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EGB3CICLO BÁSICO | EGB3

PROF. CLAUDIO JENSEN

BACHILLERATO

ACELERADO PARA ADULTOS

A DISTANCIA- IED

ESPACIO CURRICULAR:

CIENCIASNATURALES

>

Bachillerato Acelerado para Jóvenes y Adultos a Distancia

RectorDr. Jorge Finkelstein

DirectoraLic. Sandra Derenovsky

Equipo técnico – PedagógicoProf. Rosendo VillegasProf. Noemí BorisoffLic. Roxana Gotbeter

Docente del Espacio Curricular: Ciencias Naturales Ciclo Básico (EGB3)

Prof. Claudio Jensen

Procesamiento didáctico y Coordinación de la producción y ediciónLic. Alberto Iardelevsky

Primera Edición: Septiembre de 2006

ÍNDICE

ÍNDICE TEMÁTICO...............................................................................................5

EXPECTATIVAS DE LOGRO ....................................................................................10

MENSAJE AL ALUMNO.........................................................................................11

BREVE FUNDAMENTACIÓN ...................................................................................13

UNIDAD 1. EL CUERPO HUMANO ........................................................................15

a. El hombre y su ubicación dentro de la clasificación de los seres vivos. ......15

b. La estructura y funciones del cuerpo humano..........................................16

c. Los sistemas corporales ........................................................................18

c1. El sistema digestivo ........................................................................20

c2. El sistema respiratorio .....................................................................24

c3. El sistema circulatorio .....................................................................27

c4. El sistema urinario ..........................................................................30

d. Los conceptos de salud y enfermedad .....................................................31

Glosario ....................................................................................................33

UNIDAD N° 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS..........................................................34

a. Energía: sus formas y transformaciones...................................................34

b. Las formas de energía y el ambiente.......................................................37

c. La energía y los seres vivos: fotosíntesis y respiración celular....................38

Glosario ....................................................................................................43

UNIDAD N° 3: LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO ...................38

a. Los seres vivos y su ambiente ................................................................38

b. Las relaciones alimentarias entre los seres vivos ......................................40

c. Cadenas alimentarias y energía ..............................................................42

Glosario ....................................................................................................50

UNIDAD N° 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA .........................................51

a. El Universo: Teorías que explican su origen y evolución ............................51

b. El Sistema Solar en el Universo .............................................................53

c. Las características del planeta Tierra y la presencia de vida......................56

c1. El oxígeno ......................................................................................57

c2. El agua en estado líquido.................................................................58

c3. La temperatura global del planeta.....................................................59

Glosario ....................................................................................................61

BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................62

CLAVES DE AUTOCORRECCIÓN.............................................................................63

MODELO DE EXAMEN FINAL ................................................................................66

Clave de autocorrección .............................................................................67

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tÍNDICE TEMÁTICO

Organización y alcance de los contenidos

Unidad 1: El cuerpo humano y la salud

Contenidos Conceptualesa) La función de reproducción: El sistema reproductor masculino y femenino. Pro-

ducción de células sexuales. Fecundación. El ciclo sexual y la concepción. Em-

barazo. Cambios maternos y fetales durante el embarazo. El parto y sus etapas.

Crecimiento y desarrollo. Planificación familiar. Prevención de ETS. SIDA.

b) Los sistemas corporales: Principales funciones del organismo humano en rela-

ción con los diferentes sistemas corporales. El sistema digestivo, respiratorio,

circulatorio y urinario: estructura y funciones generales. La composición de los

alimentos en términos de nutrientes para el organismo. La composición del ai-

re inspirado y espirado. La composición de la sangre. La composición de la ori-

na. El ciclo cardíaco y la circulación sanguínea.. El ciclo respiratorio y la venti-

lación pulmonar. La formación de la orina. La digestión, respiración, el transpor-

te y la excreción como procesos asociados a la nutrición del organismo. Princi-

pales trastornos de los órganos involucrados y su prevención.

c) Control e integración: El sistema nervioso y el procesamiento de las señales y

sensaciones. La generación y conducción del impulso nervioso. El sistema en-

dócrino y el funcionamiento glandular. La producción y secreción hormonal. Las

relaciones entre los sistemas nervioso y endócrino. El sistema inmunitario y las

barreras de defensa. Inmunidad específica e inespecífica. Trastornos del siste-

ma inmunológico. La regulación y el control: homeostasis del medio interno.

d) Los estados de salud y enfermedad: Los conceptos de salud y enfermedad. Pers-

pectiva histórica sobre la salud y la enfermedad. Acciones de promoción y pre-

vención de la salud. Las noxas y su clasificación. El cuidado del cuerpo.

