Clase 10: Fotólisis

FOTÓLISIS

La fotólisis es la ruptura de enlaces químicos por causa de energía radiante. Se llama fotólisis o fotolisis, fotodisociación, o fotodescomposición a la disociación de moléculas orgánicascomplejas por efecto de la luz, y se define como la interacción de uno o más fotones con una molécula objetivo. Es el proceso en el que se basa la fotosíntesis. La fotodisociación no está limitadaal espectro visible. Cualquier fotón con suficiente energía puede afectar los enlaces químicos de un compuesto químico. Como la energía fotónica es inversamente proporcional a su longitud de onda, laradiación electromagnética con la energía del visible o mayor, como la radiación ultravioleta, rayos x y rayos gamma son usualmente involucradas en tales reacciones. Ejemplo:

Fotolisis de agua,ocurre por descomposición de la molécula de agua en sus elementos constituyentes (H y O) por acción de la luz

Clase 9: Teorías del origen de las especies

Teorías del origen de las especies

Creacionismo

Es una teoría, inspirada en dogmas religiosos, que afirma que el mundo y los seres vivos han sido creados de la nada por la libre voluntad de un ser inteligente por un propósito divino. Por extensión el termino se aplica también a las opiniones o doctrinas religiosas o filosóficas que defienden que el origen del mundo hay que encontrarlo en la creación de un Dios

Evolucionismo

Se denomina evolucionismo a la teoría que explica la transformación de las especies por los cambios producidos en sucesivas generaciones. Basa la credibilidad de la teoría en pruebas paleontológicas, semejanzas anatómicas entre distintas especies que vivieron a lo largo del tiempo, biogeográficas

Sus primeros defensores fueron filósofos griegos como Anaximandro, Empédocles y Epicuro. Tras la caída del Imperio Romano; con el paréntesis de algunos autores árabes, no se volvió a proponer como teoría hasta el siglo XVIII con la aportación del naturalista francés Lamarck, quien defendería la mayor complejidad de la naturaleza según pasa del tiempo y la adecuación de las especies según el medio en el que viven. Más tarde, sus argumentos inspirarían al científico inglés Charles Darwin quien escribiría “El origen de las especies” donde sentaría las bases del evolucionismo moderno. En la actualidad, el evolucionismo de Darwin se ha completado con trabajos como el de la herencia genética de Mendel, llamándose “Síntesis evolutiva moderna”.

Teoría de la generación espontánea

También llamada autogénesis, es una antigua teoría biológica de creación que sostenía que podía surgir vida animal y vegetal (vida compleja) de forma espontánea, a partir de la materia inerte. Era una creencia popular profundamente arraigada, ya que la observación superficial indicaba que surgían gusanos del fango, moscas de la carne podrida, cochinillas de los lugares húmedos, etc. Hoy en día se la considera una pseudociencia a partir de los experimentos del italiano Redi y del francés Luis Pasteur.

Clase 8: Tipos de Células

Celulas Eucariotas y Procariotas

Primero debemos saber que todas las células vivientes se dividen en 2 grandes grupos: Las Células Eucariotas y las Células Procariotas. Acá te nombraremos las principales diferencia entre ellas:

 1.- La principal diferencia tiene que ver con el núcleo. La célula eucariota posee un núcleo con membrana nuclear. Dentro de este núcleo se encuentran los cromosomas que llevan al ADN.

Por otra parte, las células procariotas no poseen núcleo, lo que hace que los cromosomas se encuentren dispersos en el citoplasma, y de encuentran en un lugar llamado nucloide.celulas-eucariotas-y-procariotas

2.- Otra diferencia tiene que ver con las paredes celulares. Por una parte, las células procariotas tienen una pared celular no celulósica que poseen pectidoglucanos. En cuanto a las células eucariotas va a depender si son eucariotas vegetales o animales. Las primeras poseen una pared celular compuesta por celulosa, mientras que las eucariotas animales no tienen pared celular.

3.- Algunas veces las células procariotas pueden producir enfermedades como la Tuberculosis (Bacilo de Koch), mientras que las células eucariotas nunca producen enfermedades.

4.-  Las células procariotas son más pequeñas que las células eucariotas ya que suelen medir entre 0,2 a 2 micrómetros de diámetro, mientras que las eucariotas llegan a medir de 10 a 100 micrómetros de diámetro.

