Ciencias Naturales Nivel III - Región Educativa 11
Ciencias Naturales Nivel III - Región Educativa 11
Ciencias Naturales Nivel III - Región Educativa 11
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Tercer Ciclo de Educación General Básica para Adultos<br />
MODALIDAD SEMIPRESENCIAL<br />
<strong>Ciencias</strong><br />
<strong>Naturales</strong><br />
3
<strong>Ciencias</strong><br />
<strong>Naturales</strong><br />
Tercer Ciclo de Educación<br />
General Básica para Adultos<br />
MODALIDAD SEMIPRESENCIAL<br />
3
Ministro de Educación de la Nación<br />
Prof. Dr. Hugo Oscar Juri<br />
Secretario de Educación Básica<br />
Lic. Andrés Delich<br />
Subsecretario de Educación Básica<br />
Lic. Gustavo Iaies<br />
infopace@me.gov.ar<br />
Material elaborado por los<br />
Equipos Técnicos del Programa de<br />
Acciones Compensatorias en Educación<br />
del Ministerio de Educación.<br />
Ministerio de Educación de la Nación. Santa Fe 1548. Buenos Aires.<br />
Hecho el depósito que marca la ley <strong>11</strong>.723. Libro de edición argentina.<br />
ISBN 950-00-0257-4. Primera Edición. Primera Reimpresión.
Índice<br />
Introducción ..........................................................<br />
A la ciencia lo que es de la ciencia ...........................<br />
¿Cómo organiza la realidad la ciencia? ............................<br />
La química: un arte que fue ciencia .........................<br />
Análisis de sustancias ................................................<br />
El aire ....................................................................<br />
Algunas características de los materiales ..........................<br />
La masa ..............................................................<br />
El volumen ..........................................................<br />
Medir el volumen ...................................................<br />
La densidad ..........................................................<br />
Un modelo material ....................................................<br />
El modelo atómico de la materia ....................................<br />
Los elementos químicos ...............................................<br />
Metal o no metal ....................................................<br />
Moléculas y compuestos químicos ..................................<br />
“Fuerzas vitales” en las sustancias ..................................<br />
La química y la industria .............................................<br />
Un ejemplo: la siderurgia .........................................<br />
Las unidades de la vida ...........................................<br />
La célula y su teoría ...................................................<br />
Alquimia y enfermedad ...........................................<br />
Parecidas y diferentes, pero todas células ..........................<br />
Bioelementos y biomoléculas ........................................<br />
La organización celular ...............................................<br />
La fábrica celular .......................................................<br />
La energía de la célula ................................................<br />
Toda célula viene de otra célula .....................................<br />
La tercera edad en las células ........................................<br />
Micromundo ............................................................<br />
Los virus .............................................................<br />
El ABC de la gripe ..................................................<br />
5<br />
5<br />
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74<br />
76
Introducción<br />
Antes de comenzar con el desarrollo de los temas específicos de<br />
<strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> que se abordarán en este libro se analizarán algunas<br />
de las características distintivas del saber científico en general<br />
y, particularmente, el de las ciencias naturales.<br />
A la ciencia lo que es de la ciencia<br />
La ciencia es -al igual que la religión, las artes, la filosofía, entre<br />
otras formas del conocimiento- uno de los modos que el hombre<br />
ha desarrollado para comprender la realidad en la que vive. La<br />
ciencia tiene en la sociedad actual una importancia indiscutible,<br />
debido a los conocimientos que ella aporta y que pueden hacer<br />
posible el mejoramiento de la calidad de vida del hombre.<br />
5
6<br />
Ley 1<br />
Ley 3<br />
¿En qué se funda<br />
la efectividad de la ciencia?<br />
El principal elemento que hace de la ciencia una forma de saber<br />
respetada prácticamente por todas las personas, es el tipo de conocimiento<br />
que procura alcanzar.<br />
Las descripciones y explicaciones científicas de la realidad llevan en sí<br />
mismas la pretensión de ser universales y convertirse en leyes científicas.<br />
Los enunciados que la ciencia produce tratan de explicar las relaciones<br />
esenciales existentes entre los componentes de alguna porción<br />
de la realidad que sean válidas para todos los hombres.<br />
Así por ejemplo, las explicaciones que da la física sobre el movimiento<br />
de los cuerpos o la propagación de radiaciones, son leyes.<br />
La biología enuncia leyes que dan cuenta de los mecanismos de la<br />
herencia de caracteres, y la química lo hace sobre las combinaciones<br />
de las sustancias.<br />
Pero los científicos procuran ir "un paso más allá" de la enunciación<br />
de leyes aisladas e intentan establecer conexiones entre éstas.<br />
Así se construyen las teorías científicas, que son conjuntos articulados<br />
de leyes que procuran dar cuenta de un amplio campo de fenómenos.<br />
Teoría x<br />
Ley 5<br />
Ley 4<br />
Ley 2
Las leyes y teorías de la ciencia no son definitivas. El conocimiento científico<br />
puede ser modificado o sustituido a partir de nuevos descubrimientos.<br />
De manera que todo conocimiento científico, es siempre provisorio<br />
o hipotético. Siempre estará sujeto a verificaciones o refutaciones<br />
por parte de los miembros de la comunidad.<br />
Por ello, el conocimiento científico debe ser público.<br />
No sólo deben ser públicos sus resultados. También deben darse a<br />
conocer los medios y los métodos utilizados para producirlos. Sólo<br />
así quien pretenda verificar o refutar dicho conocimiento dispondrá<br />
de las herramientas necesarias.<br />
Actividad N…1<br />
Vuelva a leer las páginas anteriores y enuncie por escrito las<br />
características del conocimiento científico.<br />
Actividad N…2<br />
Trate de identificar en los módulos anteriores o en otros libros<br />
de texto diferentes leyes, teorías o simplemente enunciados<br />
provisorios propios de la ciencia. Escriba un listado con<br />
todas las que haya encontrado.<br />
7
8<br />
¿Cómo organiza<br />
la realidad la ciencia?<br />
El objeto de estudio de la ciencia es la realidad misma. Pero "la<br />
realidad" como conjunto es por demás extensa y compleja; intentar<br />
abordarla de una sola vez es imposible. Por ello, en la práctica<br />
existen diferentes "ciencias", diferentes disciplinas científicas.<br />
Se distinguen dos grandes grupos de disciplinas científicas: las<br />
ciencias formales y las ciencias fácticas.<br />
1<br />
Las ciencias formales -matemática y lógica- se dedican al estudio<br />
de objetos que no existen en la realidad espacial ni temporal.<br />
Los números y las operaciones que con ellos se realizan carecen<br />
de toda significación en sí mismos. Los productos de la<br />
matemática y la lógica son solamente formas, pero formas que<br />
pueden ser utilizadas para aplicarlas a la descripción y comprensión<br />
de la realidad.<br />
¿Puede imaginar a un ingeniero sin la "herramienta matemática"<br />
para proyectar y ejecutar la construcción de un puente?<br />
2<br />
Las ciencias fácticas son las que efectivamente se encargan<br />
de estudiar la realidad experiencial. Construyen modelos teóricos<br />
sobre cómo es la realidad, valiéndose de la lógica y de la<br />
matemática. Luego estos modelos construidos se confrontan<br />
con la realidad misma.<br />
Entre las ciencias fácticas se pueden distinguir dos grandes grupos:<br />
1<br />
2<br />
Las ciencias naturales: que incluyen a la física, la química y<br />
la biología. Sus esfuerzos están dirigidos a estudiar las cuestiones<br />
de la naturaleza.<br />
Las ciencias sociales que comprenden disciplinas como psicología,<br />
sociología, economía, antropología, geografía, etcétera.<br />
Estas disciplinas científicas estudian el amplio campo<br />
de las cuestiones de la cultura, de la sociedad y del hombre<br />
en tanto persona.
Disciplinas<br />
Científicas<br />
<strong>Ciencias</strong><br />
Formales<br />
<strong>Ciencias</strong><br />
Fácticas<br />
Actividad N…3<br />
En el siguiente esquema complete cada uno de los espacios<br />
con los conceptos correspondientes.<br />
El esquema está destinado a representar precisamente el orden<br />
clasificatorio de las disciplinas científicas tal como lo hemos<br />
reseñado aquí.<br />
En este libro se analizarán algunas cuestiones que corresponden<br />
más específicamente al campo de la química y la biología.<br />
9
La química:<br />
Un arte que fue ciencia<br />
Si pudiéramos encontrar alguna característica del Universo conocido<br />
que permanezca inalterable a lo largo del tiempo seguramente<br />
deberíamos fijar nuestra atención en el cambio. Es decir, la<br />
única propiedad que, presumiblemente, podemos reconocer como<br />
denominador común de lo que ocurre en el Universo es el cambio.<br />
Los materiales que existen en el Universo sufren cambios continuos.<br />
Por ejemplo, en el planeta Tierra, el agua de los ríos y mares se<br />
evapora al calentarse por la acción del Sol; luego se condensa formando<br />
nubes. Puede precipitarse en forma líquida -lluvia- o sólida<br />
-nieve o granizo-.<br />
Otras modificaciones: los incendios queman la vegetación y la<br />
transforman en cenizas; un minero extrae carbón que luego es<br />
partido en trozos más pequeños y transportado; el café se mezcla<br />
con un poco de leche cuando tomamos un “cortado”; el hierro se<br />
oxida; una lamparita se enciende.<br />
Los seres vivos, por su parte, sufren cambios en forma continua<br />
cuando se relacionan con los factores ambientales, o entre sí, o con<br />
otros organismos. Por ejemplo, cuando un virus o una bacteria ingresa<br />
en nuestro cuerpo se producen modificaciones tanto en nuestras<br />
células como en los propios microorganismos invasores.<br />
La química forma parte de las ciencias naturales. La primera pregunta<br />
que podemos plantearnos es qué significa la palabra química.<br />
Como muchos términos que usamos habitualmente, la palabra<br />
química viene del griego chymeia a través del árabe al-kimiyá y<br />
significaba, en su origen, un conjunto de ideas y experiencias,<br />
muchas veces esotéricas -ocultas-, relacionadas con los cambios<br />
en la naturaleza de la materia.<br />
Es decir, se vinculaba con todas aquellas transformaciones que sufren<br />
los materiales, por ejemplo cambios de color, de estado, de<br />
composición y cambios de otras propiedades.<br />
<strong>11</strong>
12<br />
Regiones donde<br />
se desarrolló la alquimia<br />
Algunos autores consideran que la historia de la química tuvo una<br />
primera etapa, conocida con el nombre de alquimia, que fue valorada<br />
negativamente y asociada a prácticas de brujería. La alquimia se difundió<br />
desde Alejandría por todo el mundo árabe. Su principal actividad<br />
estaba dedicada a lograr la llamada “transmutación de todos los<br />
metales” y el “elixir de la salud inmortal”.<br />
Ambos objetivos eran perseguidos al mismo tiempo. Debido a que se<br />
conocía la existencia de metales más nobles que otros (algunos no se<br />
oxidan y no se deterioran fácilmente, otros no se descomponen con<br />
facilidad, hay metales que mantienen su brillo y por lo tanto su valor<br />
comercial, etc.), se buscaba la “piedra filosofal” que sería capaz de<br />
transformar a todos los metales en oro, considerado el metal perfecto.<br />
Asimismo, si dicha piedra tocaba el cuerpo humano le otorgaría<br />
la salud eterna y al alma la perfección espiritual.
Una definición que se construye:<br />
En 1755, la química era considerada como el arte mediante el cual, con el auxilio de determinados<br />
instrumentos y fundamentalmente en contacto con el fuego, se provocaban cambios<br />
en los cuerpos visibles, contenidos en recipientes con el fin de descubrir sus poderes y virtudes.<br />
En 1794, se decía que la finalidad de la química era descubrir e informar sobre la naturaleza<br />
de los cuerpos y sobre la acción de unos sobre otros.<br />
En 1893 se definía la química como “la rama de la ciencia e investigación física que se ocupa<br />
de las distintas sustancias elementales, o formas de la materia, de las que todos los cuerpos<br />
se componen, y de las leyes que regulan la combinación de dichos elementos en la formación<br />
de cuerpos compuestos, así como de los distintos fenómenos que acompañan a su<br />
exposición de diversas condiciones físicas”.<br />
En 1971, en el Penguin Dictionary of Science, figuraba que “la química se dedica al estudio<br />
de la composición de sustancias y del efecto de unas sobre otras”.<br />
A pesar de que fue prohibida en el siglo II, la alquimia siguió<br />
prosperando a lo largo de los quince siglos siguientes. Sin embargo,<br />
su práctica -como casi toda actividad humana- contaba con<br />
adhesiones y rechazos.<br />
El desprecio existente en el ámbito del saber académico era casi<br />
unánime; sin embargo varios relatos muestran que muchos alquimistas<br />
eran investigadores profesionales. Más aún, sus técnicas,<br />
desarrolladas durante siglos, constituyen la base de la química<br />
moderna. Algunos eran “farmacéuticos”, que preparaban líquidos<br />
y polvos y los vendían, en tanto que otros trabajaban cuidando la<br />
salud de reyes y aristócratas.<br />
Durante el Renacimiento (siglo XV<strong>III</strong>) el objeto de estudio de la alquimia<br />
se trasladó a temas tales como las propiedades de los gases,<br />
es decir el estudio relacionado con las características de los<br />
elementos y no el uso inmediato del producto de los experimentos.<br />
El término ”químico” empezó a perder parcialmente su sentido peyorativo<br />
y despectivo hasta acercarse al que le damos hoy.<br />
Aproximadamente desde esta época, el sentido que tiene la ciencia<br />
química se ha mantenido más o menos constante.<br />
13
14<br />
Laboratorio alquímico<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…4<br />
Compare las definiciones originarias de la alquimia con las de la<br />
química actual. Indique semejanzas y diferencias, si las hubiera.<br />
Uno de los objetivos básicos de la alquimia era lograr “el elixir<br />
de la salud inmortal”. Analice si en la sociedad actual es<br />
posible reconocer prácticas que, de un modo u otro persisten<br />
en dicha búsqueda.<br />
Como usted habrá analizado, la práctica de la química actual ha<br />
mantenido algunos objetivos que provienen de la alquimia. También<br />
se mantienen muchos elementos utilizados tradicionalmente por los<br />
alquimistas. Las balanzas, los aparatos de vidrio, los tubos, que se<br />
emplean actualmente, tienen sus antecedentes en los que usaban los<br />
alquimistas. Sin embargo, han sido incorporados otros instrumentos<br />
eléctricos y ópticos que han modificado gran parte de las rutinas del<br />
trabajo en el laboratorio.<br />
Laboratorio químico actual
La vida cotidiana de los químicos<br />
Además de las necesidades básicas de cualquier persona, los costos de los materiales y<br />
los equipos de laboratorio hacen imposible, en la actualidad, que los químicos profesionales<br />
sean autosuficientes para investigar. La realidad muestra que los científicos deben<br />
buscar algún tipo de subvención, ya sea de la industria, del Estado o de las universidades.<br />
Por lo tanto no siempre pueden decidir sobre qué investigar.<br />
Así, por ejemplo, los químicos que trabajan para una industria reciben pedidos para que<br />
fabriquen un plástico que sea menos costoso que los existentes, con menos olor y más<br />
transparente, fácil de teñir y apto para fabricar peines.<br />
Otros pueden dedicarse a producir objetos superfluos que se venden a precios altos, como<br />
por ejemplo las siliconas, sustancias muy codiciadas entre otras, para la llamada<br />
“gente del espectáculo”.<br />
Pero quizá la decisión de mayor trascendencia a la que se enfrenta un químico sea la de<br />
si debe o no trabajar en “cuestiones de defensa”. Algunos sostienen que la producción<br />
de armas cada vez más peligrosas es el modo más seguro de fomentar la paz y que, por<br />
lo tanto, están obligados a participar en esas investigaciones.<br />
Es decir, que en su actividad cotidiana, los químicos se enfrentan a decisiones: ¿sobre<br />
qué tipo de problemas trabajar? y ¿para quién?<br />
Sobre las cuestiones éticas vinculadas con la investigación científica volveremos en el<br />
último módulo.<br />
Aún hoy la química sigue conservando algo de su dudosa fama<br />
del pasado y la palabra “químico” se usa habitualmente en forma<br />
peyorativa. Frases tales como “cultivado sin fertilizantes químicos”,<br />
“no contiene químicos” son percibidas en forma positiva por<br />
la población. En tanto que palabras como “sintético” en lugar de<br />
designar simplemente “fabricado por el hombre”, sugiere algo<br />
“fraudulento” o poco confiable.<br />
Queda claro, luego de analizar el significado de la palabra, que la<br />
ciencia química se ocupa tanto de los materiales que forman los<br />
fertilizantes naturales (elementos de la naturaleza) como los “químicos”<br />
(elementos sintéticos o artificiales). Es posible realizar estudios<br />
químicos en el agua considerada “más pura” y en las mezclas<br />
más artificiales (producidas por el hombre). En cierto sentido, toda<br />
la materia existente en el Universo puede ser analizada desde el<br />
punto de vista químico. Y esto no está ni bien, ni mal. Es una posibilidad<br />
de estudio científico.<br />
15
16<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Actividad N…5<br />
Realice una encuesta entre aproximadamente diez personas conocidas.<br />
Pregúnteles qué significa para ellos el término “química”.<br />
Clasifique las respuestas y elabore por escrito una primera<br />
conclusión a partir de las respuestas obtenidas.<br />
Compare su conclusión con las de sus compañeros.<br />
Si los químicos se dedican a estudiar los materiales (usaremos en el<br />
libro indistintamente materia o materiales como términos que significan<br />
lo mismo), ¿corresponde al químico interesarse por todas<br />
las clases de sustancias?<br />
El estudio de los materiales como elemento de la corteza terrestre,<br />
parte de un organismo vivo, o de una estructura artificial, corresponde<br />
respectivamente al geólogo, al biólogo, al ingeniero. Pero las rocas,<br />
los animales, los edificios o los autos no se pueden comprender sin un<br />
conocimiento detallado de los materiales que los forman. Por eso, han<br />
surgido disciplinas que integran saberes de diferentes ciencias, como<br />
la geoquímica, la bioquímica y la ciencia de los materiales, que son<br />
llamadas ciencias interdisciplinarias. Estas disciplinas, desde la base<br />
común de la ciencia química, profundizan los conocimientos específicos<br />
necesarios para su desarrollo.<br />
Actividad N…6<br />
Dibuje un esquema como el que se presentó en la Actividad<br />
N…3. Incluya los campos interdisciplinares.<br />
De todos modos, los químicos no tienen el monopolio del estudio de<br />
los materiales. Los físicos sostienen que su actividad propia incluye<br />
no sólo a los materiales, sino también a la energía.<br />
Algunos investigadores afirman que la línea que separa a la química<br />
de la física nunca ha sido muy clara y, en los últimos años, casi ha<br />
desaparecido. En las disciplinas científicas los límites no siempre están<br />
claros, puesto que hay numerosos temas que pueden ser estudiados<br />
por varias ciencias.