Contenidos procedimentalesa) La función de reproducción: Selección e interpretación de información proce-

dente de textos y material periodístico sobre la reproducción humana, el las eta-

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CIENCIAS NATURALES | ÍNDICE TEMÁTICO

pas de la vida y la prevención de las ETS. Interpretación de gráficos del desa-

rrollo embrionario y fetal en diferentes planos de corte. Análisis e interpretación

de esquemas del ciclo sexual femenino. Elaboración de material sencillo de di-

vulgación sobre la prevención de las ETS.

b) Los sistemas corporales: Construcción e interpretación de modelos de los siste-

mas corporales estudiados. Análisis de experimentos históricos sobre la diges-

tión y circulación. Selección e interpretación de información procedente de tex-

tos y material periodístico sobre el funcionamiento de los sistemas corporales y

la prevención de enfermedades asociadas.

c) Control e integración: Construcción e interpretación de modelos analógicos so-

bre el funcionamiento e integración de los sistemas estudiados. Selección e in-

terpretación de información procedente de textos y material periodística sobre

el control e integración de los sistemas corporales estudiados en relación a la

prevención de enfermedades asociadas.

d) Los estados de salud y enfermedad: Análisis histórico de la concepción de los

conceptos de salud y enfermedad. Lectura e interpretación de información pro-

cedente de textos y material periodístico sobre las acciones de promoción y pre-

vención de la salud. Integración con los conceptos aprendidos sobre los distin-

tos sistemas corporales estudiados.

Unidad 2: Los organismos y el ambiente físico

Contenidos Conceptualesa) Los organismos y las interacciones entre sí y con el medio: Definición de pobla-

ción. Características poblacionales. Relaciones establecidas entre poblaciones.

Definición y composición de los ecosistemas. Interacción de ecosistemas. Cade-

nas y redes tróficas. Los ciclos de materia y energía en los seres vivos: fotosín-

tesis y respiración. Ecosistemas artificiales: sistemas de cultivo y ecosistemas

urbanos. La biosfera como sistema integrado.

b) La diversidad de la vida: Niveles de organización de la materia. Niveles de orga-

nización de los seres vivos. Características de los seres vivos. Los reinos de la

vida y sus características principales. Virus. Célula procariota y eucariota: carac-

terísticas principales.

c) Unidad de la vida: Estructura y ultraestructura de célula procariota y eucariota.

Célula eucariota animal y vegetal. Flujo de membranas. Reproducción celular.

Herencia. ADN y genes. Evolución.

Contenidos procedimentalesa) Los organismos y las interacciones entre sí y con el medio: Análisis de gráficos

sobre variaciones de las características poblacionales. Lectura, interpretación y

diseño de cadenas y redes tróficas. Observaciones macroscópicas y microscópi-

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CIENCIAS NATURALES | ÍNDICE TEMÁTICO

cas de ecosistemas artificiales: los sistemas de cultivo. Confección e interpre-

tación de gráficos que representen el flujo de materia y energía en los seres vi-

vos. Análisis e interpretación de las ecuaciones globales de la fotosíntesis y res-

piración

b) La diversidad de la vida: Utilización y confección de claves sencillas de clasifi-

cación de los seres vivos. Formulación de explicación acerca de la biodiversidad.

Interpretación y análisis de gráficos sobre filogenia e historia evolutiva.

c) Unidad de vida: Observación y análisis de microfotografías y esquemas de la es-

tructura y ultraestructura celular. Análisis e interpretación de las etapas de la re-

producción celular. Análisis y construcción de modelos moleculares del ADN.

Comparación de teorías evolutivas.

Unidad 3: Materia, energía y cambio

Contenidos Conceptualesa) Fuerzas y movimientos: Leyes de Newton. Movimiento. Velocidad y aceleración.