5.- Las células procariotas no poseen organelo celular membranoso, mientras que las células eucariotas si los poseen.

6.- . Las células eucariotas utilizan la división celular por Mitosis y Meiosis, mientras que las células procariotas usan la conjugación bacteriana para el intercambio de información genética.

7.- Las células eucariotas son aerobias, esto quiere decir que necesitan el oxígeno para vivir y que respiran a través del mesosoma. Mientras que las células procariotas pueden ser aerobias y anaerobias, estas últimas no necesitan el oxígeno.

8.- Las células eucariotas están presentes en animales, hongos, plantas, algas y protozoos, mientras que las células procariotas están presente sólo en las bacterias.

Clase 7: Celulas

Las Células 

La célula es la estructura más pequeña capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Todos los organismos vivos están formados por celulas. Algunos organismos microscópicos, como las bacterias y los protozoos, son unicelulares, lo que significa que están formados por una sola celula. Las plantas, los animales y los hongos son organismos pluricelulares, es decir, están formados por numerosas celulas que actúan de forma coordinada.

El tamaño de las celulas es muy variable. La más pequeña, un tipo de bacteria denominada micoplasma, mide menos de una micra de diámetro. Entre las de mayor tamaño destacan las celulas nerviosas que descienden por el cuello de una jirafa, que pueden alcanzar más de 3 m de longitud. Las celulas humanas presentan también una amplia variedad de tamaños, desde los pequeños glóbulos rojos que miden 0,00076 mm hasta las hepáticas que pueden alcanzar un tamaño diez veces mayor. Aproximadamente 10.000 celulas humanas de tamaño medio tienen el mismo tamaño que la cabeza de un alfiler. Las celulas presentan una amplia variedad de formas. Las de las plantas tienen, por lo general, forma poligonal. En los seres humanos, las celulas de las capas más superficiales de la piel son planas, mientras que las musculares son largas y delgadas. Algunas celulas nerviosas, con sus prolongaciones delgadas en forma de tentáculos, recuerdan a un pulpo. En los organismos pluricelulares la forma de la celula está adaptada, por lo general, a su función. Por ejemplo, las celulas planas de la piel forman una capa compacta que protege a los tejidos subyacentes de la invasión de bacterias. Las musculares, delgadas y largas, se contraen rápidamente para mover los huesos. Las numerosas extensiones de una celula nerviosa le permiten conectar con otras celulas nerviosas para enviar y recibir mensajes con rapidez y eficacia.


Una celula debe soportar constantemente el tráfico, transportando moléculas esenciales de un lugar a otro con el fin de mantener las funciones vitales. Ademas, las celulas poseen una capacidad notable para unirse, comunicarse y coordinarse entre ellas. Por ejemplo, el cuerpo humano está formado por unos 60 billones de celulas. Docenas de distintos tipos de celulas están organizadas en grupos especializados denominados tejidos y estos se unen para formar órganos, que son estructuras especializadas en funciones específicas. Algunos ejemplos de estos órganos son el corazón, el estómago o el cerebro. Los órganos, a su vez, se constituyen en sistemas como el sistema nervioso, el digestivo o el circulatorio. Todos estos sistemas de órganos se unen para formar el cuerpo humano.

Los componentes de las celulas son moléculas, estructuras sin vida propia formadas por la unión de átomos. Las moléculas de pequeño tamaño sirven como piezas elementales que se combinan para formar moléculas de mayor tamaño. Las proteínas, los ácidos nucleicos, los carbohidratos y los lípidos son los cuatro tipos principales de moléculas que forman la estructura celular y participan en las funciones celulares.

Clase 6: Ciclo de Calvin

Ciclo de Calvin 

El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de Calvin-Benson o fase de fijación del CO2 de la fotosíntesis) consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. Fue descubierto por Melvin Calvin y Andy Benson de la Universidad de California Berkeley mediante el empleo de isótopos radiactivos de carbono. 

Durante la fase luminosa o fotoquímica de la fotosíntesis, la energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas e inestables, que van a aportar energía para realizar el proceso (ATP) y poder reductor, es decir, la capacidad de donar electrones (reducir) a otra molécula (nicotín-amida dinucleótido fosfato o NADPH+H+). En general, los compuestos bioquímicos más reducidos (simplificando la cuestión: los que tienen más electrones) almacenan más energía que los oxidados (con menos electrones, también simplificando) y son, por tanto, capaces de generar más trabajo (por ejemplo, aportar la energía necesaria para el movimiento muscular). En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede, por tanto, denominar como de asimilación del carbono. 