Análisis de sustancias<br />
Frente a una sustancia presente en la naturaleza podemos iniciar<br />
una búsqueda de información con preguntas bastante simples:<br />
¿Esta sustancia es visible? ¿Todas las sustancias son visibles?<br />
Si un rayo de luz llega a un medio material distinto de aquel por el<br />
que se desplazaba, pueden ocurrir tres cosas: que el rayo de luz<br />
atraviese el nuevo material, que sea absorbido por el material o<br />
que rebote en la superficie. Los materiales opacos como la madera<br />
o el metal no transmiten la luz, en cambio al llegar a un vidrio o a<br />
un celofán, la luz es capaz de atravesar tales sustancias en línea recta.<br />
Pero en el caso de vidrio opacado, la luz no puede pasar en línea recta.<br />
a- que lo atraviese b- que sea absorbido c- que rebote<br />
¿Qué sucede con la llegada de un rayo de luz a un medio líquido?<br />
Si el líquido está inmóvil, una buena parte se refleja desde la superficie.<br />
Como todos los líquidos tienen un aspecto más o menos<br />
brillante, parte de la luz se refleja. El resto de la luz puede ser<br />
transmitida a través del material -por ejemplo en el caso de agua<br />
pura-; puede ser absorbida -alquitrán líquido-; o puede ser parcialmente<br />
absorbida -vaso de whisky-.<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…7<br />
¿Es posible distinguir solamente con la vista un vaso con<br />
agua de otro que contiene ginebra? ¿Por qué?<br />
Analice qué ocurre con la luz en el caso de las mezclas que<br />
contienen gases: humo, niebla y gas natural.<br />
Cualquier rayo de luz<br />
que penetre en una nueva<br />
sustancia, como en los<br />
casos a y b, cambia<br />
ligeramente su dirección.<br />
17
18<br />
Un comentario habitual en los libros de texto que Ud. puede<br />
encontrar en una biblioteca enuncia que resulta sencillo reconocer<br />
cuándo una sustancia es líquida, sólida o gaseosa. Suele decirrse<br />
que un sólido tiene un volumen determinado y una forma determinada,<br />
que un líquido tiene también un volumen fijo, pero no una<br />
forma precisa (se amolda al recipiente que lo contiene), finalmente,<br />
que un gas no tiene un volumen fijo, ni una forma determinada.<br />
Pero, ¿son correctas estas afirmaciones para cualquier situación?<br />
Pensemos en los siguientes ejemplos. Hay sólidos que fluyen, aunque<br />
lentamente. El chocolate en un día caluroso o el betún se<br />
“ablandan” y cambian su forma. Un polvo como la sal también fluye<br />
si se la vuelca sobre la mesa, formando un cono y no una superficie<br />
horizontal. Una gota de agua que está sobre el pétalo de una<br />
flor, es casi esférica, ni se dirige hacia el centro de la flor, ni toma<br />
la forma del espacio entre los pétalos y no puede decirse que la superficie<br />
sea horizontal.<br />
Por otra parte, no siempre la vista nos permite conocer ciertas características<br />
de los materiales. En efecto, es simple elegir el más<br />
largo de dos alambres de hierro. Pero muy a menudo, nuestros ojos<br />
pueden reflejar situaciones equívocas.
a<br />
b<br />
c<br />
Actividad N…8<br />
¿Cuál de estas dos líneas es más larga?<br />
Observe las figuras e identifique dos imágenes. ¿Cuáles son?<br />
¿Puede ver ambas al mismo tiempo?<br />
¿Qué reflexión le surge acerca de las percepciones que tenemos<br />
por medio del sentido de la vista?<br />
A<br />
Como vemos, a través de los sentidos puede conocerse algo sobre<br />
los cuerpos sin haber realizado experimento alguno. Pero también<br />
podemos confundirnos.<br />
B<br />
C<br />
¿Qué es A? Sobre un fondo de patos, B es un pato, pero<br />
sobre un fondo de antílopes, C se convierte en un<br />
antílope. ¿Es así como vemos los hechos contrastados en una<br />
teoría? (Hanson 1958)<br />
19
20<br />
El aire<br />
Cuesta creer que el aire sea realmente algo. No se puede ver y<br />
normalmente tampoco se deja sentir y, sin embargo, está ahí.<br />
Cuando cobra suficiente velocidad sopla un viento que puede hacer<br />
naufragar barcos y derribar árboles. Recién entonces su presencia<br />
no se discute.<br />
¿Es el aire la única sustancia invisible? Los alquimistas de la Edad<br />
Media pensaban que sí, ya que todos los vapores que emanaban<br />
producto de las reacciones que llevaban a cabo en sus talleres eran<br />
designados como “aires”.<br />
Un brillante alquimista fue el médico Jan Baptiste van Helmont.<br />
Alrededor del año 1630 llevó a cabo una serie de experimentos para<br />
analizar los “aires” que salían de las reacciones que producía en<br />
su laboratorio. Al mezclar trocitos de plata en ácido nítrico, la plata<br />
se disolvía y un vapor de color rojo salía del recipiente. ¿Era<br />
aquello aire? En otros ensayos echó caliza sobre vinagre y observó<br />
una serie de pompas que llegaban a la superficie del líquido. Pero<br />
al acercar al líquido una vela encendida, la llama se apagaba.<br />
¿Qué clase de aire era aquel que apagaba una llama? Estos mismos<br />
vapores los obtuvo a partir del jugo de fruta fermentado.<br />
Luego de verificar ciertas diferencias con el aire común y corriente,<br />
Van Helmont conjeturó que existían otras sustancias bastante<br />
difíciles de estudiar. Este nuevo grupo de sustancias necesitaba un<br />
nombre. Recurriendo a los griegos apeló a un mito sobre el origen<br />
del universo que proclamaba que en el principio todo era “caos”.<br />
Eligió esa palabra para todos esos aires extraños, pero escribió la<br />
palabra tal como la pronunciaba: “gas”.<br />
El aire era uno más entre otros gases. El gas rojo hoy se llama dióxido<br />
de nitrógeno, y el gas que apagaba la vela, dióxido de carbono.<br />
Estudiar los gases no era fácil. Apenas producida la reacción, se escapaban.<br />
Cien años más tarde un pastor protestante Stephen Hales, inventó<br />
un método para evitar el escape de gases. A través de él, las burbujas<br />
que se formaban en un recipiente eran conducidas por una única<br />
salida hacia la boca de otro recipiente. Este estaba en posición invertida<br />
y lleno de agua. De este modo, las burbujas salían por un tubo acodado<br />
y subían, desplazando al agua, al otro recipiente.
En 1770, Joseph Priestley, otro pastor protestante, sustituyó el<br />
agua por mercurio, ya que los gases no se disuelven en mercurio.<br />
Este método le permitió recoger cualquier gas. El gas que más le<br />
interesó fue el dióxido de carbono. Lo obtuvo con mercurio y luego<br />
lo mezcló con un poco de agua. De esta manera inventó la soda.<br />
Priestley descubrió el oxígeno y obtuvo también amoníaco y dióxido<br />
de azufre, entre otros. Había muchos más gases que aire.<br />
Por la misma época, en Francia, el químico Antoine Laurent Lavoisier<br />
estaba estudiando la combustión. Antes de que una sustancia<br />
ardiera, la pesaba cuidadosamente y, luego de la combustión, la<br />
volvía a pesar. Sin embargo, los resultados no aclaraban, oscurecían.<br />
La madera ardía y las cenizas obtenidas pesaban mucho menos.<br />
Una vela se consumía y no dejaba rastros. Lavoisier sabía<br />
que un metal oxidado, pesaba más que otro no oxidado. Era como<br />
si otro metal llegara no se sabe de dónde y se agregara al<br />
metal original. La pregunta que se hizo era: ¿por qué la oxidación<br />
agregaba materia y la combustión la quitaba?<br />
¿No sería que el material quemado se mezclaba con el aire? Lavoisier<br />
conjeturó que una sustancia al arder perdía peso porque liberaba<br />
un gas. Por el contrario, los metales al oxidarse ganaban peso<br />
porque se mezclaban con el oxígeno.<br />
Pero, ¿cómo probar estas hipótesis? Ideó varias experiencias. En<br />
una de ellas comenzó por pesar con todo cuidado el recipiente<br />
junto con la sustancia sólida y el aire retenido adentro. Luego,<br />
mediante una lupa calentó al sol la sustancia y esta se quemó.<br />
Volvió a pesar el recipiente sellado herméticamente y comprobó<br />
que el peso no había variado.<br />
Las conclusiones de Lavoisier sobre esta experiencia se formularon en<br />
el “Principio de conservación de la materia” -modificado parcialmente<br />
en el siglo XX- que constituyó una de las bases de la química moderna.<br />
21
22<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Actividad N…9<br />
Jan Baptiste van Helmont hizo en el siglo XVII, un experimento<br />
que marcó época. Transcribimos parte de su relato:<br />
“Tomé una maceta, en la cual coloqué 90,7 kilos de tierra que<br />
había sido secada en un horno, la humedecí con agua de lluvia<br />
y sembré en ella el tronco o tallo de un árbol de sauce que<br />
pesaba 2,30 kilos. Finalmente, después de 5 años de cuidados,<br />
el árbol había crecido y pesaba 76,74 kilos. Cuando era necesario,<br />
siempre humedecía la tierra de la maceta con agua de<br />
lluvia o agua destilada; la maceta era grande y estaba implantada<br />
en la tierra. Para que el polvo de los alrededores no<br />
se entremezclara con la tierra, cubrí los bordes de la maceta<br />
con una placa de hierro cubierta con plomo y con muchos<br />
huecos. No calculé el peso de las hojas que cayeron durante<br />
cuatro otoños. Al final, sequé de nuevo la tierra que había en<br />
la maceta y encontré los mismos 90,7 kilos, faltando solamente<br />
56,7 gramos. Por lo tanto, los 74,5 kilos de madera,<br />
corteza y raíces se formaron solamente de agua.”<br />
Vuelva a leer el relato y trate de responder a las siguientes<br />
preguntas:<br />
¿Las conclusiones de van Helmont son correctas? ¿Por qué?<br />
¿Qué variables no tuvo en cuenta van Helmont en su experiencia?<br />
¿Qué cambiaría en ese experimento para que se pueda demostrar<br />
qué otras variables pudieron haber incidido en el aumento<br />
del peso del árbol?<br />
Como hemos visto, existen otras formas de obtener información sobre<br />
las sustancias además de estudiarlas utilizando los sentidos. Es<br />
posible actuar sobre ellas provocando modificaciones. Gran parte del<br />
conocimiento acumulado por las ciencias naturales corresponde justamente<br />
a intervenciones que los investigadores realizan sobre el objeto<br />
que desean conocer.<br />
De esta manera pueden analizarse fenómenos que de otro modo no ocurrirían.<br />
Por ejemplo, muchos de nosotros nunca hemos visto hierro líquido,<br />
pero sabemos que puede fundirse y volverse líquido. Una gran
herramienta con la que han contado y cuentan los químicos para producir<br />
cambios y estudiarlos, es el fuego como la fuente más eficaz para<br />
producir transformaciones. Pero también hay otros caminos.<br />
Si miramos alrededor los objetos que nos rodean observamos que son<br />
diversos: piedras, árboles, perros, papeles, montañas, nubes. Todos<br />
estos objetos están formados por materiales. Las distintas clases de<br />
materiales se conocen con el nombre de sustancias.<br />
Consideremos ahora las características de los materiales que pueden<br />
ser medidas, es decir, que pueden ser cuantificadas, transformadas en<br />
cantidades numéricas. Ellas son: la masa, el volumen y la densidad.<br />
Algunas características<br />
de los materiales<br />
La masa<br />
Habitualmente, se considera a la masa como la cantidad de materia que<br />
tiene un cuerpo. Muchas veces se confunde la masa con el peso que<br />
corresponde a la fuerza que ejerce la Tierra sobre el cuerpo en cuestión.