Campo gravitatorio. Presión en líquidos y gases. Estructura atómica. Modelos

atómicos. La tabla periódica. Reacciones químicas e intercambio de energía.

b) La energía: Concepto de energía, su perspectiva histórica. Formas de energía.

Transferencia de energía. Ley de conservación de la energía. Termodinámica ge-

neral. Propiedades de los materiales. Materiales y energía. Tratamiento, preven-

ción y soluciones a los problemas de contaminación.

c) Electricidad y magnetismo: Campos eléctricos y magnéticos. La carga eléctrica

y la generación de electricidad. Usinas y generadores. Fuerza electromotriz.

d) Oscilaciones y ondas. Luz y sonido: Ondas. Características de las ondas. Ondas

mecánicas y electromagnéticas. Luz: teorías, reflexión y refracción luminosa.

Sonido: propagación, velocidad, interferencia, ultrasonidos e infrasonidos. On-

das de radio y televisión.

Contenidos procedimentalesa) Fuerzas y movimientos Observación, registro y control de las variables intervi-

nientes en el movimiento. Análisis, confección e interpretación de gráficos so-

bre movimientos. Representación gráfica de modelos atómicos. Uso de la tabla

periódica.

b) La energía: Análisis de experimentos históricos referidos a la transferencia de

energía. Recuperación de material de divulgación acerca de transformaciones,

conservación y degradación de la energía. Análisis de procesos de industrias en

la transformación de los materiales. Análisis y diseño de experimentos con ma-

teriales. Selección, recolección y organización de la información sobre contami-

nación y contaminantes en agua, aire y suelo

c) Electricidad y magnetismo: Observación e interpretación de espectros magnéti-

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CIENCIAS NATURALES | ÍNDICE TEMÁTICO

cos de imanes. Diseño de experimentos de inducción electromagnética. Análisis

de instrumentos ópticos.

d) Oscilaciones y ondas. Luz y sonido: Análisis y construcción de gráficos sencillos

sobre el comportamiento de las ondas. Interpretación de espectros electro-

magnéticos. Lectura de material de divulgación científica sobre el uso de las on-

das. (láser, ecografías, etc). Análisis comparativo entre ondas mecánicas y elec-

tromagnéticas.

Unidad 4: La Tierra y el espacio exterior

Contenidos Conceptualesa) Recursos naturales: Recursos naturales renovables y no renovables. La transfor-

mación y el uso de los recursos como insumos en la producción. Recursos mi-

neros, hídricos, energéticos y biológicos: usos y transformaciones.

b) Los subsistemas terrestres: La Tierra como sistema dinámico. Atmósfera, geós-

fera, hidrósfera y biosfera: composición, dinámica e interacciones. Clima y tiem-

po atmosférico. Deriva continental y tectónica de placas.

c) El planeta Tierra y el universo: Las galaxias y sus características. La vía láctea

y el sistema solar. Las estrellas y la generación de energía. Las teorías sobre el

origen del universo. La historia de la Tierra. Procesos de fosilización.

Contenidos procedimentales: a) Recursos naturales: Lectura, análisis y discusión de material de divulgación

científica sobre renovabilidad de recursos naturales. Lectura de material carto-

gráfico sobre la localización espacial de los recursos naturales. Búsqueda, orga-

nización y presentación de información sobre el uso familiar e industrial de re-

cursos naturales.

b) Los subsistemas terrestres: Diseño y análisis de modelos y/o maquetas estáticas

y dinámicas sobre la interacción entre los subsistemas terrestres. Utilización

de material periodístico para el análisis y diferenciación del clima y el tiempo

atmosférico. Interpretación de gráficos y esquemas sobre la dinámica de las pla-

cas continentales.

c) El planeta Tierra y su universo: Recuperación de información acerca de modelos

cosmológicos y evolución estelar. Utilización de información para efectuar corre-

laciones e interpretaciones témporo espaciales de sucesos geológicos. Lectura e

interpretación de material de divulgación científica sobre la historia geológica y

las teorías sobre el origen del universo.

Contenidos actitudinalesSensibilidad y respeto a la vida humana desde la concepción y a los seres vivos en

general, el cuidado de la salud y el mejoramiento del ambiente.

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CIENCIAS NATURALES | ÍNDICE TEMÁTICO

Confianza en sus posibilidades de plantear y resolver problemas en relación con el

mundo natural.