La primera enzima que interviene en el ciclo y que fija el CO2 atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica (ribulosa-1-5-bisfosfato) se denomina RuBisCO (por las siglas de Ribulosa bisfosfato carboxilasa-oxigenasa). 

Para un total de 6 moléculas de CO2 fijado, la estequiometría final del ciclo de Calvin se puede resumir en la ecuación: 

6CO2 + 12NADPH + 18 ATP → C6H12O6P + 12NADP+ + 18ADP + 17 Pi 

que representaría la formación de una molécula de azúcar-fosfato de 6 átomos de carbono (hexosa) a partir de 6 moléculas de CO2

Clase 5: Fotosintesis

La Fotosíntesis 

Para realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan de la clorofila, que es una sustancia de color verde que tienen en las hojas. Es la encargada de absorber la luz adecuada para realizar este proceso. A su vez, la clorofila es responsable del característico color verde de las plantas.

La fórmula de la fotosíntesis es:

6 CO2 + 12 H2O + 6 → C6H12O6 + 6 O2 H2O 

Pero debido a que el agua es tanto un reactivo y un producto, la ecuación puede ser simplificado de contabilidad para el consumo neto de agua, que es: 

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 

Dióxido de carbono + Agua + Luz de energía → glucosa + oxígeno 

Además, hay un par de caminos diferentes químicos que las plantas utilizan en diferentes situaciones. En autótrofos, hay orgánulos dentro de cada célula de la planta llamados cloroplastos. La clorofila es una proteína asociada con un metal (magnesio). La clorofila absorbe la energía (fotones) del sol y combina ADP (adenosina difosfato) con un grupo fosfato para formar ATP (trifosfato de adenosina) en un proceso llamado fosforilación. ADP + fosfato + ATP → energía 

Esta ATP tiene más energía que ADP. Esta energía extra es utilizado por un número de otras enzimas que construyen moléculas de glucosa (C6H12O6 arriba) a través del ciclo de Calvin de la fotosíntesis.

La importancia de la fotosíntesis

La fotosíntesis hace que las plantas generen oxígeno, que es el elemento que respiran todos los seres vivos. Además, las plantas consumen gases tóxicos, como el dióxido de carbono.

El proceso completo de la alimentación de las plantas consiste básicamente en:

a- Absorción: Las raíces de las plantas crecen hacia donde hay agua. Las raíces absorben el agua y los minerales de la tierra.

b- Circulación: Con el agua y los minerales absorbidos por las raíces hasta las hojas a través del tallo.

c- Fotosíntesis: Se realiza en las hojas, que se orientan hacia la luz. La clorofila de las hojas atrapa la luz del Sol. A partir de la luz del Sol y el dióxido de carbono, se transforma la savia bruta en savia elaborada, que constituye el alimento de la planta. Además la planta produce oxígeno que es expulsado por las hojas.

d- Respiración: Las plantas , al igual que los animales, tomando oxígeno y expulsando dióxido de carbono. El proceso se produce sobre todo en las hojas y el los tallos verdes. La respiración la hacen tanto de día como por la noche, en la que, ante la falta de luz, las plantas realizan solamente la función de respiración.

Clase 4: Respiración celular

Respiración Celular

La respiración celular es el proceso en el cual las células, después de una serie de reacciones químicas, nos brindan energía para desarrollar todas nuestras actividades, que van desde el funcionamiento interno de los órganos, hasta el trabajo físico y mental. Este proceso de respiración celular se realiza en las mitocondrias, que son orgánulos celulares que poseen su propio ADN. Las mitocondrias se encuentran solamente en las células animales, por lo que los orgánulos encargados del proceso de respiración celular en las plantas y vegetales, son los cloroplastos.

Podemos clasificar a la respiración celular, en tres etapas:

•  la glucólisis o glicólisis
•  el ciclo de Krebs
•  la cadena respiratoria

Glucolisis

La glucólisis tiene lugar en el citoplasma celular. Consiste en una serie de diez reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, el ácido pirúvico.

En la primera parte se necesita energía, que es suministrada por dos moléculas de ATP, que servirán para fosforilar la glucosa y la fructosa. Al final de esta fase se obtienen, en la práctica, dos moléculas de PGAL, ya que la molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL.