24<br />
La Ley de Gravedad<br />
Isaac Newton<br />
La fuerza gravitatoria de un astro es uno de los factores que determina<br />
el peso de los objetos cercanos a su superficie. Así, un mismo<br />
cuerpo pesará más si se halla cerca de la superficie terrestre que si<br />
estuviera cerca de la superficie lunar, donde la gravedad es menor.<br />
Sin embargo, como se trata del mismo cuerpo, la masa, es decir la<br />
cantidad de materia que lo compone, será la misma.<br />
Isaac Newton estimó que, por ejemplo, la Luna no salía disparada<br />
en línea recta y seguía con su movimiento, aparentemente repetitivo<br />
y perpetuo, debido a la acción de una fuerza que la empujaba<br />
en dirección a la Tierra y que desviaba continuamente su trayectoria<br />
convirtiéndola en circular. Newton llamó gravedad a esa fuerza<br />
y consideró que podía actuar a distancia. Asimismo, dedujo que es<br />
la gravedad de la Tierra la fuerza que hace que los objetos se mantengan<br />
cerca de su superficie o que caigan sobre ella.<br />
En el Universo todos los cuerpos se atraen entre sí con esta fuerza. La<br />
atracción gravitatoria es mayor en aquellos cuerpos que tienen mayor<br />
cantidad de materia, es decir mayor masa. Esta atracción también será<br />
mayor entre aquellos cuerpos separados por una distancia menor.<br />
El volumen<br />
El volumen es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio. Esto vale<br />
tanto para cuerpos líquidos como para cuerpos sólidos. En el caso<br />
de gases, la cuestión se complica. Estos ocupan todo el volumen<br />
del recipiente que los contiene. Si luego introducimos otro gas, éste<br />
ocupará también el mismo volumen.<br />
Los cambios en la presión y/o en la temperatura modifican el volumen<br />
de los cuerpos.
a<br />
b<br />
Actividad N…10<br />
¿Que ocurre si introducimos en el congelador un cubo lleno<br />
hasta el tope con agua? Le sugerimos que realice la experiencia.<br />
¿Pesará más, menos o lo mismo que en estado líquido?¿Su<br />
volumen será mayor o menor?<br />
¿Qué pasa si colocamos un globo inflado en el congelador?<br />
¿Por qué sucede esto? Anote una primera respuesta tentativa<br />
y luego verifíquela. Identifique las semejanzas y diferencias<br />
entre su primera anotación y la segunda.<br />
Medir el volumen<br />
Para medir el volumen de los líquidos, se utilizan recipientes graduados.<br />
En el caso de los sólidos, según sea la forma, podemos conocer su volumen.<br />
Para medir el volumen de líquidos en los laboratorios se emplean<br />
diferentes tipos de recipientes graduados. La probeta se<br />
usa para medir con bastante exactitud volúmenes de distintos<br />
líquidos, la pipeta para medir pequeños volúmenes. El volumen<br />
de un sólido es posible calcularlo teniendo en cuenta su forma<br />
geométrica, utilizando algunas fórmulas matemáticas sencillas.<br />
Existen otras posibilidades para medir el volumen de un sólido, especialmente<br />
cuando presenta una forma irregular. Para analizarlo,<br />
le proponemos la siguiente actividad.<br />
25
26<br />
Arquímedes<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Actividad N…<strong>11</strong><br />
Trataremos de medir el volumen de cuatro sólidos diferentes.<br />
Para ello, le sugerimos seleccionar cuerpos con distintas formas<br />
(pueden ser de plastilina).<br />
Llene una probeta con 50 cm 3 de agua y a continuación introduzca<br />
cada uno de los sólidos elegidos.<br />
Determine el volumen de cada uno a partir del aumento en el<br />
nivel de líquido de la probeta.<br />
Desafío adicional: ¿Cómo mediría el volumen de cuerpos que<br />
no se sumergen fácilmente, por ejemplo, un trozo de madera?<br />
El matemático y filósofo griego Arquímedes postuló que todo cuerpo<br />
sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba<br />
igual que el peso del fluido desplazado por dicho cuerpo.<br />
El principio de Arquímedes permite determinar así el volumen de<br />
un objeto cuya forma es tan irregular que no puede medirse directamente.<br />
Si el objeto se pesa primero en aire y luego en agua, la diferencia<br />
de peso será igual al peso del volumen de agua desplazada,<br />
y este volumen es igual al volumen del objeto, si éste está totalmente<br />
sumergido. Si se necesita una precisión elevada, hay que tener en<br />
cuenta el peso del aire desplazado para obtener el volumen correcto.
La densidad<br />
¿Dónde hay más masa, en un kilo de plomo o en un kilo de corcho?<br />
La diferencia entre un kilo de plomo y un kilo de corcho no es su<br />
masa, sino algo característico de cada sustancia que conocemos con<br />
el nombre de densidad. Si bien las masas son equivalentes, el plomo<br />
es más denso que el corcho, pues las partículas que lo constituyen<br />
están más apretadas, tal como se observa en el siguiente dibujo.<br />
Se llama densidad a la cantidad de materia (masa) de un cuerpo<br />
que hay en cada unidad de volumen. Puede decirse entonces que el<br />
plomo es más denso que el corcho pues, por ejemplo, en un volumen<br />
de 1cm 3 , la masa de plomo es mayor que la de corcho.<br />
La flotabilidad de los sólidos en los líquidos depende de la densidad<br />
de ambos tipos de sustancias. Un sólido flota si su densidad es<br />
menor que la del líquido en el que se sumerge y se hunde si su<br />
densidad es mayor. Así, el plomo es más denso que el agua, se<br />
hunde. El corcho, en cambio, tiene una densidad menor que la del<br />
agua y, por lo tanto, flota.<br />
27
28<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
f<br />
g<br />
Actividad N…12<br />
Le proponemos resolver las tres experiencias:<br />
Se necesitan dos vasos. Uno sólo con agua y otro con agua y<br />
mucha sal fina bien revuelta.<br />
Elabore una predicción sobre qué ocurrirá si en cada vaso introducimos<br />
un huevo de gallina. Fundamente su predicción.<br />
Describa lo que ocurrió efectivamente cuando usted introdujo<br />
en cada vaso un huevo de gallina.<br />
Confronte lo que observa con lo usted había dicho antes de<br />
hacer el experimento.<br />
A partir de lo estudiado sobre densidad, elabore una explicación<br />
del fenómeno observado.<br />
Completando la experiencia anterior, en otro recipiente más<br />
grande (de ser posible, el doble de tamaño) introduzca igual<br />
cantidad de agua (de la canilla) y agua salada (muy concentrada,<br />
como la anterior). Si equilibra la mezcla de aguas con<br />
cuidado, es posible obtener un líquido de idéntica densidad a<br />
la del huevo. Logrará entonces que el huevo quede suspendido<br />
en el líquido en la mitad del recipiente.<br />
Si luego agrega agua de la canilla ¿qué sucede? y ¿si agrega<br />
agua salada?<br />
Ahora necesita un melón y una aceituna (verde o negra) y un<br />
recipiente grande de plástico del tipo de un fuentón.<br />
Formule una hipótesis sobre qué ocurrirá si introducimos en<br />
el recipiente con agua el melón y la aceituna.<br />
Luego, introduzca el melón y la aceituna en el recipiente.<br />
Describa lo observado y confronte con su hipótesis original.
Un modelo material<br />
¿Cómo está formada la materia? Hemos visto que en los cuerpos,<br />
podemos reconocer su masa, volumen, densidad, color, forma,<br />
etc. Sabemos también que la materia está formada por infinidad de<br />
partículas que no pueden identificarse a simple vista.<br />
Habitualmente los científicos elaboran modelos para comprender<br />
las observaciones que realizan en forma indirecta. Le proponemos<br />
analizar ahora uno de los modelos más eficaces con que cuentan<br />
los químicos para estudiar qué son los materiales.<br />
¿Qué es un modelo?<br />
Podemos decir que toda la actividad científica consiste en última instancia en una constante<br />
elaboración de modelos. Se trata de esquemas simplificados que representan algún aspecto<br />
de la realidad. Podemos comparar el trabajo de los científicos con el que realizan los<br />
ingenieros cuando proyectan y diseñan una obra. Antes de comenzarla, construyen modelos<br />
-maquetas y planos- que orientarán la construcción.<br />
En ciencia también se construyen modelos -que pueden ser hipótesis y experimentos- que<br />
permiten comprender aspectos de la realidad que se quiere estudiar.<br />
El modelo atómico de la materia<br />
En el siglo XIX ya se sabía que las sustancias podían agruparse<br />
en dos tipos: las que se descomponen en otras sustancias distintas<br />
y que se llaman compuestos químicos y aquellas que no se descomponen<br />
en otras sustancias, y se denominan sustancias simples<br />
o elementos químicos.<br />
Según el investigador Robert Boyle (1627-1691), considerado el creador<br />
de la química moderna, “un elemento es una sustancia básica que<br />
se puede combinar con otros elementos para formar compuestos, pero<br />
que no puede ser ‘rota’ para dar otras sustancias más simples”. Varios<br />
siglos antes de Cristo, los filósofos griegos discutían la naturaleza<br />
de la materia. Si se trataba de algo continuo o de algo discontinuo.<br />
Es decir, si la materia era algo que se podía dividir indefinidamente, o<br />
bien se trataba de algo que llegado un punto, no era posible seguir dividiendo,<br />
habiéndose llegado a la unidad de la materia, el átomo.<br />
29
30<br />
Aire, Agua, Fuego y Tierra.<br />
Una cuestión que inquietó a la mayoría de los pensadores griegos fue cuál era el componente<br />
último de la materia. El filósofo Tales de Mileto, por ejemplo, consideraba que el último límite<br />
de la materia era el agua. Es decir, que si se descomponía indefinidamente una estructura<br />
material, se llegaría a un punto más allá del cuál no se podría seguir. Allí habría agua.<br />
Pero la mayoría de los filósofos griegos de la época se opuso a la teoría de Tales.<br />
Otro pensador, Heráclito afirmó que el elemento último que constituía las cosas era el fuego.<br />
Basaba su idea en que el fuego cambia de forma, resplandece y luego se apaga. Es decir,<br />
cambia continuamente hasta apagarse.<br />
Otros filósofos consideraron que el Universo era mucho más complicado y no podía ser entendido<br />
a partir de un único elemento. Empédocles sostuvo que existían cuatro elementos:<br />
aire, agua, fuego y tierra, que conformaban a todas las cosas que existen. Artistóteles, tomando<br />
la concepción de Empédocles, completó los elementos con algunas propiedades que<br />
reconoció en los materiales. Frío, caliente, húmedo, seco, parecen ser cualidades propias de<br />
los materiales que además pueden cambiar. Lo frío volverse caliente, lo seco, húmedo. Esto<br />
según Aristóteles, permitía que un elemento se transformara en otro.<br />
a<br />
b<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…13<br />
Analice el componente último de:<br />
• una hoja de papel de diario<br />
• un trozo de madera<br />
• una puerta de chapa<br />
• un aparato de televisión<br />
• un vaso de vidrio<br />
Fundamente su respuesta.<br />
Actividad N…14<br />
Analice el componente último de:<br />
• el aire que repiramos<br />
• una hormiga<br />
• una flor<br />
• una célula humana<br />
Fundamente su respuesta.
Demócrito acuñó el nombre de átomo, para designar a las partículas<br />
extremadamente pequeñas que constituían a los materiales, ya<br />
fueran componentes de estructuras vivas o no.<br />
La primera aproximación moderna a la Teoría Atómica tuvo lugar<br />
a principios del siglo XIX. Un químico inglés, John Dalton, a partir<br />
de sus experimentos con gases, formuló una teoría que podemos<br />
resumir de la siguiente manera:<br />
• todos los materiales están formados por pequeñas partículas<br />
indestructibles e indivisibles llamadas átomos. (el término<br />
átomo significa, precisamente “indivisible”);<br />
• los átomos de un mismo elemento tienen iguales propiedades,<br />
en particular un mismo peso;<br />
• los átomos de elementos distintos tienen distintas propiedades,<br />
en particular distinto peso;<br />
• las sustancias se forman cuando los átomos de un mismo o de distintos<br />
elementos se asocian para formar grupos llamados moléculas.<br />
Sustancias simples y<br />
compuestos químicos.<br />
Átomos y moléculas.<br />
31
32<br />
La teoría de Dalton tuvo fundamental importancia para el diseño y<br />
desarrollo posterior de una serie de experimentos que a lo largo de<br />
los años fueron llevando a un conocimiento más detallado de los<br />
átomos. Muchos de estos experimentos modificaron las ideas existentes<br />
sobre las características de los átomos.<br />
Ya a principio del siglo XX los hombres de ciencia consideraban<br />
erróneo el postulado de Dalton sobre la indivisibilidad de los átomos.<br />
Actualmente los científicos -avalados por pruebas y fundados<br />
en teorías- conciben a los átomos de la siguiente manera:<br />
• en el centro del espacio atómico, se halla una esfera muy compacta,<br />
o núcleo del átomo formado por dos tipos de partículas,<br />
los protones -con carga eléctrica de signo positivo- y los neutrones<br />
-sin carga-;<br />
• el núcleo del átomo alberga una gran cantidad de energía, precisamente<br />
toda aquella que sirve para mantener tan firmemente<br />
unidas a sus partículas constitutivas;<br />
• girando en ese espacio vacío, los átomos presentan una<br />
cierta cantidad de partículas pequeñas cargadas negativamente<br />
-los electrones-;<br />
• los electrones pueden ver modificada su área de giro, cuando<br />
por ejemplo son perturbados por una descarga eléctrica. En<br />
cuyo caso giran momentáneamente, en regiones más alejadas<br />
del núcleo.
En síntesis, si imaginamos al átomo como del tamaño de un<br />
campo de fútbol, el núcleo del átomo sería como el de una "bolita<br />
de vidrio" -aquellas con las que suelen jugar los niños- ubicada<br />
en el centro. Los electrones podrían representarse como<br />
una lluvia de papelitos que cae desde las tribunas de un estadio<br />
de fútbol. Claro que el tamaño "real" de un átomo es infinitamente<br />
más pequeño que el de un campo de fútbol, ¡imagine que<br />
en el punto con que termina esta frase podrían caber aproximadamente<br />
unos 10 millones de átomos!<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Actividad N…15<br />
Le proponemos resolver algunas cuestiones relacionadas con<br />
la estructura de los materiales.<br />
Los alquimistas buscaban la transformación de todos los metales<br />
en oro. Siguiendo el modelo de Dalton, ¿cree usted que es posible<br />
poner nuevamente en marcha este proyecto? Explíquelo.<br />
Sabemos que el agua está formada por la unión de dos átomos<br />
de hidrógeno y uno de oxígeno. ¿Podría existir agua, por<br />
ejemplo, en Marte, que tuviese tres átomos de hidrógeno y<br />
uno de oxígeno? Explíquelo.<br />
Revise las respuestas dadas en el primer punto de esta actividad<br />
teniendo en cuenta la teoría atómica.<br />
33
34<br />
Los elementos químicos<br />
Si pensamos en átomos de la misma clase, aquellos que tienen las<br />
mismas propiedades químicas, estamos en presencia de un mismo<br />
elemento químico. En la actualidad, existen más de 109 elementos<br />
químicos, ordenados en una tabla conocida con el nombre de tabla<br />
periódica. En la naturaleza se han hallado 90 elementos, el resto ha<br />
sido inventado en los laboratorios.<br />
Los elementos representados en la tabla periódica son todos los<br />
existentes en el Universo (conocido). En algún sentido podemos<br />
decir que todo es química, ya que todos los cuerpos que existen están<br />
formados por átomos de algún elemento químico. La tabla periódica<br />
es una especie de resumen de la composición del universo conocido.<br />
Una primera clasificación que aparece en la tabla periódica es la<br />
que separa a elementos químicos que son metales (hierro, cobre,<br />
estaño, plomo, cinc, aluminio, etc.) de los no metales (azufre, carbono,<br />
potasio, etc.). Ciertos metales, muy conocidos como el acero, o<br />
el bronce, no figuran en la tabla periódica, pues se trata de aleaciones,<br />
es decir, son mezclas de metales elementales.<br />
La materia que constituye a los seres vivos tiene como elementos<br />
más comunes a los llamados bioelementos: carbono, oxígeno, hidrógeno,<br />
nitrógeno, fósforo, azufre.<br />
En cambio la materia inerte presenta como elementos más abundantes<br />
los llamados geoelementos: silicio, aluminio, hierro, calcio,<br />
sodio, potasio y magnesio.<br />
Los gases nobles<br />
Entre los elementos químicos existen seis, todos ellos gaseosos,<br />
que se conocen con el nombre de gases nobles o inertes ya que en<br />
condiciones ambientales no se combinan con ningún otro elemento<br />
químico, incluido ellos mismos. Estos gases inertes son: Helio,<br />
Neón, Argón, Kriptón, Xenón y Radón.