Amplitud de pensamiento y pensamiento divergente.

Valoración de posibilidades y limitaciones del co

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eEXPECTATIVAS DE LOGRO

Al finalizar el cursado de este espacio curricular, los alumnos serán capaces de:

• Ampliar el conocimiento de sí mismos desde el punto de vista biológico a través

de la comprensión del funcionamiento de los sistemas corporales vitales, y que

sobre esta comprensión construyan actitudes que contribuyan al cuidado de la

salud.

• Acceder a la comprensión de materiales, objetos y procesos naturales y artifi-

ciales a través del análisis de las interacciones físicas y las transformaciones

químicas que ocurren en ellos, así como de las formas, transformaciones y

propiedades de la energía que llevan asociadas.

• Ubicar a la Tierra dentro del universo como parte de un sistema, identifiquen el

origen, evolución e interacciones de los subsistemas terrestres que la caracteri-

zan y, como resultado de ello, puedan reflexionar sobre el cuidado de los recur-

sos naturales.

• Plantear preguntas y explicaciones provisorias acerca del mundo natural posi-

bles de ser puestas a prueba mediante la investigación, y realicen de modo

autónomo indagaciones exploratorias y experimentales para la resolución de

problemas sencillos.

• Asumir una actitud crítica y ejerzan una capacidad de decisión informada con

respecto a distintos problemas de la actualidad, como la calidad de vida, el

aprovechamiento de los recursos naturales y el cuidado del ambiente por parte

de las personas.

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MENSAJE A LOS ALUMNOS

Estimado Alumno:

El siguiente material constituye el módulo de trabajo de la materia Ciencias Natu-rales correspondiente al Ciclo Básico. En él encontrará todos los contenidos nece-

sarios para el estudio de la asignatura así como también, ejercicios y actividadesque lo ayudarán en su comprensión y preparación para el examen.

El módulo está organizado de la siguiente manera:

1. PresentaciónBreve fundamentación: se comenta la importancia de conocer esta asignatura.

Contenidos desarrollados: es la lista de los principales temas que se tratan en el

módulo. Constituye el programa de la materia.

2. DesarrolloLos contenidos están organizados en cuatro unidades, según su relación temática.

Le recomendamos el estudio de cada unidad a lo largo de una semana. En el de-

sarrollo de cada una de estas unidades temáticas, encontrará actividades de inte-

gración que lo ayudarán a repasar los puntos más importantes de los temas vistos,

así como imágenes y gráficos que le permitirán una mayor comprensión de los con-

tenidos abarcados.

3. AutoevaluaciónAl finalizar las cuatro unidades temáticas, encontrará un modelo de examen -y la

clave de corrección para su autoevaluación-, similar a los que deberá rendir, para

que pueda poner a prueba sus conocimientos

Al igual que en todas las asignaturas, una serie de recursos para facilitar su apren-

dizaje lo acompañarán al mismo tiempo que trabaje y estudie con este material:

Podrá consultar a docentes que el sistema pone a su disposición para aclararle du-

CIENCIAS NATURALES | MENSAJE A LOS ALUMNOS

das, guiarlo en la comprensión, supervisar ejercicios, etc. Esta metodología es lo

que llamamos tutorías, con lo cual, no dude en recurrir a ellos cada vez que lo ne-

cesite, ya sea a través de la Unidad de Gestión o del foro de la materia (al que se

accede a través de la página Web) Lo importante es que pueda consultar todas sus

dudas a través del medio que le resulte más adecuado.

Durante el curso también podrá participar de las clases (a través de tecnología

satelital o de video) dadas por el profesor. En estas clases se desarrollarán los con-

tenidos más importantes y se discutirán las soluciones de los ejercicios. Le suge-

rimos la asistencia ya que su participación activa en las clases y las tutorías for-

talecerán su aprendizaje. También le sugerimos que antes de cada clase lea la uni-

dad correspondiente en el módulo con las actividades requeridas para así poder te-

ner un mejor aprovechamiento de la clase.

De esta manera, el módulo, las tutorías y las clases se combinan para facilitar

que usted se apropie de los contenidos que esta materia busca brindarle.