En la segunda fase, que afecta a las dos moléculas de PGAL, se forman cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. Se produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP.

 Al final del proceso la molécula de glucosa queda transformada en dos moléculas de ácido pirúvico, es en estas moléculas donde se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energía contenida en la glucosa.

La glucólisis se produce en la mayoría de las células vivas, tanto en procariotas como en las eucariotas.

Ciclo de kreps 

En este ciclo se consigue la oxidación total de los dos átomos de carbono del resto acetilo, que se eliminan en forma de CO2; los electrones de alta energía obtenidos en las sucesivas oxidaciones se utilizan para formar NADH Y FADH2, que luego entrarán en la cadena respiratoria.

Cadena Respiratorias 

Sería la etapa final del proceso de la respiración, es entonces cuando los electrones "arrancados" a las moléculas que se respiran y que se "almacenan" en el NADH Y FADH2, irán pasando por una serie de transportadores, situados en las crestas mitocondriales formando tres grandes complejos enzimáticos.

La disposición de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros, liberándose una cierta cantidad de energía (son reacciones redox) que sirve para formar un enlace de alta energía entre el ADP y el P, que da lugar a una molécula de ATP.

El último aceptor de electrones es el oxígeno molecular y otra consecuencia será la formación de agua.

Bibliografía
Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2013). Biología: La vida en la tierra con fisiología. Nauclapan de Juárez, México: Pearson.

Clase 3: Flujo de energía

El Flujo de Energía 

El flujo de energía comienza generalmente con la energía del sol que se absorbe en las plantas, éstas la transforman en energía al mezclar la luz solar con los minerales de la tierra. Al ser consumidas las plantas por animales herbívoros como las reses, estos transforman los vínculos o enlaces con otros eslabones de la cadena.

Posteriormente en la naturaleza los animales depredadores y carnívoros; estos animales son consumidos posteriormente por las bacterias que al final dejan claro que  el flujo de energía comienza nuevamente el ciclo.

De toda la energía solar que llega a la superficie terrestre, sólo una pequeña parte, entre un 0,1% y 1% se incorpora a los organismos productores o autótrofos.

A partir de esta entrada de energía solar comienza un flujo unidireccional de energía a través de todos los organismos de un ecosistema, que fluye desde los organismos autótrofos hasta los heterótrofos, hasta que finalmente se disipa en el medio ambiente.

Productores

Los ecosistemas requieren una fuente de energía para funcionar. La principal fuente de energía es la energía solar.

Consumidores

Los organismos heterótrofos son aquellos que requieren materia orgánica procedente de otros seres vivos por lo que se llaman consumidores.

Descomponedores

La materia orgánica formada en los productores y que contiene la energía para hacer funcionar a los organismos, ha ido pasando de productores a herbívoros, de estos a los carnívoros y así hasta el final de la cadena alimenticia

Bibliografía:

• Enseñar Ciencias Naturales En El Primer Ciclo De EGB. (2006) 
• Liguori, Liliana y Nostre, Mª I. (2005) Didáctica de las Ciencias naturales.

Clase 2: La tierra

La tierra

La Tierra es uno de los 9 planetas que giran alrededor de una estrella llamada sol. Aunque la tierra es uno de los más pequeños de los cuatro planetas gaseosos, tiene el tamaño y densidad apropiada para retener su atmósfera.

Capas de la tierra:

1.  Atmosfera
2.   Hidrosfera  
3.  Geosfera:

Estas capas forman la biosfera

1. Atmosfera

La atmósfera es la capa de gases que envuelve la Tierra hasta una altura de 1.000 km. Es una capa esencial para la vida en este planeta ya que contiene oxigeno (necesario para la respiración) y el dióxido de carbono (necesario para la fotosíntesis). La atmosfera se divide en capas:

Troposfera	En ella suceden los fenómenos meteorológicos. Fenomenos Meterologicos: Nubes, viento , lluvia
Estratosfera	En ella se encuentra capa de ozono. Aire en calma y nubes irisadas
Mesosfera	En ella se encuentran estrellas fugaces, reacciones quimicas, presencia de capa de ozono y filtro de radiación ultravioleta.
Termosfera	En ella se encuentran las Auroras boreales. Producción de iones, capas electrizadas, auroras y bolidos
Exosfera	Vacio absoluto, zona de circulación de satelites geofisicos

Estructura de la tierra

2. Hidrosfera

Corresponde a la gran masa de agua que forma parte del planeta, y cubre las tres cuartas partes de la tierra. Ella es la base para el desarrollo de los seres vivos sobre el planeta, tanto así que existen evidencias de que la vida se originó en el agua.