Tabla Periódica de los Elementos<br />
1 18<br />
IA 0<br />
He<br />
2<br />
2 13 14 15 16 17<br />
IIA <strong>III</strong>A IVA VA VIA VIIA<br />
H<br />
1<br />
HELIO<br />
HIDRÓGENO<br />
Ne<br />
10<br />
F<br />
9<br />
O<br />
8<br />
N<br />
7<br />
C<br />
6<br />
B<br />
5<br />
Be<br />
4<br />
Li<br />
3<br />
NEÓN<br />
FLÚOR<br />
OXÍGENO<br />
NITRÓGENO<br />
CARBONO<br />
BORO<br />
BERILIO<br />
LITIO<br />
Ar<br />
18<br />
Cl<br />
17<br />
S<br />
16<br />
P<br />
15<br />
Si<br />
14<br />
Al<br />
13<br />
FÓSFORO<br />
SILICIO<br />
ALUMINIO<br />
3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12<br />
<strong>III</strong>B IVB VB VIB VIIB V<strong>III</strong>B<br />
IB IIB<br />
Mg<br />
12<br />
Na<br />
<strong>11</strong><br />
ARGÓN<br />
CLORO<br />
AZUFRE<br />
MAGNESIO<br />
SODIO<br />
Kr<br />
36<br />
Br<br />
35<br />
Se<br />
34<br />
As<br />
33<br />
Ge<br />
32<br />
Ga<br />
31<br />
Zn<br />
30<br />
Cu<br />
29<br />
Ni<br />
28<br />
Co<br />
27<br />
Fe<br />
26<br />
Mn<br />
25<br />
Cr<br />
24<br />
V<br />
23<br />
Ti<br />
22<br />
Sc<br />
21<br />
Ca<br />
20<br />
K<br />
19<br />
CRIPTÓN<br />
BROMO<br />
SELENIO<br />
ARSÉNICO<br />
GERMANIO<br />
GALIO<br />
CINC<br />
COBRE<br />
NÍQUEL<br />
COBALTO<br />
HIERRO<br />
MANGANESO<br />
CROMO<br />
VANADIO<br />
TITANIO<br />
ESCANDIO<br />
CALCIO<br />
POTASIO<br />
Xe<br />
54<br />
I<br />
53<br />
Te<br />
52<br />
Sb<br />
51<br />
Sn<br />
50<br />
In<br />
49<br />
Cd<br />
48<br />
Ag<br />
47<br />
Pd<br />
46<br />
Rh<br />
45<br />
Ru<br />
44<br />
Tc<br />
43<br />
Mo<br />
42<br />
Nb<br />
41<br />
Zr<br />
40<br />
Y<br />
39<br />
Sr<br />
38<br />
Rb<br />
37<br />
XENÓN<br />
YODO<br />
TELURIO<br />
ANTIMONIO<br />
ESTAÑO<br />
INDIO<br />
CADMIO<br />
PLATA<br />
PALADIO<br />
RODIO<br />
RUTENIO<br />
TECNECIO<br />
MOLIBDENO<br />
NIOBIO<br />
CIRCONIO<br />
ITRIO<br />
ESTRONCIO<br />
RUBIDIO<br />
Rn<br />
86<br />
At<br />
85<br />
Po<br />
84<br />
Bi<br />
83<br />
Pb<br />
82<br />
Tl<br />
81<br />
Hg<br />
80<br />
Au<br />
79<br />
Pt<br />
78<br />
Ir<br />
77<br />
Os<br />
76<br />
Re<br />
75<br />
W<br />
74<br />
Ta<br />
73<br />
Hf<br />
72<br />
Ba<br />
56<br />
Cs<br />
55<br />
RADÓN<br />
ASTATO<br />
POLONIO<br />
BISMUTO<br />
PLOMO<br />
TALIO<br />
MERCURIO<br />
ORO<br />
PLATINO<br />
IRIDIO<br />
OSMIO<br />
RENIO<br />
WOLFRAMIO<br />
TANTALIO<br />
HAFNIO<br />
BARIO<br />
CESIO<br />
Mt<br />
109<br />
Hs<br />
108<br />
Bh<br />
107<br />
Sg<br />
106<br />
Db<br />
105<br />
Rf<br />
104<br />
Ra<br />
88<br />
Fr<br />
87<br />
MEITNERIO<br />
HASSIO<br />
BOHRIO<br />
SEABORGIO<br />
DUBNIO<br />
RUTHERFORDIO<br />
RADIO<br />
FRANCIO<br />
Lu<br />
71<br />
Yb<br />
70<br />
Tm<br />
69<br />
Er<br />
68<br />
Ho<br />
67<br />
Dy<br />
66<br />
Tb<br />
65<br />
Gd<br />
64<br />
Eu<br />
63<br />
Sm<br />
62<br />
Pm<br />
61<br />
Nd<br />
60<br />
Pr<br />
59<br />
Ce<br />
58<br />
La<br />
57<br />
LUTECIO<br />
ITERBIO<br />
TULIO<br />
ERBIO<br />
HOLMIO<br />
DISPROSIO<br />
TERBIO<br />
GADOLINIO<br />
EUROPIO<br />
SAMARIO<br />
PROMESIO<br />
NEODIMIO<br />
PRASEODIMIO<br />
CERIO<br />
LANTANO<br />
Lw<br />
103<br />
No<br />
102<br />
Md<br />
101<br />
Fm<br />
100<br />
Ei<br />
99<br />
Cf<br />
98<br />
Bk<br />
97<br />
Cm<br />
96<br />
Am<br />
95<br />
Pu<br />
94<br />
Np<br />
93<br />
U<br />
92<br />
Pa<br />
91<br />
Th<br />
90<br />
Ac<br />
89<br />
LAURENCIO<br />
NOBELIO<br />
MENDELEVIO<br />
FERMIO<br />
EINSTENIO<br />
CALIFORNIO<br />
BERKELIO<br />
CURIO<br />
AMERICIO<br />
PLUTONIO<br />
NEPTUNIO<br />
URANIO<br />
PROTACTINIO<br />
TORIO<br />
ACTINIO<br />
REFERENCIAS<br />
Lantánidos Actánidos Otros metales No metales Gases nobles<br />
Metales de<br />
transición<br />
Metales<br />
alcalinotérreos<br />
Metales<br />
alcalinos
1<br />
Metal o no metal<br />
Los elementos químicos pueden ser clasificados en metales o no<br />
metales. Pero existen elementos que no pueden ser clasificados fácilmente<br />
en los grupos definidos por los científicos. Los gases raros<br />
no se incluyen en la clasificación, ni tampoco elementos que se<br />
encuentran en una zona de transición entre los metales y los no<br />
metales, como por ejemplo el germanio, el antimonio, el polonio, etc.<br />
Los metales brillantes, suelen ser sólidos, con la excepción del mercurio<br />
que es líquido. Son elementos de alta densidad, en general maleables<br />
y buenos conductores del calor y la electricidad: el calcio, el sodio,<br />
el magnesio y el cobre son algunos ejemplos.<br />
Los no metales suelen estar en condiciones ambientales bajo la<br />
forma de gases, líquidos o sólidos, son poco densos, no conducen<br />
el calor, ni la electricidad y carecen de brillo. Algunos ejemplos<br />
son el nitrógeno, el bromo, el carbono y el azufre.<br />
1 18<br />
IA 0<br />
DRÓGENO<br />
3<br />
1<br />
H<br />
Li<br />
LITIO<br />
Na<br />
SODIO<br />
9<br />
POTASIO<br />
7<br />
K<br />
Rb<br />
RUBIDIO<br />
5<br />
Cs<br />
CESIO<br />
7<br />
Fr<br />
FRANCIO<br />
4<br />
2 13 14 15 16 17<br />
IIA <strong>III</strong>A IVA VA VIA VIIA<br />
Be<br />
BERILIO<br />
12<br />
Mg<br />
MAGNESIO<br />
20<br />
Ca<br />
CALCIO<br />
38<br />
ESTRONCIO<br />
56<br />
Sr<br />
Ba<br />
88<br />
BARIO<br />
Ra<br />
RADIO<br />
21<br />
3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12<br />
<strong>III</strong>B<br />
ESCANDIO<br />
39<br />
Sc<br />
Y<br />
ITRIO<br />
22<br />
IVB VB VIB VIIB V<strong>III</strong>B<br />
IB IIB<br />
TITANIO<br />
40<br />
Ti<br />
CIRCONIO<br />
72<br />
104<br />
Zr<br />
Hf<br />
HAFNIO<br />
RUTHERFORDIO<br />
57<br />
Rf<br />
LANTANO<br />
89<br />
La<br />
Ac<br />
ACTINIO<br />
23<br />
VANADIO<br />
41<br />
V<br />
Nb<br />
NIOBIO<br />
73<br />
TANTALIO<br />
105<br />
Ta<br />
Db<br />
DUBNIO<br />
58<br />
Ce<br />
90<br />
CERIO<br />
Th<br />
TORIO<br />
24<br />
CROMO<br />
42<br />
Cr<br />
Mo<br />
MOLIBDENO<br />
74<br />
WOLFRAMIO<br />
106<br />
W<br />
Sg<br />
SEABORGIO<br />
59<br />
PRASEODIMIO<br />
91<br />
Metales No metales<br />
Pr<br />
Pa<br />
PROTACTINIO<br />
25<br />
Mn<br />
MANGANESO<br />
43<br />
TECNECIO<br />
75<br />
107<br />
Tc<br />
Re<br />
RENIO<br />
Bh<br />
BOHRIO<br />
60<br />
Nd<br />
NEODIMIO<br />
92<br />
U<br />
URANIO<br />
26<br />
HIERRO<br />
44<br />
Fe<br />
Ru<br />
RUTENIO<br />
76<br />
108<br />
Os<br />
OSMIO<br />
Hs<br />
HASSIO<br />
61<br />
Pm<br />
PROMESIO<br />
93<br />
Np<br />
NEPTUNIO<br />
27<br />
Co<br />
COBALTO<br />
45<br />
Rh<br />
77<br />
109<br />
RODIO<br />
Ir<br />
IRIDIO<br />
Mt<br />
MEITNERIO<br />
62<br />
Sm<br />
SAMARIO<br />
94<br />
Pu<br />
PLUTONIO<br />
28<br />
Ni<br />
NÍQUEL<br />
46<br />
Pd<br />
PALADIO<br />
78<br />
Pt<br />
PLATINO<br />
63<br />
Eu<br />
EUROPIO<br />
95<br />
Am<br />
AMERICIO<br />
29<br />
Cu<br />
47<br />
COBRE<br />
Ag<br />
PLATA<br />
79<br />
Au<br />
64<br />
ORO<br />
Gd<br />
GADOLINIO<br />
96<br />
Cm<br />
CURIO<br />
30<br />
Zn<br />
48<br />
CINC<br />
Cd<br />
CADMIO<br />
80<br />
Hg<br />
MERCURIO<br />
65<br />
TERBIO<br />
97<br />
Tb<br />
Bk<br />
BERKELIO<br />
5<br />
13<br />
B<br />
BORO<br />
Al<br />
ALUMINIO<br />
31<br />
Ga<br />
49<br />
81<br />
66<br />
GALIO<br />
In<br />
INDIO<br />
Tl<br />
TALIO<br />
Dy<br />
DISPROSIO<br />
98<br />
Cf<br />
CALIFORNIO<br />
6<br />
C<br />
CARBONO<br />
14<br />
Si<br />
SILICIO<br />
32<br />
Ge<br />
GERMANIO<br />
50<br />
Sn<br />
ESTAÑO<br />
82<br />
Pb<br />
PLOMO<br />
67<br />
Ho<br />
HOLMIO<br />
99<br />
Ei<br />
EINSTENIO<br />
7<br />
N<br />
NITRÓGENO<br />
15<br />
P<br />
FÓSFORO<br />
33<br />
As<br />
ARSÉNICO<br />
51<br />
Sb<br />
ANTIMONIO<br />
83<br />
Bi<br />
BISMUTO<br />
68<br />
100<br />
Er<br />
ERBIO<br />
Fm<br />
FERMIO<br />
8<br />
O<br />
OXÍGENO<br />
16<br />
S<br />
AZUFRE<br />
34<br />
Se<br />
SELENIO<br />
52<br />
Te<br />
TELURIO<br />
84<br />
Po<br />
POLONIO<br />
69<br />
Tm<br />
101<br />
TULIO<br />
Md<br />
MENDELEVIO<br />
9<br />
17<br />
35<br />
F<br />
FLÚOR<br />
Cl<br />
CLORO<br />
Br<br />
BROMO<br />
53<br />
85<br />
I<br />
YODO<br />
At<br />
ASTATO<br />
70<br />
102<br />
Yb<br />
ITERBIO<br />
No<br />
NOBELIO<br />
2<br />
He<br />
10<br />
HELIO<br />
Ne<br />
18<br />
NEÓN<br />
Ar<br />
ARGÓN<br />
36<br />
Kr<br />
CRIPTÓN<br />
54<br />
Xe<br />
XENÓN<br />
86<br />
Rn<br />
RADÓN<br />
71<br />
Lu<br />
LUTECIO<br />
103<br />
Lw<br />
LAURENCIO<br />
37
38<br />
Los símbolos de los químicos<br />
Dijimos que los átomos de un mismo elemento químico son iguales entre sí y se pueden<br />
agrupar bajo el mismo nombre. Así hablamos de átomos de hidrógeno, oxígeno, aluminio,<br />
magnesio, etc. En la búsqueda inagotable por simplificar las cosas, los químicos han<br />
ideado símbolos que los representan -tal como aparecen en la tabla periódica-.<br />
Por lo general, el símbolo está formado por una o dos letras -la segunda en minúsculaelegidas<br />
por convención. Suelen coincidir con las primeras del nombre latino del elemento,<br />
aunque a veces no es así -como en el caso del plomo, que en latín se denomina<br />
plumbun y su símbolo es Pb-.<br />
El lenguaje de los químicos: las fórmulas<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…16<br />
Determinar, utilizando la tabla periódica, a qué elementos corresponden<br />
los siguientes símbolos:<br />
Hg, Zn, Li, H, Pb, U, F, P, Al, Ca, Se, S, N, O y Si.<br />
Investigue sobre los elementos anteriores e indique en qué<br />
materiales es posible encontrarlos.<br />
Del mismo modo que han inventado símbolos para nombrar a los elementos químicos, también<br />
han ideado un lenguaje simbólico para distinguir mezclas de compuestos y para representar<br />
a las moléculas. Si por ejemplo, mezclamos hierro con azufre podemos escribirlo así:<br />
Fe + S -----> FeS que representa al sulfuro ferroso.<br />
En el caso del agua, tenemos H2O. El número dos como subíndice señala que el hidrógeno<br />
tiene dos átomos en la molécula de agua, en tanto que el oxígeno una sola (no hay número<br />
como subíndice).<br />
Otros ejemplos son el CH4 (metano), NH3 (amoníaco), CO2 (dióxido de carbono).
