, formando el ribosoma.
Mitocondria Está rodeada por una doble membrana con una serie de dobleces llamados crestas. Sus funciones son producir energía a través del metabolismo. Contiene su propio ADN, y se cree que se originó de una bacteria capturada.
Cloroplastos (plastidos) Están rodeados por una doble membrana, contienen membranas tilacoides apiladas. Son responsables por la fotosíntesis, atrapan la energía de la luz para la síntesis de los azucares. Contienen ADN, y al igual que las mitocondrias se cree que se originaron de una bacteria capturada.
Retículo endoplasmatico rugoso (RER) Una red de membranas interconectadas que forman canales dentro de la célula. Está cubierto con ribosomas (lo que causa la apariencia irregular) los cuales forman parte del proceso de sintetizar proteínas para secreción o para su localización en las membranas. Ribosomas Complejos de proteínas y ARN responsable por la síntesis de proteínas.
Retículo endoplasmatico liso (REL) Una red de membranas interconectadas, formando canales dentro de la célula. Es un sitio para la síntesis y metabolismo de lípidos. También contiene enzimas para detoxificar químicos, incluyendo drogas y pesticidas.
Aparato de Golgi Es una serie de membranas apiladas. Unas vesículas (pequeñas bolsas rodeadas de membrana) llevan materiales desde el RER hasta el aparato de Golgi. Las vesículas se mueven entre las pilas de membranas mientras las proteínas son procesadas a una forma madura. Las vesículas luego llevan las recién formadas membranas y proteínas secretadas a su destino final, incluyendo la secesión o la localización en las membranas.
Lisosomas Una organela ligada a la membrana que es responsable por la degradación de las proteínas y membranas en la célula. También ayuda a degradar materiales ingeridos por la célula.
Vacuolas Bolsas rodeadas de membrana que contienen agua y son deposito de materiales en los vegetales.
Peroxisomas o Microcuerpos Producen y degradan peróxido de hidrogeno, un compuesto tóxico que puede ser producido durante el metabolismo.
Cuadro comparativo entre una célula animal y una vegetal.
VIDEOS
Célula eucariota
Te recomiendo que sigas leyendo el siguiente enlace así aprendes mas sobre el tema !!! Célula eucariota
El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
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