El medio acuático proporciona facilidades para la vida a los organismos y también retos que éstos deben solucionar. En el agua es más fácil mantener la forma del cuerpo y se dan condiciones de temperatura relativamente estables, pero supone también dificultades osmóticas por las diferentes concentraciones salinas, además de los problemas que los animales acuáticos deben solucionar para obtener el oxígeno necesario para la respiración.

3. Geeosfera

La geosfera es la parte sólida de la Tierra. Parte de la geosfera está bajo los océanos, formando los fondos marinos y parte emerge formando los continentes y las islas. La geosfera está formada por tres capas concentricas: la corteza, el manto y el núcleo. Cada una de las capas está formada por materiales diferentes.

Partes:

La corteza es la parte más externa de la geosfera. Está compuesta por materiales sólidos y es más gruesa en los continentes que en losfondos de los océanos.

El manto es la capa intermedia de la geosfera. Su temperatura es mas elevada que la de la corteza. En algunas zonas del manto se encuentran rocas fundidas, que reciben el nombre de magma.

El núcleo es la capa más interna de la geosfera. Se compone de hierro y otros metales. Tiene una temperatura muy elevada. Se divide en dos partes: el nucleo interno y el externo.

Bibliografía:

• Liguori, Liliana y Nostre, Mª I. (2005) Didáctica de las Ciencias naturales. Homo Sapiens. Argentina.
• MINEDUC (2003). Programa sector ciencia (Dec. 232, 1º ciclo).

Clases 1 : Niveles de Organización de la materia

La materia viva e inerte se puede encontrar en diversos estados de agrupación diferentes. Esta agrupación u organización puede definirse en una escala de organización que sigue de la siguiente manera de menor a mayor organización.

 Nivel Fisico:

Átomo: Un átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia que tiene las propiedades de un elemento químico

Moléculas: las moléculas consisten en la unión de diversos átomos diferentes

Bio-moleculas: Se les considera biomoléculas a todos los compuestos químicos que al estar en conjunto conforman la materia viva, es decir, las bases químicas que permiten subsistir al ser vivo

Celulas: las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de autorreplicación. Las células puede ser eucariotas o procariotas dependiendo de su estructura.

Nivel Biologico:

Tejidos: las células se organizan en tejidos: epitelial, adiposo, nervioso, muscular

Organos: los tejidos están estructurados en órganos: corazón, bazo, pulmones, cerebro, riñones

Sistema : los órganos se estructuran en aparatos o sistemas más complejos que llevan a cabo funciones más amplias.

Organismo: nivel de organización superior en el cual las células, tejidos, órganos y aparatos de funcionamiento forman una organización superior como seres vivos: animales, plantas, insectos.

Especie: Conjunto de organismos entre sí por tener una o varias características comunes

Población: los organismos de la misma especie se agrupan en determinado número para formar un núcleo poblacional

Nivel  Ecológico

Comunidad: las poblaciones de una misma especie que viven e interactúan en un una misma área forman una comunidad.

Ecosistema: el conjunto formado por los seres vivos de una comunidad, el entorno físico que habitan más las relaciones que se establecen entre ellos, forman un ecosistema

Bio- región: La bioregión es aquel territorio que conforma un espacio con características naturales, geográficas e históricas comunes, y que potencia sus valores identitarios

Biom: Cada unidad ecológica en que se divide la biosfera atendiendo a un conjunto de factores climáticos y geológicos que determinan el tipo de vegetación y fauna

Biosfera: la biosfera es la zona de la tierra donde se desarrolla la vida. Incluye a todos los seres vivos, así como los lugares donde viven

Pirámide invertida de los niveles de organización de la materia

Bibliografia:

• Vaquette, Philippe: Juegos para descubrir la naturaleza Philippe Vaquette; trad. Teresa Clavel. Barcelona Martínez Roca 1996. 
• Pujol,  Rosa (2003).Didáctica de las ciencias en la Educación Primaria, Editorial Síntesis, España