Moléculas<br />
y compuestos químicos<br />
Llamamos compuesto químico a cualquier sustancia formada por<br />
moléculas, todas iguales entre sí, cada una de las cuales posee, como<br />
mínimo, átomos de dos elementos distintos. Si los átomos son del<br />
mismo elemento, se dice que la sustancia es simple.<br />
Si descomponemos agua a través de un procedimiento denominado<br />
hidrólisis nos encontramos con que las sustancias finales -hidrógeno<br />
y oxígeno- son distintas de la inicial. Por lo tanto, el agua<br />
es una sustancia compuesta formada por dos tipos de átomos. En<br />
cambio, el oxígeno y el hidrógeno son sustancias simples formadas<br />
por un único tipo de átomos.<br />
El término molécula (que viene del latín y significa “masa pequeña”)<br />
originalmente se aplicó a la última unidad indivisible de una<br />
sustancia. A pesar de que el sentido se ha modificado, debemos decir<br />
que en cierta forma sigue siendo una estructura simple, ya que<br />
no puede desintegrarse sin perder su identidad. Por ejemplo, la molécula<br />
de azúcar o de agua puede dividirse en átomos, pero en este<br />
caso deja de ser azúcar o agua.<br />
Hasta aproximadamente un siglo y medio atrás, no se comprendía<br />
ni siquiera la estructura de la molécula más sencilla. A comienzos<br />
del siglo XIX los químicos sostenían, ya desde la época de los alquimistas,<br />
que las sustancias podían organizarse de dos modos diferentes<br />
de acuerdo a como fuera su respuesta al calor.<br />
Un grupo de sustancias, por ejemplo sal, plomo, agua, permanecía<br />
básicamente inalterado después de ser calentado. La sal podía volverse<br />
incandescente, el plomo podía fundirse, el agua se evaporaba;<br />
pero al enfriarse era posible que recuperaran su forma original.<br />
En cambio, un segundo grupo de sustancias, por ejemplo el azúcar y<br />
el aceite de oliva, cambiaban de forma por acción del calor. El azúcar<br />
se volvía caramelo y permanecía carbonizado cuando se enfriaba;<br />
y el aceite se evaporaba y no podía condensarse al enfriarse.<br />
39
40<br />
Los investigadores notaron que las sustancias resistentes al calor<br />
provenían por lo general del mundo inanimado (del aire, el<br />
océano y el suelo), en tanto que las sustancias combustibles provenían<br />
del mundo vivo. Así, en 1807 un químico sueco Jons Jacob<br />
Berzelius denominó “orgánicas” a las sustancias combustibles,<br />
debido a que provenían de “organismos” vivos, e inorgánicas<br />
a todas las demás.<br />
Desde entonces, es posible clasificar a los compuestos químicos<br />
en orgánicos e inorgánicos. Entre los primeros, encontramos<br />
aquellos que tienen al carbono como elemento más importante.<br />
Se encuentran las proteínas, los lípidos, los hidratos de carbono,<br />
las vitaminas, etc., así como los derivados de restos orgánicos<br />
como el carbón y el petróleo.<br />
Los compuestos inorgánicos, característicos de los materiales<br />
minerales, suelen formar moléculas bastante sencillas, como por<br />
ejemplo silicatos, carbonatos, ácidos, etcétera.<br />
La clasificación anterior, como toda clasificación, contiene elementos<br />
arbitrarios. Por ejemplo, el CO 2 se considera un compuesto<br />
inorgánico, a pesar de que es eliminado por muchos seres<br />
vivos en la respiración. El agua también es considerada como<br />
una sustancia inorgánica, a pesar de que es el compuesto más<br />
abundante en los seres vivos.
a<br />
b<br />
Actividad N…17<br />
Lea atentamente y analice el siguiente texto:<br />
“Antes de la aparición de la vida en la Tierra, casi todo el carbono<br />
se encontraba en combinación con el oxígeno formando<br />
el gas atmosférico dióxido de carbono (CO 2 ). Una vez que surgió<br />
la vida vegetal, el proceso de fotosíntesis comenzó a transformar<br />
las moléculas del CO 2 junto con el agua que incorporan<br />
los vegetales por las raíces, en moléculas más grandes llamadas<br />
glúcidos (hidratos de carbono).<br />
Es decir, que por este proceso casi todos los átomos de carbono<br />
podrían haber ingresado en los vegetales, de no haber surgido<br />
también otro proceso (la respiración) que devuelve continuamente<br />
el CO 2 a la atmósfera.”<br />
Dando rienda suelta a su creatividad elabore un esquema (puede<br />
contener dibujos) que exprese el “viaje” que realiza el carbono en<br />
la biosfera (la capa terrestre ocupada por los seres vivos).<br />
“Fuerzas vitales” en las sustancias<br />
En 1828, el químico alemán Friedrich Wohler estudiaba cuestiones<br />
relacionadas con la química inorgánica, es decir compuestos<br />
que nada tenían que ver con los seres vivos. Su maestro, Jons Berzelius,<br />
había clasificado la química en química orgánica e inorgánica.<br />
Sostenía que las sustancias orgánicas no podían formarse a<br />
partir de sustancias inorgánicas en condiciones de laboratorio. Solamente<br />
podían formarse en el interior de seres vivos ya que se necesitaba<br />
la presencia de la llamada “fuerza vital”. Por adherir a esta<br />
creencia Berzelius era considerado vitalista, pues sostenía que la<br />
materia que forma parte de los seres vivos obedece a leyes naturales<br />
diferentes de las que regulan el comportamiento de la materia inerte.<br />
Wohler estaba trabajando con una sustancia llamada cianato de<br />
amonio, que al calentarla se transformaba en urea. Es decir: una<br />
41
42<br />
sustancia inorgánica se transformaba en otra orgánica en el laboratorio,<br />
no dentro de un ser vivo. Pero estas evidencias no lograron<br />
cuestionar las concepciones vitalistas.<br />
Los científicos que adherían a la teoría vitalista consideraban que<br />
si bien era posible lograr esas sustancias, en los seres vivos el<br />
proceso presentaba una calidad superior, ya que podía realizarse<br />
a temperaturas relativamente bajas y con pocas cantidades de<br />
sustancias.<br />
Por esta época, los químicos sabían que existían dos tipos de fermentos:<br />
los que solamente actuaban en los seres vivos, y los que<br />
actuaban fuera de ellos. Para poner a prueba el vitalismo, se utilizaron<br />
justamente los fermentos. Si actuaban solamente dentro<br />
de los seres vivos, al destruir las células que los contenían, los<br />
fermentos quedarían destruidos completamente. Eduard Buchner<br />
ideó un sistema para triturar células de levadura con arena y así<br />
destruirlas completamente. Al filtrar el líquido con las levaduras<br />
muertas estudió con el microscopio los jugos que quedaron y reconoció<br />
que no había ninguna célula. Agregó al jugo una solución<br />
de azúcar e inmediatamente empezó a desprenderse una<br />
gran cantidad de burbujas de dióxido de carbono y el azúcar se<br />
convirtió lentamente en alcohol. Los químicos supieron entonces<br />
que un jugo “muerto” era capaz de llevar a cabo un proceso que<br />
se pensaba que solamente ocurría en el interior de las células vivas.<br />
El vitalismo no pudo sobrevivir a estas evidencias.<br />
A principios del siglo XX, la mayoría de los químicos tenía la<br />
convicción de que dentro de los seres vivos no había fuerzas misteriosas.<br />
Todos los procesos que ocurren en los seres vivos son<br />
llevados a cabo por sustancias químicas, que también pueden ser<br />
utilizadas en tubos de ensayo en un laboratorio.
1<br />
2<br />
3<br />
a<br />
Actividad N…18<br />
Las íntimas relaciones que se establecen entre los materiales<br />
provenientes de la materia viva y de la materia inanimada<br />
fueron durante siglos una de las cuestiones que más ocuparon<br />
a químicos y biólogos. ¿Era posible que nuevos seres vivos<br />
sugieran de materia inerte?<br />
Era común en el siglo XVII, “ver” por ejemplo que salían gusanos<br />
del barro, moscas de la carne podrida y hasta ratas de<br />
depósitos de estiércol.<br />
Le proponemos realizar un experimento para estudiar las relaciones<br />
entre los seres vivos y la materia orgánica e inorgánica.<br />
Materiales necesarios<br />
cuatro frascos de boca ancha,<br />
gasa muy fina,<br />
carne vacuna o pescado fresco,<br />
arena o aserrín húmedo y tierra.<br />
Procedimiento:<br />
1 Coloque el aserrín en el fondo de los dos frascos y luego<br />
un trozo de carne o pescado en cada uno.<br />
2 Cubra un frasco con la gasa fina ajustándola fuertemente<br />
en la boca del frasco. Deje destapado el otro frasco.<br />
3 Caliente en un recipiente toda la tierra durante 20 minutos<br />
para asegurarse de que no existen seres vivos en el interior.<br />
4 Ubique la tierra en cada uno de los dos frascos restantes<br />
(aproximadamente hasta la mitad).<br />
5 Cubra un frasco con una gasa del mismo modo que el<br />
anterior. Deje el otro destapado.<br />
6 Ubique todos los frascos en un lugar ventilado y abierto<br />
(puede ser en el borde de alguna ventana).<br />
7 Realice observaciones periódicas y complete un cuadro<br />
como el siguiente.<br />
Puede ayudarse con una lupa para observar con mayor detalle.<br />
semana frasco 1<br />
observaciones<br />
frasco 2 frasco 3 frasco 4
44<br />
b<br />
c<br />
Anote tres conclusiones que obtenga a partir de las observaciones<br />
realizadas y explique si, efectivamente, los seres pueden<br />
originarse a partir de materia orgánica en descomposición<br />
y/o de materiales inorgánicos.<br />
Anote tres conclusiones en las que detalle sus ideas sobre la posibilidad<br />
o no de la “generación espontánea” de los seres vivos.<br />
La química y la industria<br />
Las industrias químicas transforman a gran escala las sustancias<br />
naturales en otras sustancias útiles para el consumo humano. El<br />
proceso se inicia con alguna materia prima que sufre una serie de<br />
transformaciones hasta alcanzar un producto final.<br />
Las industrias químicas se suelen clasificar según las materias primas<br />
y los productos que desarrollan. Existen industrias químicas<br />
de base que utilizan materias primas y obtienen productos intermedios<br />
que son usados por otras industrias químicas, como por<br />
ejemplo, la metalurgia, la petroquímica, la industria del amoníaco,<br />
del ácido sulfúrico, etc.; y otras industrias llamadas de transformación<br />
que utilizan los productos de las anteriores, como la del automóvil,<br />
la farmacéutica, la textil, la alimentaria, del plástico, perfumes,<br />
vidrio, detergentes, pinturas, etcétera.<br />
Un ejemplo: la siderurgia<br />
La metalurgia es el conjunto de procesos que permiten la extracción<br />
de metales a partir de los minerales que los contienen. La metalurgia<br />
del hierro se denomina siderurgia.<br />
Analicemos el proceso. El hierro se obtiene tratando sus óxidos con<br />
carbón de coque en altos hornos. El alto horno es un gran recipiente<br />
vertical, por cuya parte superior se introducen los óxidos de hierro y<br />
el coque. Por la parte inferior se inyecta aire a elevada temperatura. El<br />
hierro obtenido se llama fundición y contiene entre un dos y un cinco<br />
por ciento de carbono, además de pequeñas cantidades de fósforo,
azufre, manganeso y silicio, y se recoge en forma líquida. Los residuos<br />
que se formaron son separados de la fundición por otros conductos.<br />
A partir de la fundición se obtienen los siguientes tipos de hierro: hierro<br />
dulce, que tiene un contenido en carbono muy bajo, y acero que tiene<br />
un porcentaje un poco mayor de carbono. Con el acero se elaboran piezas<br />
para la construcción de edificios, puentes, etc. Si tiene más carbón,<br />
se elaboran herramientas como martillos, destornilladores, tenazas.<br />
El hierro se oxida con facilidad, reaccionando con el oxígeno del<br />
aire y la humedad atmosférica. Este fenómeno, que también ocurre<br />
en otros metales, se conoce con el nombre de corrosión.<br />
45
46<br />
Un día de gran<br />
contaminación atmosférica<br />
en la ciudad de México<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
f<br />
Actividad N…19<br />
Un tema para estudiar: “La contaminación industrial”<br />
Revise los Módulos1 y 2 de <strong>Ciencias</strong> y Tecnología.<br />
Busque en la biblioteca información sobre tipos de contaminación<br />
que generalmente producen las industrias, por ejemplo<br />
al eliminar compuestos tóxicos sobre las aguas, el aire o<br />
el suelo. Elija una de ellas.<br />
Averigüe cuál es el estado legal de esta cuestión. Es decir, si la<br />
actividad de la industria elegida está controlada por alguna<br />
normativa legal o no.<br />
Recoja algunos comentarios sobre el tema, de personas conocidas<br />
o vecinos de alguna industria.<br />
Mire noticieros de la televisión y observe si se presenta alguna<br />
noticia sobre este problema.<br />
Finalmente, con toda la información obtenida elabore un informe<br />
para comentar con sus compañeros en el encuentro presencial.
Hasta aquí usted ha estudiado átomos, moléculas, sustancias y<br />
cambios que ocurren en los materiales. Vimos que los seres vivos<br />
también están formados por distintos materiales (orgánicos<br />
e inorgánicos). Para cerrar esta primera parte del módulo le proponemos<br />
“recrear” un ingenioso experimento histórico, muy habitual<br />
entre los alquimistas.<br />
Actividad N…20<br />
La búsqueda de oro<br />
Le proponemos un experimento que a partir de una reacción<br />
química siguiendo a los alquimistas, nos permitirá “transmutar”<br />
cobre en “oro”. El experimento, en realidad, simulará que<br />
se ha formado oro.<br />
Materiales necesarios<br />
vaso de precipitado;<br />
tela metálica con centro de amianto;<br />
trípode;<br />
varilla de vidrio;<br />
200 cm3 de agua para disolver aproximadamente<br />
30 gr de cloruro de zinc.<br />
Procedimiento:<br />
1 Caliente la solución formada hasta su ebullición y luego<br />
agrege unas granallas de zinc (3 ó 4).<br />
2 Introduzca con una pinza una moneda de cobre. Déjela sumergida<br />
unos minutos hasta que se observe un cambio en<br />
la coloración.<br />
3<br />
Retire la “nueva” moneda de la solución con una pinza metálica<br />
y caliéntela en la llama fría del mechero. ¿Qué pasó?<br />
Nota: En las condiciones anteriores, inicialmente se ha producido un<br />
depósito de zinc sobre la superficie del cobre. Luego al llevar a la llama,<br />
el contacto del zinc con el cobre que se encuentra debajo forma bronce.<br />
47
Las Unidades de la Vida<br />
En la primera parte de este libro usted ha estudiado cómo la<br />
química permite aclarar cuestiones relacionadas con los cambios<br />
que ocurren en los materiales y las principales características<br />
que éstos presentan.<br />
En esta segunda parte, se estudiará la estructura de los seres vivos,<br />
sus características y algunos cambios que se producen en ellos.<br />
En el Módulo 2 de <strong>Ciencias</strong> y Tecnología se explicó que el cuerpo<br />
humano está formado por células y que éstas pueden ser vistas<br />
con instrumentos adecuados. Durante el siglo XIX se produjo un<br />
notable desarrollo en los aparatos, esto permitió analizar con<br />
bastante detalle la estructura celular y realizar importantes experimentos.<br />
Se observaron múltiples seres vivos.<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…21<br />
Revise el Módulo 2 de <strong>Ciencias</strong> y Tecnología y resuma brevemente<br />
en un esquema las características principales de los<br />
microscopios.<br />
Busque en otras fuentes bibliográficas más información sobre<br />
microscopios, por ejemplo consultando una enciclopedia.<br />
49
50<br />
La Célula y su Teoría<br />
Las células habían sido observadas y bautizadas, durante el siglo<br />
XVII. La historia revela que en 1665 el investigador inglés Robert<br />
Hooke, observando a través de uno de los primeros microscopios<br />
una fina lámina de corcho, “vio” una multitud de diminutas cavidades<br />
estrechamente pegadas unas con otras.<br />
Actividad N…22<br />
Estos dibujos históricos muestran observaciones realizadas al microscopio<br />
de estructuras celulares y los esquemas actuales sobre células.
a<br />
b<br />
Trate de reconocer alguna estructura común en ambos tipos<br />
de dibujos.<br />
Para discutir en grupo: si no supiéramos que estas estructuras<br />
son células, ¿qué veríamos en los esquemas? Es decir, ¿cuándo<br />
vemos algo, todos vemos lo mismo?<br />
Hooke expuso sus observaciones ante la recién formada Royal Society<br />
de Londres, con las siguientes palabras:<br />
“... pude percibir con una claridad meridiana que estaba todo (el<br />
corcho) perforado y lleno de poros, lo mismo que un panal de miel,<br />
sólo que sus poros no eran regulares; no obstante no difería para<br />
nada de un panal de miel en estos aspectos:<br />
Primero, en que tenía muy poca sustancia sólida, en comparación<br />
con la cavidad vacía que se hallaba contenida entre (...), porque los<br />
intersticios, o paredes (como puedo denominarlas), o particiones de<br />
dichos poros, eran casi tan finos en proporción a sus poros, como<br />
lo son las películas de cera de un panal de miel (que encierran y<br />
constituyen las células sexangulares) en proporción a los suyos.<br />
Segundo, en que estos poros o células, no eran muy profundos, sino<br />
que estaban formados por muchísimas cajitas, separadas una a una a lo<br />
largo de un poro muy largo, por ciertos diafragmas.”<br />
Las observaciones realizadas en tejidos animales no resultaban<br />
muy claras. La noción de que tanto las plantas como los animales<br />
estaban formados por unidades vivas (las células) tardó mucho en<br />
llegar. Esta demora se debió en parte quizás a la imperfección de<br />
los primeros microscopios. Recién a principios del siglo XIX comenzaron<br />
a hacer su aparición microscopios con objetivos más<br />
precisos. Una vez que fue incorporado a la tarea científica este<br />
progreso técnico, el creciente interés sobre el tema permitió que los<br />
estudios se multiplicaran. Theodor Schwann publicó en 1839 las<br />
conclusiones de su trabajo que en la actualidad son consideradas<br />
como inaugurales para la denominada teoría celular.<br />
Robert Hooke, Micrographia,<br />
Londres (1665); reproducción<br />
facsímil de Culture et Civilisation,<br />
Bruselas (1966), p. <strong>11</strong>3.<br />
51
52<br />
La fibra como unidad<br />
Varios pensadores y médicos antiguos, como Erasistrato y Galeno,<br />
concebían al cuerpo formado por un tejido confeccionado por<br />
arterias, venas y nervios. Esta creencia en que el cuerpo en último<br />
término está constituido a base de fibras huecas, era compartida<br />
por la mayoría de los científicos. Pensaban que actuaban como<br />
simples “pipas” para la transmisión de los vitalizadores átomos del alma.<br />
Avanzado ya el siglo XV<strong>III</strong>, se produjo una modificación significativa<br />
en la teoría de la fibra que sostenía que las fibras no eran meros transmisores<br />
huecos de los efluvios vitales, sino que ellas mismas estaban vivas.<br />
Eran unidades vivas con que estaba compuesto el cuerpo humano.<br />
Las fibras que, según esta concepción, forman el tejido de todas las<br />
partes del cuerpo existían en un estado de tensión, y esta tensión<br />
era la responsable del fenómeno de la vida. Asimismo se interpretaba<br />
la muerte como la pérdida de esta tensión vital.<br />
Estas ideas prevalecieron mayoritariamente entre los especialistas antes<br />
de la introducción del microscopio. Esto muestra la estrecha relación<br />
existente entre la tecnología y los desarrollos llevados a cabo<br />
por la ciencia.<br />
Pero durante la década de 1830, y a pesar de la disponibilidad cada<br />
vez mayor de estos instrumentos enormemente mejorados, no<br />
resultó inmediatamente claro que los cuerpos de todos los organismos<br />
macroscópicos estuvieran constituidos -aun siendo similarespor<br />
unidades básicamente similares; o que estas unidades fueran<br />
células en el sentido que hoy se le puede dar a ese término.<br />
El naturalista Jean Baptiste de Lamarck (creador de la palabra “biología”)<br />
en su obra Filosofía zoológica publicada en 1809, insistía en que<br />
las partes sólidas de los cuerpos animales estaban constituidas por material<br />
celular. Sin embargo, no se interesaba por las células en si, sino<br />
únicamente en el tipo de arquitectura que tenían los tejidos del cuerpo.<br />
Diversos investigadores de la primera mitad del siglo XIX hicieron una<br />
aproximación más rigurosa a la genuina teoría de la célula y explicaron<br />
que el cuerpo estaba constituido por “glóbulos” microscópicos.