Por último queremos compartir una idea central de esta modalidad que ha ele-

gido para realizar su bachillerato: estudiar a distancia implica que pueda adecuar

el trabajo con cada materia a su tiempo disponible, que no deba cumplir con ho-

rarios prefijados, que tenga la posibilidad de organizarse según su realidad cotidia-

na. Esto implica un alto grado de autonomía pero que de ninguna manera signifi-

ca estudiar en soledad o aislado. Por eso quisimos recordarle en esta presentación

todos los recursos con los que dispone para ayudarlo en la preparación de cada

asignatura.

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BREVE FUNDAMENTACIÓN

Cotidianamente, encontramos en los medios de comunicación, titulares de noticias

como los siguientes:

“EL GRAN DESCUBRIMIENTO DEL SIGLO XXI: los científicos continúan descifran-

do el genoma humano”

“UNA NUEVA CENTRAL EÓLICA FUNCIONA EN CHUBUT”

“INVESTIGAN NUEVO TRATAMIENTO CONTRA EL SIDA”

“LA NASA ORGANIZA UNA NUEVA MISIÓN A MARTE”

La lista podría extenderse mucho más. ¿Pero, qué relación tienen estos temas en-

tre sí? En todos ellos están involucradas las Ciencias Naturales, un conjunto de dis-ciplinas que buscan comprender el mundo natural, cada una especializándose en

un aspecto.

Una de sus ramas, la biología, amplió sus conocimientos sobre los seres vivos e

introdujo su preocupación por el ambiente natural, aspectos que sigue investigando.

Por otra parte, la física, desarrolló teorías cada día más importantes sobre los fe-

nómenos naturales como el movimiento de los cuerpos, la estructura del átomo, la

energía, entre otros.

En química, se estudió y se investiga sobre la estructura de la materia, los ele-

mentos, las sustancias, etc.

En geología se trabaja sobre los minerales y rocas, la erosión, la sedimentación,

los tiempos geológicos, etc.

Estos son sólo ejemplos de los temas que estudian algunas de las Ciencias Natu-

rales y que encontrará desarrollados en este módulo, además de explicaciones de

fenómenos, actualizaciones de conocimientos específicos, datos sobre el trabajo de

los científicos, curiosidades, y problemas de la vida cotidiana de los que quizás uD

sea protagonista o testigo.

Volviendo al comienzo: las Ciencias Naturales están permanentemente presen-

tes en nuestra vida de todos los días, generando explicaciones, realizando descu-

CIENCIAS NATURALES | BREVE DUNDAMENTACIÓN

brimientos, alertando sobre problemas, aportando soluciones. Este módulo lo invi-

ta a recorrer algunos de sus temas.

¡BIENVENIDO!

Instituto de Estudios a Distancia IED

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1UNIDAD 1EL CUERPO HUMANO

A medida que avancemos en esta unidad, aprenderemos diversos aspectos relacio-

nados con el cuerpo humano: su estructura, sus funciones, sus distintos sistemas

corporales y sus relaciones con los conceptos de salud y enfermedad.

Para ello, comenzaremos analizando donde se ubica el hombre dentro de los se-

res vivos, luego estudiaremos la estructura y funciones de los distintos sistema cor-

porales que lo componen, y finalmente relacionaremos lo visto con los conceptos de

salud y enfermedad.

a) El hombre y su ubicación dentro de la clasificación de los seres vivos.

Para estudiar los seres vivos, y debido a que son muy diferentes entre sí, utilizamos

una clasificación que los ordena según características comunes. La primera división

de esta clasificación se basa en la ubicación de los seres vivos en cinco reinos, cu-

yos nombres e integrantes más importantes podemos ver en el cuadro siguiente.

REINO INTEGRANTESMonera Bacterias

Protista Algas unicelulares y protozoos

Fungi Hongos y levaduras

Animal Vertebrados e invertebrados

Vegetal Plantas vasculares y no vasculares

El hombre se ubica en el reino animal, dentro del grupo de los vertebrados.

¿Qué piensa que son los vertebrados? ¿Y los invertebrados?

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

En base a su respuesta, podemos concluir que los vertebrados requieren un esque-

leto interno de sostén por su mayor tamaño y complejidad, en cambio los invertebra-

dos, al ser de menor tamaño y estructura más sencilla, no requieren un esqueleto

interno para mantener su estructura.