Está claro que este concepto se acerca mucho al concepto moderno<br />
de célula. Sin embargo, falla en dos puntos:<br />
• primero nunca se demostró que el glóbulo fuera otra cosa más<br />
que una simple unidad arquitectónica de tejido vivo.<br />
• segundo el término glóbulo fue aplicado a una amplia extensión<br />
de objetos.<br />
Puede ser que muchos científicos “globulistas” hayan visto lo que hoy<br />
día consideramos células pero, indudablemente también habrán observado<br />
todo tipo de estructuras, aberraciones producidas por las lentes,<br />
halos de difracción, gotitas de aceite, etc., que de un modo bastante indiscriminado<br />
fueron ubicados bajo el encabezamiento general: glóbulo.<br />
Los primeros pasos en el camino hacia el conocimiento moderno fueron<br />
dados por el botánico Robert Brown quien en 1833 estableció que<br />
los tejidos de las plantas estaban compuestos por células nucleadas.<br />
Esta observación de que las células de las plantas tenían núcleos<br />
fue crucial. Los histólogos (biólogos especialistas en el estudio de<br />
tejidos, es decir conjuntos de células de características similares)<br />
también advirtieron la presencia de núcleos en varios tejidos animales.<br />
Y lo que fue más importante, detectaron núcleos en tejido<br />
esquelético en desarrollo, porque estaba claro que los cartílagos y<br />
los huesos poseían una organización celular.<br />
El investigador Theodore Shwann observó la presencia de células<br />
en el interior del cordón dorsal (notocorda) en desarrollo de peces<br />
y anfibios embrionarios. En 1839 describió los métodos que había<br />
empleado en el estudio de ese tejido y señaló que la notocorda se<br />
asemeja con gran exactitud a cierto tejido celular de las plantas.<br />
Sin embargo, hizo falta la unión de un botánico y un zoólogo para<br />
generar la teoría de la célula. El zoólogo fue Schwann; el botánico,<br />
Matías Schleiden quien consideró al núcleo como el citoplasto<br />
o centro generativo de la célula. De hecho, fue más allá. Propuso<br />
que el nucleolo que había descubierto durante sus investigaciones,<br />
primero formaba el núcleo, y éste, a su vez, formaba la célula.<br />
Schleiden también opinaba que las células podían ser vistas desde dos<br />
aspectos diferentes: en primer lugar, como unidades independientes de<br />
vida y desarrollo, y en segundo lugar, como elementos que ayudan<br />
53
54<br />
a constituir una comunidad multicelular -la planta-. Él fue uno de<br />
los primeros en ver a la planta como una comunidad de células o,<br />
como él la llamó polystok.<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…23<br />
Averigüe en un libro de texto si las afirmaciones de Schleiden<br />
sobre el núcleo, el nucleolo y la formación de una célula son<br />
consideradas correctas en la actualidad.<br />
Discuta en grupo si efectivamente, las células pueden ser consideradas<br />
unidades “independientes de vida y desarrollo”.<br />
Con la publicación en 1839 de su obra central Mikroskopische Untersuchungen,<br />
Schwann estableció la idea que después sería aceptada,<br />
de que los animales y las plantas compartían un principio arquitectónico<br />
común: ambos están compuestos por células. Así, se<br />
concluyó que cada célula lleva una especie de “doble vida”: una<br />
independiente, que pertenece a su propio desarrollo y otra comunitaria,<br />
en la medida en que forma parte integral de un ser vivo.<br />
Esta idea encontró numerosos adeptos. Quizá la voz más influyente fue<br />
la que habló de la célula como la unidad de vida. Rudolph Virchow, en<br />
su obra más importante insistió en que las células no se originan de<br />
nuevo cada vez, sino que todas descienden de células preexistentes. Esta<br />
importante intuición se encuentra encerrada en la famosa frase de<br />
Virchow: “omnis cellula e cellula”, toda célula proviene de otra célula.<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…24<br />
Vuelva a leer las ideas de Schleiden y Schwann sobre el origen<br />
de las células teniendo en cuenta la afirmación de Virchow.<br />
Relacione sus conclusiones con los resultados del experimento<br />
realizado en la Actividad N…18 sobre el origen de los seres<br />
a partir de materia orgánica o inorgánica.
Virchow puso de relieve el significado de la teoría de la célula proponiendo<br />
una analogía entre los organismos biológicos y sociales.<br />
Comparó explícitamente a las células con los individuos que viven<br />
en un estado. Frecuentemente se refiere a organismos como a “repúblicas<br />
celulares” o “estados celulares democráticos”. Así, la enfermedad<br />
por ejemplo, no tenía su origen en alguna misteriosa entidad<br />
interior, sino en el mal funcionamiento de ciertas células. La<br />
célula era, pues, tanto unidad de vida como unidad de enfermedad.<br />
Alquimia y enfermedad<br />
Entre los siglos XVI y XVII surge una nueva escuela de investigadores,<br />
llamada de los iatroquímicos. Estos estudiosos utilizaban los<br />
conceptos y las prácticas de químicos y alquimistas para preparar<br />
remedios y para explicar muchos procesos que ocurren en los organismos<br />
vivos. Uno de los personajes centrales del movimiento<br />
fue Theophrastus Philipus Aureolus Bombastus von Hohenheim,<br />
conocido como Paracelso (apodo que se puso él mismo para mostrarle<br />
al mundo que era más -para- que Celso, un escritor romano<br />
del siglo I que había recopilado todo el saber médico de la época).<br />
Uno de los aportes más originales de Paracelso fue la introducción<br />
de una nueva idea sobre la enfermedad, muy diferente a la que<br />
existía entonces.<br />
Hasta Paracelso, la enfermedad era considerada como un desequilibrio<br />
humoral (es decir, entre los líquidos internos del cuerpo). Una<br />
persona podía tener muchos o pocos humores según su personalidad,<br />
por lo que había tantas enfermedades como personas. Pero Paracelso<br />
sostuvo que había causas externas para las enfermedades. Algunas<br />
enfermedades que descubrió eran causadas por minerales que al entrar<br />
al cuerpo se apoderaban de alguna zona y provocaban la enfermedad.<br />
El tratamiento debía, entonces, estar destinado a neutralizar<br />
la acción de la sustancia externa y no a equilibrar líquidos.<br />
55
56<br />
El cuerpo era “visto” por este científico como la suma total de sus<br />
células individuales.<br />
Tras muchos debates, mucha argumentación y mucha oposición, la<br />
teoría de la célula en la versión vislumbrada por Virchow poco a<br />
poco fue superando a sus críticos durante la segunda mitad del siglo<br />
XIX. Resultaba cada vez más claro que las células eran las unidades<br />
básicas y funcionales del cuerpo y que el conocimiento de sus propiedades<br />
explicaba mucho acerca de las propiedades de un organismo.<br />
La aparición de los microscopios electrónicos en la segunda mitad<br />
del siglo XX y los progresos de la bioquímica, la genética y las técnicas<br />
de laboratorio permitieron investigar los mecanismos internos<br />
de esta “cajita particular”.<br />
En las fronteras de lo viviente, se han descubierto otros seres aun más<br />
pequeños: los virus, que sólo pueden crecer y reproducirse cuando invaden<br />
a una célula. Se puede afirmar, pues, que no hay vida sin células.
Parecidas y diferentes,<br />
pero todas células<br />
El mundo celular es de una infinita diversidad. Pero, ¿qué hay de<br />
común entre una bacteria, una ameba, una célula de lechuga, una<br />
neurona, un espermatozoide y un óvulo?<br />
Dada la gran diversidad de modos de vida, de forma, de tamaño<br />
(desde unos micrómetros en el caso de una bacteria hasta un metro<br />
en el de ciertas neuronas), la unidad del mundo celular ha escapado<br />
durante largo tiempo a los investigadores.<br />
Pero todos los tipos celulares están caracterizados por la misma lógica<br />
de organización y los mismos elementos fundamentales (proteínas,<br />
glúcidos, lípidos y ácidos nucleicos).
58<br />
Biolementos y biomoléculas<br />
Entre los elementos químicos que constituyen a los seres vivos,<br />
podemos mencionar los siguientes: carbono (C), hidrógeno (H),<br />
oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) constituyen el<br />
96 por ciento de la masa total de un organismo. El 4 por ciento restante<br />
está formado por calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio<br />
(Mg), hierro (Fe), iodo (I), entre otros.<br />
Los bioelementos se combinan entre sí para formar biomoléculas<br />
que se clasifican habitualmente en seis grandes grupos:<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Los glúcidos, formados por carbono, hidrógeno y oxígeno.<br />
Son la fuente primaria de energía para el funcionamiento de<br />
la mayoría de las células.<br />
Lípidos, también formados por carbono, hidrógeno y oxígeno;<br />
son elementos constitutivos de las membranas de las células.<br />
También suelen almacenarse como sustancias de reserva de las células.<br />
Las proteínas, formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.<br />
Son los constituyentes principales de la mayoría de las<br />
estructuras del cuerpo de un ser vivo (músculos, pelo, piel, uñas,<br />
entre otras estructuras).<br />
Las enzimas son un tipo particular de proteínas cuya función consiste<br />
en posibilitar la existencia de reacciones químicas en la célula.<br />
Existen enzimas específicas para cada tipo de reacción.<br />
Las vitaminas son una multitud de compuestos químicos diversos.<br />
Su función principal es facilitar la acción de las enzimas en reacciones<br />
químicas muy complejas.<br />
Los ácidos nucleicos, constituidos por carbono, hidrógeno, oxígeno,<br />
nitrógeno y fósforo, se pueden clasificar básicamente en dos<br />
tipos: el DNA (ácido desoxirribonucleico) y el RNA (ácido ribonucleico).<br />
El DNA es una macromolécula que contiene información<br />
genética que se transmite mediante la herencia.
Modelo de ADN<br />
a<br />
b<br />
Actividad N…25<br />
Busque ejemplos de glúcidos, lípidos, proteínas, enzimas y vitaminas.<br />
Averigüe en qué lugares del cuerpo humano se encuentran<br />
o actúan.<br />
Elabore un cuadro con la información obtenida.<br />
Modelo de acción de una enzima<br />
59
60<br />
Modelo de membrana celular<br />
Toda célula está rodeada por una barrera, la membrana plasmática,<br />
formada por un agregado de lípidos y proteínas. Esta barrera delimita<br />
un compartimento cerrado que contiene una solución viscosa, el<br />
citoplasma, en el cual están concentradas miles de moléculas diferentes.
La organización celular<br />
El mundo de las células está dividido en dos formas de organización<br />
fundamentalmente diferentes: las células procariotas (como las de las<br />
bacterias) y las células eucariotas (por ejemplo, todas las células del cuerpo<br />
humano). En las primeras, la organización es bastante más simple.<br />
La célula eucariota contiene un gran número de pequeños compartimentos,<br />
los orgánulos, rodeados de membranas. Los orgánulos se dividen<br />
el trabajo dentro de la célula.<br />
Sólo las células eucariotas pueden asociarse para formar organismos<br />
complejos. En éstos cada célula puede especializarse en una función particular<br />
desarrollando estructuras propias y sustancias químicas específicas.<br />
Esquema de<br />
célula eucariota<br />
Esquema de<br />
células procariotas
62<br />
Una de las primeras células observadas por el naturalista holandés<br />
Antonie van Leewenhoek en el siglo XV<strong>III</strong>, el espermatozoide, en cuya<br />
estructura hay tres partes bien diferenciadas: cabeza, cuello y cola.<br />
Esquema de un<br />
espermatozoide humano<br />
¿Cómo se forman los organismos?<br />
Durante el siglo XVII existieron dos teorías que intentaron, por<br />
caminos opuestos, dar respuesta a cómo se forman los organismos,<br />
especialmente los seres humanos. La primera, conocida con<br />
el nombre de ovismo, suponía que el óvulo (célula aportada por<br />
la madre) asumía exclusivamente la función de elemento reproductor.<br />
Esta idea se reforzaba con “observaciones” que mostraban<br />
que el feto ya estaba completamente en el óvulo cuando todavía<br />
se encontraba en el ovario.<br />
La otra teoría, conocida con el nombre de animalculismo, a diferencia<br />
de la anterior sitúa el feto preformado en el espermatozoide.
a<br />
b<br />
Actividad N…26<br />
Explique en media página en qué consiste el proceso de desarrollo<br />
embrionario. Puede consultar el Módulo 4 de <strong>Ciencias</strong><br />
y Tecnología.<br />
Confronte la información que obtenga con las teorías anteriores.<br />
63
64<br />
La Fábrica Celular<br />
Como en una fábrica, en la célula entran materiales en bruto y se<br />
fabrican productos manufacturados. La producción está organizada<br />
alrededor de cadenas de montaje y emplea “unos obreros especializados”,<br />
las enzimas. Estas enzimas son sustancias químicas con alta<br />
especificidad, es decir cada una de ellas lleva a cabo un determinado<br />
tipo de reacción de “armado” (síntesis) o “desarmado” (degradación)<br />
de moléculas.<br />
Como en una fábrica, hay otras biomoléculas, que “hacen de capataces”:<br />
vigilando las operaciones. También existen aquellas que almacenan<br />
la información y coordinan el programa de actividades.<br />
Consideremos una célula especializada en la fabricación de una<br />
sustancia, la insulina y para ver la dinámica que conduce a la liberación<br />
del producto en la sangre.<br />
La información básica para la actividad de esta célula está alojada<br />
en el ADN, verdadera cinta magnética en la que está grabado todo<br />
el plan de fabricación. En las células eucariotas el ADN está confinado<br />
en un campartimento llamado núcleo de la célula. De modo<br />
que la información debe ser exportada desde allí hasta el citoplasma<br />
donde se llevará a cabo la fabricación de insulina.<br />
En el citoplasma no solo se hallan las estructuras (ribosomas)<br />
donde se realiza la fabricación de insulina sino también aquellos<br />
orgánulos que se encargarán del “fraccionamiento, embalaje y<br />
etiquetado” del producto.<br />
Así como se puede bloquear un taller de una fábrica o reducir su<br />
ritmo, también la célula puede ajustar el funcionamiento de sus<br />
cadenas de montaje en función de materias primas disponibles, de<br />
los constituyentes que debe fabricar y de los encargos que recibe<br />
del resto del organismo.
a<br />
Actividad N…27<br />
Complete (con ayuda bibliográfica) las distintas secciones de<br />
la “fábrica” que presentamos a continuación.<br />
No obstante, la comparación con una fábrica tiene sus límites. Debido<br />
a su origen, a la cantidad de trabajos que realizan las moléculas especializadas<br />
y a la plasticidad de sus estructuras, la célula es un sistema<br />
infinitamente más complejo que la más sofisticada de las fábricas.<br />
65
66<br />
La energía de la célula<br />
Los procesos de síntesis que ocurren en una célula consumen energía.<br />
También el mantenimiento y el buen funcionamiento de la maquinaria<br />
celular requiere energía. La moneda de cambio de la energía<br />
en el citoplasma de la célula es una pequeña molécula, conocida como<br />
ATP (adenosina trifosfato). Esta molécula se renueva constantemente<br />
gracias a la combustión “a fuego lento” de azúcares o grasas.<br />
En la mayoría de las células eucariotas, esta combustión se realiza<br />
en los orgánulos conocidos como mitocondrias, donde mediante el<br />
consumo de oxígeno, los azúcares y grasas son degradados integramente<br />
produciendo dióxido de carbono (CO 2 ). En este proceso conocido<br />
como respiración es celular donde también se forma el ATP.<br />
La mayoría de las células absorben de su medio los azúcares (el<br />
combustible) de modo que es preciso que en el mundo de los seres<br />
vivos haya una fuente que provea permanentemente esta sustancia.<br />
Son las células vegetales las que gracias a la clorofila captan la<br />
energía Sol utilizándola para fabricar estos azúcares a partir del<br />
CO 2 de la atmósfera.<br />
a<br />
Actividad N…28<br />
Revise sus conocimientos sobre fotosíntesis desarrollados en el Módulo<br />
2 de <strong>Ciencias</strong> y Tecnología y complete el siguiente esquema.
Toda célula viene de otra célula<br />
El paso desde la célula inicial única al individuo completo, se<br />
realiza por medio de un gran número de divisiones celulares planificadas,<br />
llamadas mitosis. La mitosis es un proceso en varias etapas<br />
entre las que se incluye la duplicación del ADN de la célula, la formación<br />
de dos nuevos núcleos y por último, la separación en dos<br />
células hijas que poseen exactamente el mismo material genético.<br />
En las células procariotas, que carecen de núcleo, una vez replicado<br />
el ADN la célula simplemente se escinde y se forman dos células<br />
genéticamente idénticas.<br />
Actividad N…29<br />
Si en su centro cuentan con algunos materiales de laboratorio,<br />
usted, con la colaboración del docente podrá realizar la<br />
siguiente experiencia para observar el proceso de mitosis.<br />
Materiales necesarios<br />
un microscopio;<br />
solución de alcohol acético (3 partes de alcohol común y 1 parte<br />
de ácido acético. Se debe preparar en el momento de usarlo;<br />
ácido clorhídrico normal (ácido clorhídrico común: 82ml,<br />
agua 1.000 ml);<br />
colorante: carmín acético (1 gr. de carmín en 45 ml de ácido<br />
acético; calentar suavemente, agregar 55 ml de agua; dejar<br />
enfriar y filtrar con papel de filtro).<br />
Procedimiento:<br />
1 Llene un frasco de boca ancha con agua.<br />
2 Coloque una cebolla de forma tal que sus raíces toquen la<br />
superficie del agua. Deje pasar algunos días hasta que las<br />
raíces alcancen alrededor de un centímetro de longitud.<br />
3 Luego, corte las raíces y sumérjalas en solución de alcohol<br />
acético (fijador), durante 20 ó 30 minutos (hasta 24 horas).<br />
4<br />
Lave las raíces con agua y sumerja 15 minutos en un<br />
recipiente con carmín acético.<br />
67
68<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
Pase una raíz a un portaobjeto, colocando también una<br />
gota de colorante.<br />
Triture 2 mm del extremo de la raíz usando para eso agujas<br />
de inyección a las que se les dobla la punta.<br />
Separe la parte no triturada. Se debe tener cuidado de que<br />
no se seque el colorante.<br />
Coloque suavemente el cubreobjeto sobre el material triturado,<br />
cúbralo con un papel de filtro apoyando el dedo pulgar<br />
haciendo presión en sentido vertical cuidando que no se deslice.<br />
Seque el preparado con un papel de filtro y coloque gotitas<br />
de colorante junto al borde del cubreobjeto para que tome<br />
contacto con el material de observación.<br />
Luego de 15 minutos puede realizar la observación al<br />
microscopio.<br />
En lugar de carmín acético también se puede usar orceína acética.<br />
¿Por qué no todas las células<br />
del organismo son iguales?<br />
Todas las células poseen el mismo lote de genes. Pero sólo algunos<br />
de ellos se expresan, es decir, codifican proteínas. La expresión<br />
diferencial de los genes se pone en marcha durante el desarrollo<br />
del embrión: es la diferenciación celular. Así, las células precursoras<br />
de los glóbulos rojos traducen principalmente el gen que codifica<br />
la hemoglobina. Este gen, en cambio, está totalmente “mudo”<br />
en todas las demás células del organismo.<br />
En una célula muscular, se expresan sobre todo los genes de las proteínas<br />
del citoesqueleto. La insulina es fabricada por células del páncreas.<br />
¿Qué regula en último término toda la maquinaria celular? ¿Por<br />
qué un gen se expresa en ciertas células y no en otras? ¿Cómo<br />
orientan las células de un embrión su diferenciación en función<br />
de la posición que ocupan? Todos estos son problemas cuya resolución<br />
aún es motivo de investigación.
La Tercera Edad en las Células<br />
En general, una célula diferenciada raramente se divide. Las neuronas<br />
son incapaces de hacerlo. Si el hígado está dañado, en cambio,<br />
las células de este órgano pueden regenerarlo proliferando,<br />
multiplicándose.<br />
Al cabo de un cierto tiempo, variable según los tipos celulares (de<br />
dos a tres días para las células del intestino, tres meses para los<br />
glóbulos rojos, decenios para las neuronas), la renovación de los<br />
constituyentes internos y la eliminación de los desechos se frenan<br />
y la célula acaba por morir.<br />
Las células muertas pueden ser sustituidas por otras células, por<br />
ejemplo, las células de la base de la epidermis sufren múltiples divisiones.<br />
Sus células hijas o bien se diferencian y producen queratina<br />
(proteína característica de la piel) hasta morir y escamarse, o<br />
bien permanecen en la base a modo de reserva.<br />
Pero el capital de divisiones que puede sufrir una célula es limitado,<br />
siendo éste uno de los factores de envejecimiento de los tejidos<br />
y los organismos.<br />
Micromundo<br />
Ese mundo extraño en el que hunde sus raíces la vida, un mundo<br />
en las fronteras de lo animal, lo vegetal y lo molecular, es el de los<br />
protistas, las bacterias y los virus. Es tan pequeño que escapa a los<br />
sentidos humanos y las descripciones históricas que estudiamos nos<br />
han mostrado una diversidad de teorías sobre este mundo.<br />
Dada la dificultad para representarse una longitud inferior al milímetro,<br />
es necesario contar con un instrumento capaz de “sumergirse” en<br />
lo infinitamente pequeño: una escala de referencia.<br />
Vimos que el microscopio óptico nos permite conocer células, ya<br />
que amplía los objetos mil veces, permite observar magnitudes del<br />
orden del micrómetro o micra (una milésima de milímetro). El microscopio<br />
electrónico cuyo poder de ampliación es de quinientos<br />
69
70<br />
mil, permite ver moléculas muy grandes, de diez a cien nanómetros<br />
(1 nanómetro = l millonésima de milímetro). Un microscopio ultrapoderoso<br />
agranda los objetos un millón de veces. Con semejante instrumento,<br />
una molécula mediría un milímetro; una pulga (un milímetro)<br />
tendría el tamaño de una manzana urbana; una persona de un<br />
metro setenta, tendría una estatura de 1.700 kilómetros!<br />
Escala de referencia<br />
1700 km<br />
1 km<br />
100 m<br />
10 m<br />
1 m<br />
10 cm<br />
1 cm<br />
1 mm<br />
1/100 de mm<br />
hombre<br />
pulga<br />
paramecio<br />
célula<br />
bacteria<br />
virus<br />
proteína<br />
moléculas<br />
átomo<br />
Escala real<br />
1.70 m<br />
1 milímetro<br />
100 micrómetros<br />
10 micrómetros<br />
1 micrómetro<br />
100 nanómetros<br />
10 nanómetros<br />
1 nanómetro<br />
0.01 nanómetros
Otra escala importante es la de la complejidad, que se puede medir<br />
por la cantidad de “letras” de los planos químicos hereditarios que<br />
permiten la reproducción del virus, la bacteria o la célula humana.<br />
El plano de un virus como el de la hepatitis B contiene un código<br />
genético de 3.182 “letras”, que equivale a una página de 3000 caracteres,<br />
a razón de 60 caracteres por línea y 50 líneas por página.<br />
El de una bacteria contiene tres millones de letras, o sea mil páginas<br />
de tres mil caracteres (una enciclopedia de cinco centímetros<br />
de grosor). Finalmente, el plano de una célula humana contiene<br />
tres mil millones de “letras”, es decir, el equivalente de una pila de<br />
mil enciclopedias de mil páginas, que alcanzaría una altura de cincuenta<br />
metros (un edificio de veinte pisos).<br />
Los seres vivos eran divididos hasta principios de siglo, en dos<br />
grandes reinos: animal y vegetal. Como se explicó en el Módulo 2<br />
de <strong>Ciencias</strong> y Tecnología uno se distingue del otro por la forma de<br />
alimentación. Los animales se alimentan de vegetales o de otros<br />
animales; no fabrican sus propios alimentos sino que los toman de<br />
afuera; son heterotrófos. Los vegetales, gracias a la clorofila, transforman<br />
la energía luminosa del Sol en energía química que utilizan<br />
para fabricar los alimentos y combustibles necesarios para<br />
conservar sus funciones vitales: son autótrofos.<br />
Si por un lado es fácil incluir al perro entre los animales y al árbol<br />
entre los vegetales, no sucede lo mismo con organismos como los<br />
protistas, que se comportan a veces como unos, a veces como<br />
otros, por ello se los ubicó en un reino aparte. Las bacterias, por su<br />
tipo celular particular, procariota, también se ubican en un reino<br />
separado, conocido como monera.<br />
En cuanto a los virus, algunos científicos se preguntan si no son<br />
moléculas químicas complejas a las que no se puede clasificar entre<br />
los seres vivos.<br />
Una particularidad de estos microorganismos (protistas y bacterias)<br />
en relación con los animales y los vegetales superiores es que se<br />
componen de una sola unidad morfológica elemental, la célula, que<br />
podemos pensar como una especie de gota microscópica de jalea viva.<br />
No obstante los organismos superiores, formados por millones de<br />
millones de células, también pasan por el estado unicelular; esto<br />
71
sucede, en el momento de la reproducción sexual. Por otra parte,<br />
todas sus células, incluso las más complejas y diferenciadas, poseen<br />
una estructura comparable con la del protista más simple. Es<br />
por ello que conviene indagar ante todo en los microorganismos.<br />
Actividad N…30<br />
Observe los siguientes esquemas y organice de acuerdo con<br />
el tamaño (de menor a mayor) las siguientes estructuras: célula<br />
animal, célula vegetal, bacteria, virus, núcleo celular, lisosoma,<br />
mitocondria y cloroplasto.
74<br />
Los Virus<br />
Los virus representan quizás el límite entre lo vivo y lo no vivo.<br />
No son células. No pueden moverse, ni alimentarse en forma independiente.<br />
Sólo pueden reproducirse, pero dentro de una célula a<br />
la que parasitan. Es decir, podemos pensar que un virus “vive” si<br />
está dentro de una célula.
Pandemia, epidemia y endemia<br />
La epidemiología es la ciencia que estudia la forma en que se presentan, transmiten y previenen<br />
las enfermedades. Deriva de la palabra epidemia (del griego, sobre el pueblo) término<br />
que se aplica a la aparición repentina en una región geográfica de una enfermedad infectocontagiosa<br />
que se propaga rápidamente entre los habitantes.<br />
Existen asimismo, enfermedades que son locales, es decir, habituales en una región o localidad<br />
determinada. En este caso se habla de endemia.<br />
En cambio, si una enfermedad infectocontagiosa se inicia en un país y se extiende hacia<br />
otras naciones, se dice que se trata de una pandemia.<br />
Estudiaremos las principales características de los virus a través de<br />
su acción en una enfermedad que periódicamente nos lleva a tomar<br />
vacaciones obligadas: la gripe.<br />
Se trata de una enfermedad vírica, que representa un auténtico problema<br />
de salud en todos los países del mundo. Muchos especialistas<br />
consideran que se trata de la última gran sobreviviente de las grandes<br />
pandemias que han marcado la historia de la humanidad.<br />
Si bien se sabe mucho sobre la gripe, sus características, algunas<br />
formas de prevención, de control, estamos lejos de conocer todos<br />
sus misterios, como por ejemplo, las relaciones que establece el virus<br />
con las células o los modos de propagación.<br />
La gripe como enfermedad contagiosa era conocida en la Antigüedad.<br />
Las primeras explicaciones apelaban a la llamada “conjunción”<br />
de los planetas, que determinan la ocurrencia de males<br />
terribles sobre las poblaciones humanas. Sin embargo, la primera<br />
descripción de las epidemias de la gripe es más tardía. Recién en<br />
1851, Theóphillus Thompson publicó un libro sobre las epidemias<br />
en Gran Bretaña desde 1510 hasta 1837. La palabra influenza se<br />
utilizó por primera vez en Inglaterra en el siglo XV<strong>III</strong> para describir<br />
la epidemia de 1743, ya que el carácter estacional de la enfermedad<br />
hacía sospechar la influencia de un fenómeno exterior al<br />
organismo humano. En los países del hemisferio sur se producen<br />
desde abril hasta octubre aproximadamente; en los del hemisferio<br />
norte, de noviembre a abril.<br />
75
El ABC de la Gripe<br />
En la actualidad, se estima que el virus de la gripe ha causado<br />
entre 15 y 20 millones de muertes. Además de manifestarse como<br />
pandemia mundial, la gripe se manifiesta en epidemias nacionales<br />
o regionales. Ataca a todas las edades, y especialmente a los niños,<br />
aunque reviste mayor gravedad entre los ancianos.<br />
La variabilidad de la gravedad y la extensión geográfica de las epidemias<br />
está relacionadas con la existencia de tres tipos de virus<br />
gripal: los tipos A, B y C. En la cubierta, estos virus presentan proteínas<br />
que se modifican permanentemente, de allí el origen de las<br />
múltiples variantes del virus.<br />
El tipo C no provoca epidemia en el hombre. El tipo A es el único<br />
virus que afecta a las vías respiratorias y sus epidemias influyen<br />
claramente en la curva de mortalidad bruta de un país<br />
Epidemia de gripe según edad.<br />
Estimación a nivel mundial.<br />
Epidemia de gripe tipo A en
Una de las hipótesis más aceptadas sobre la propagación del virus<br />
de la gripe fue formulada en 1945 por Frank Macfarlane Burnet, de<br />
la Universidad de Melbourne (Australia). Sostiene que la misma<br />
epidemia de gripe se produce con seis meses de intervalo entre el<br />
hemisferio norte y el sur, debido a la transmisión de los virus entre<br />
los individuos por la migración de personas entre los dos.<br />
Otras hipótesis excluyen a las personas y sostienen que algunas<br />
grupos de aves son portadoras del virus de un hemisferio al otro.<br />
Pero esta conjetura ha quedado descartada, ya que actualmente se<br />
considera que son los efectos climáticos estacionales los que explican<br />
el desfasaje de seis meses entre una epidemia en un hemisferio<br />
y la misma epidemia en el otro hemisferio.<br />
La gripe es una enfermedad estacional que se presenta en invierno<br />
en los países templados (hay casos esporádicos en verano). Aunque<br />
podría pensarse en la influencia del frío sobre los mecanismos de<br />
defensa de las vías respiratorias, es probable que las causas estén<br />
relacionadas con los cambios en la actividad humana que tienen lugar<br />
en invierno, como por ejemplo, la vida social en grupos en lugares<br />
poco ventilados.<br />
A fines de la década del ‘70 se propuso una explicación para los<br />
mecanismos de transmisión del virus : los sujetos afectados por la<br />
gripe (del tipo A, la más virulenta) muy rara vez transmiten la enfermedad,<br />
ya que el virus pasa rápidamente a un estado latente a<br />
nivel de las vías respiratorias (se queda en “reposo” en el interior<br />
de las células broncopulmonares).<br />
Estos sujetos se transforman en portadores asintomáticos y desarrollan<br />
una inmunidad específica contra el virus. En la estación siguiente,<br />
un “estímulo externo estacional” reactiva el virus. Éste fabrica<br />
partículas víricas idénticas a sí mismo, de modo que el sujeto<br />
portador se convierte en infeccioso durante un corto período, aunque<br />
sin manifestar, la mayoría de las veces sin síntoma alguno. En<br />
contacto con el individuo portador los sujetos no inmunizados<br />
pueden iniciar un nuevo ciclo de infección. Así, es posible que la<br />
enfermedad se desarrolle rápidamente.<br />
La lucha contra las epidemias se centra en la utilización de vacunas<br />
y medicamentos específicos de la gripe. Debido a que la inmunidad<br />
decrece con el tiempo, la vacunación se debe repetir cada año.<br />
77
Diario Perfil.<br />
Extracto de la página 25<br />
8 de julio de 1998.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
a<br />
Actividad N…31<br />
Realice una pequeña encuesta entre aproximadamente 10<br />
personas conocidas y pregúnteles qué origen tiene la gripe,<br />
cuál es la razón posible del carácter estacional de la enfermedad<br />
y qué alternativas conocen para enfrentarla.<br />
Clasifique las respuestas y elabore por escrito una primera<br />
conclusión con las respuestas obtenidas.<br />
Compare su conclusión con la de otro estudiante.<br />
Finalmente, elabore un póster o lámina ilustrativa que contenga<br />
las conclusiones y pueda ser colocada en un lugar visible<br />
en su centro.<br />
Actividad N…32<br />
Lea los artículos que presentamos a continuación<br />
PERFIL- Miércoles 8 de julio de 1998 SOCIEDAD - 25<br />
La respuesta del SAME a llamados sin urgencia demora cinco horas, tres más que en condiciones normales<br />
VIRUS DE INVIERNO<br />
La gripe ya afecta a miles de porteños<br />
y ya provoca demoras en el SAME<br />
Las llamadas de pacientes engripados al<br />
Servicio de Atención Médica de Emergencia<br />
creció un 200 por ciento y ya se superaron<br />
todos los récords. El incremento repercutió<br />
principalmente en la velocidad de respuesta<br />
a los requerimientos. El titular del SAME pide<br />
paciencia ante las demoras y sugiere que<br />
se evite llamar cuando no es imprescindible.<br />
Recomiendan vacunarse<br />
El infectólogo Daniel Stamboulian advirtió<br />
que este año todavía no apareció el virus<br />
gripal, pero sí infecciones respiratorias virales,<br />
“parientes” de esa enfermedad.<br />
El especialista recomendó la prevención<br />
con una consulta al médico, en especial,<br />
aquellos mayores de 60 años que tengan tos<br />
o fatiga, “la única manera de prevenirse de<br />
la gripe -señaló- es evitar los cambios bruscos<br />
de temperatura y el contacto con aquellos<br />
que la padezcan; lavarse las manos y<br />
aplicarse la vacuna, tal como lo hicieron<br />
hasta ahora 1.900.000 personas”.<br />
Si bien los niños y los ancianos están más<br />
expuestos a la gripe, los enfermos cardíacos,<br />
renales o diabéticos también son propensos<br />
a contraer esta enfermedad.<br />
Los síntomas son un resquebrajamiento general<br />
y la presencia de tos y fiebre, apuntó<br />
finalmente Stamboulian.
34- CIENCIA<br />
Si todo el mundo anda engripado es por<br />
una razón muy simple: estamos entrando<br />
en el momento máximo de la epidemia de la<br />
gripe de este año. Los especialistas explican<br />
Los especialistas explican que<br />
estamos entrando al pico de la<br />
epidemia de gripe de este invierno<br />
y la sensación es de figurita<br />
repetida. ¿Qué se puede hacer?<br />
Poco. ¿Hay que tomar algún<br />
antibiótico? No, salvo complicaciones<br />
¿Conviene vacunarse?<br />
No. A esta altura del invierno<br />
-y de la epidemia- ya es tarde para<br />
vacunas (ver recuadros).<br />
A todo esto, también salta otra<br />
curiosidad: ¿cómo es que padecemos<br />
la gripe todos los años<br />
cuando diferentes enfermedades<br />
han desaparecido? La viruela<br />
ha sido erradicada. Hay<br />
vacunas contra la poliomelitis y<br />
el sarampión. Entonces, ¿qué<br />
factor hace que la gripe sea tan<br />
difícil de vencer?<br />
Diario Perfil.<br />
Extracto de la página 34<br />
9 de julio de 1998.<br />
que es una enfermedad que hay que vigilar<br />
-especialmente en casos de chicos y mayores<br />
de 65 años sanos- y también en pacientes<br />
con problemas cardíacos, de asma o dia-<br />
Jueves 9 de julio de 1998 - PERFIL<br />
SALUD<br />
La gripe entra ahora en su fase más algida,<br />
pero los expertos no recomiendan vacunarse<br />
Vacunas<br />
antigripales:<br />
No se recomiendan<br />
a esta altura del<br />
año ya que la<br />
epidemia está<br />
entrando en su<br />
pico.<br />
“La gripe es una enfermedad autolimitada. Esto significa que<br />
generalmente se resuelve sola, después de unos días, sin tratamientos<br />
específicos” explica el doctor Roberto Debbag, infectólogo<br />
que trabaja en el Hospital Garrahan y es miembro<br />
del Centro de Estudios Infectológicos FUNCEI. Pero con algunas<br />
personas hay que estar muy atentos. Por ejemplo:<br />
*Chicos menores de 7 años, y mayores de 65 años.<br />
*Enfermos cardíacos.<br />
*Personas con diabetes y asma.<br />
*Portadores del virus del sida y otras enfermedades que afecten<br />
al sistema inmune.<br />
“En estos casos -dice Debbag-, es importante consultar al médico<br />
para que éste recete alguna sustancia antiviral.”<br />
Consejos de especialista<br />
betes. Es una afección que puede afectar<br />
hasta a un 30 por ciento de la gente. Sin embargo<br />
es estrictamente estacional: en dos<br />
meses será un recuerdo.<br />
Llegó la gripe Estamos entrando en el pico de la epidemia de gripe de este año. El máximo se tocará<br />
dentro de dos semanas y en un par de meses prácticamente desaparecerá.<br />
¿Qué es?<br />
Una infección viral<br />
que ataca las vías<br />
respiratorias.<br />
Síntomas usuales:<br />
Fiebre (entre 38º y 40º), escalofríos, transpiración,<br />
dolores musculares, dolor de cabeza, congestión<br />
nasal. (Duran entre 3 y 5 días)<br />
Síntomas menos usuales:<br />
Tos, cefaleas, dolor de garganta,sensibilidad a la luz.<br />
Complicaciones:<br />
Pueden presentarse en:<br />
a) mayores de 65 años,<br />
b) chicos con problemas cardíacos,<br />
c) diabéticos, d) portadores de VIH, e) asmáticos<br />
En casos de complicaciones o pacientes de riesgo hay<br />
que consultar al médico para que recete algún<br />
medicamento antiviral específico.<br />
Tiempo de<br />
recuperación<br />
total:<br />
Entre una y dos<br />
semanas.<br />
Otro punto importante que destacan es que -salvo en casos<br />
muy puntuales- ya no es útil vacunarse. “Es que la vacuna<br />
tarda entre 15 y 30 días para comenzar a proteger efectivamente.<br />
Y para ese momento ya estaremos pasando el pico de<br />
la epidemia”. Si se vive en la ciudad no es mucho lo que se<br />
puede hacer para prevenir. Es que los lugares cerrados donde<br />
coincide mucha gente (como las oficinas y las escuelas) son<br />
los sitios claves para el contagio. Evitar en lo posible los hacinamientos<br />
es una buena prevención. Y lo mismo en cuanto<br />
a compartir bombillas, vasos y cubiertos. Una vieja discusión<br />
se da sobre la vitamina C. Para algunos expertos su ingesta<br />
protege y para otros es inocua. Lo que sí se sabe es que<br />
tomar una dosis diaria no tiene ningún efecto secundario.<br />
79
80<br />
Diario Perfil.<br />
Extracto de la página 34<br />
9 de julio de 1998.<br />
(continuación)<br />
b<br />
c<br />
Esta es la imagen del pequeño culpable de la epidemia de la gripe<br />
Cómo pelear<br />
la batalla<br />
Cuando hay un engripado en casa suele sufrir toda la familia. Como la<br />
causa de la gripe es viral, en general no hay mucho que hacer salvo esperar<br />
que el sistema inmune se encargue de conocer al virus y crear los<br />
anticuerpos necesarios para detenerlo. Algo que puede tomar unos cinco<br />
días, dependiendo de la gravedad de la infección y del estado del paciente.<br />
Sin embargo, durante esa semana en que uno se siente “de cama”,<br />
lo mejor sería que el paciente esté, literalmente, en la cama. O al<br />
menos en reposo.<br />
También hay que pensar que en invierno las casas calefaccionadas alcanzan<br />
un ambiente con muy baja humedad y poca renovación de aire. Eso<br />
ayuda a diseminar el virus y a que el afectado tienda a deshidratarse. Y<br />
esto se incrementa si la gripe provoca fiebre alta. Por todas estas razones<br />
conviene que el engripado tome mucho líquido en la forma de caldos, jugos<br />
cítricos y agua pura.<br />
Por otra parte, si el cuerpo dispone de abundante líquido, las secreciones<br />
en las vías respiratorias (los mocos) se hacen más fluidas y eso resta<br />
lugares y ambientes aptos para la reproducción del virus.<br />
Bajar o no la fiebre con drogas antifebriles es una antigua discusión<br />
médica. Para algunos, la fiebre forma parte de la eacción inmunológica<br />
corporal. Por lo tanto, bajarla artificialmente sería ir en contra de<br />
la acción de las propias defensas. Claro que esta recomendación no<br />
corre si la temperatura es demasiado alta (más de 40 grados), ni para<br />
los chicos más chicos y los ancianos.<br />
En los casos en que la congestión nasal sea demasiado intensa se<br />
puede tomar algún descongestivo. Es que tener “limpios” los senos<br />
nasales puede prevenir una sinusitis y hasta una otitis.<br />
Los medicamentos antihistamínicos (generalmente se toman contra<br />
las alergias) suelen causar sequedad en las mucosas y por eso los especialistas<br />
no los recomiendan.<br />
Vuelva a leer lo que más le interese de los apartados anteriores<br />
sobre la gripe.<br />
Elabore un listado con seis ideas que le servirán de ayuda para<br />
explicar ante sus compañeros en forma oral qué es la gripe,<br />
cómo se contagia y cómo actúan las vacunas antigripales.
a<br />
b<br />
Actividad N…33<br />
A modo de síntesis de lo estudiado hasta aquí le presentamos<br />
un cuadro con algunos de los momentos salientes en la historia<br />
de las <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong>.<br />
Como podrá observar el cuadro está incompleto.<br />
Complete por orden cronológico la columna correspondiente<br />
a Biología, incluyendo los siguientes eventos:<br />
- Robert Hooke inventa el término “célula”.<br />
- Aparece la teoría celular.<br />
- Teorías sobre el desarrollo embrionario: animalculismo y ovismo.<br />
- Robert Virchow: “toda célula proviene de otra célula”.<br />
- Antonie van Leewenhoek observa espermatozoides.<br />
Año Biología Química<br />
En la columna correspondiente a Química incluya los<br />
siguientes eventos, también por orden cronológico.<br />
- Comienzo de la manufactura química: utilización de alcohol,<br />
fabricación de pólvora.<br />
- La alquimia se transforma en química<br />
- Paracelso. Iatroquímica.<br />
81
c<br />
- Van Helmont<br />
- Robert Boyle. Estudios sobre la combustión.<br />
- Flogisto.<br />
- Estudios sobre el dióxido de carbono y el oxígeno.<br />
- Lavoisier. Fundación de la química moderna<br />
- John Dalton. Teoría atómica.<br />
- Aparece la química inorgánica<br />
- Aparece la química orgánica.<br />
- Medeleiev. Tabla periódica de los elementos<br />
Complete los años 1900, 1950 y la actualidad, tanto en química<br />
como en biología con algunos de los desarrollos más<br />
importantes producidos en esos campos de la investigación<br />
científica. Le sugerimos realizar una investigación bibliográfica<br />
en diversas fuentes (enciclopedias, textos de química y<br />
biología, entre otros). Le presentamos algunos acontecimientos<br />
que podrían incluírse:<br />
- Desarrollo de la celulosa y los plásticos.<br />
- Obtención de naftas a partir de la destilación del petróleo.<br />
-Fabricación de caucho artificial.<br />
- Utilización en medicina de átomos marcados radiactivamente.<br />
- Utilización del microscopio electrónico en biología.<br />
- Elaboración del modelo de ADN.<br />
- Se establecen los principios de la genética.<br />
- Obtención de diversas sustancias por biotecnología.<br />
- Clonación de mamíferos.<br />
- Ensayos con plásticos biodegradables.<br />
Año Biología Química<br />
1900<br />
1950<br />
Actualidad
Actividad N…34<br />
Como cierre de lo trabajado en este módulo haga un informe<br />
breve sobre alguna enfermedad causada por algún organismo<br />
procariota o protista. Así podrá recuperar y relacionar algunos<br />
de los temas tratados.<br />
Sugerimos realizar un trabajo sobre uno de los siguientes temas<br />
a elección:<br />
Chagas - Tuberculosis - Difteria - Meningitis - Paludismo<br />
Algunos de estos temas ya fueron introducidos en el Módulo<br />
6 de <strong>Ciencias</strong> y Tecnología.<br />
La información que usted necesita para hacer el informe puede<br />
rastrearse en centros de salud, en periódicos locales o nacionales<br />
(podrá conseguir números atrasados) y en bibliotecas.<br />
Entre las informaciones relevantes a desarrollar en el informe<br />
pueden figurar:<br />
• las características de la enfermedad;<br />
• los agentes de transmisión y su estructura;<br />
• los modos de prevención y tratamiento;<br />
• datos estadísticos locales, nacionales o internacionales.<br />
Su informe podrá tener las siguientes secciones<br />
Título<br />
Muestra, en forma resumida, el tema sobre el que se ha hecho el<br />
trabajo.<br />
Introducción<br />
Es la primera parte del trabajo. Se debe incluir aquí una descripción<br />
general del tema que trata el informe.<br />
Desarrollo<br />
Se debe mostrar en esta parte en forma secuenciada toda la información<br />
obtenida y los datos hallados. Se pueden presentar<br />
gráficos y cuadros como los que usted elaboró en este módulo.<br />
83
84<br />
Conclusión<br />
Debe cerrar el trabajo mostrando el estado del tema en la actualidad<br />
y algunas cuestiones que pueden quedar abiertas para la<br />
discusión.<br />
Referencias<br />
Finalmente en este apartado se incluyen todas las fuentes de<br />
información consultadas para la realización del informe.<br />
• Si se trata de libros, las citas deben indicar en primer lugar<br />
el nombre del autor, año de publicación, título del libro, ciudad<br />
donde se publicó y editorial.<br />
• Si se trata de revistas, primero se indica el nombre del<br />
autor, año de publicación, título del artículo, nombre de<br />
la revista, número de la revista y páginas en las que se encuentra<br />
el artículo.<br />
Si se trata de periódicos, autor (en caso de que aparezca),<br />
fecha, nombre del diario y país en el que se edita, páginas<br />
en las que se encuentra la nota.
Material de distribución gratuita