Algunos invertebrados, para protegerse y mantener su estructura, poseen un es-

queleto externo que les brinda dureza, y que se denomina exoesqueleto.

A su vez, los vertebrados se subdividen en cinco grupos: peces, anfibios, reptiles, avesy mamíferos, siendo el hombre del grupo de los mamíferos. ¿sabe por qué pertenece-mos a este grupo?

Es cierto, los mamíferos son un grupo de vertebrados que tienen dos características

en común: la respiración pulmonar y el amamantamiento.

En síntesis, dentro de la clasificación de los seres vivos, la especie humana se

ubica en el reino animal, dentro de él en el grupo de los vertebrados, y dentro de es-

te grupo como integrante de los mamíferos.

b) La estructura y funciones del cuerpo humano

Una vez definida la ubicación del ser humano en la clasificación de los seres vivos,

estamos en condiciones de abordar el estudio de su estructura (ó forma) y sus fun-

ciones. Para ello, recurriremos a dos ramas de la biología que se encargan de estos

aspectos: la anatomía, ciencia biológica que se encarga del estudio de la forma de los seres vivos;y la fisiología, que se encarga del estudio de las funciones de los seres vivos.

Forma y función, es decir, anatomía y fisiología, están íntimamente relacionadas.

Para comprender esto último, analicemos el siguiente ejemplo: en las jirafas, el cue-

llo se caracteriza por ser muy largo, comparado con la forma del cuello en otras es-

pecies. ¿Por qué será? La respuesta es muy sencilla: la forma del cuello está rela-

cionada con la función que desempeña, ya que le permite tomar alimentos que se

encuentran a gran altura, y de esta forma competir mejor en la obtención de los ali-

mentos con los demás seres vivos.

¿Puede pensar algún otro ejemplo que relacione forma y función? Tome como ejem-plo la cola larga del mono.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

Para comprender la forma o estructura del cuerpo humano, debemos conocer cómo

están organizadas sus distintas partes. Recordemos primero que la estructura más

sencilla de un ser vivo es la célula, por lo que podemos comenzar diciendo que el

cuerpo humano está compuesto por muchas células. ¿Qué entendemos por célula

entonces? La célula es la unidad anatómica y funcional de todo ser vivo. Estas células, sin em-

bargo, no son todas iguales, sino que se agrupan y especializan formando tejidos,

denominación que hace referencia a un grupo de células de forma y función seme-

jantes.

¿Puede nombrar diferentes tejidos que componen el cuerpo humano? Tome el si-

guiente como ejemplo: tejido muscular.

A su vez, los diferentes tejidos corporales se agrupan para formar un órgano, como

por ejemplo el corazón, los riñones y los pulmones. Y, por último, los órganos se

agrupan entre sí para constituir sistemas corporales, como el sistema digestivo.

En síntesis,

cuando hablamos de la estructura del cuerpo humano, pensamos en células que se

agrupan formando tejidos, los que se unen para formar órganos, y estos últimos se

asocian para constituir sistemas corporales. El resultado de la suma de todos los sis-

temas corporales forma el cuerpo humano.

Pero antes dijimos que la estructura iba de la mano de la función, de lo que surge

la siguiente pregunta:

¿Cuáles son las funciones que desempeñan los distintos sistemas corporales que

componen el cuerpo humano? Antes de continuar con la lectura, ¿podría nombrar al-

gunas funciones que conozca?.

Las funciones del cuerpo humano se organizan en tres grupos, de la siguiente ma-

nera:

• funciones de nutrición: estas funciones tienen como objetivo aportar a todas

las células del cuerpo humano los materiales indispensables para sus activi-

17

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

dades y eliminar los desechos producidos. Cuando hablamos de las activida-

des de las células, hacemos referencia al metabolismo celular. Participan de

las funciones de nutrición los siguientes sistemas corporales: sistemas diges-

tivo, respiratorio, circulatorio y urinario; que analizaremos más adelante.

• funciones de relación: como sabemos, la vida del hombre no ocurre de mane-

ra aislada, sino que el cuerpo humano se encuentra en un medio que lo rodea

y con el cual se relaciona continuamente. Las funciones de relación son aque-

llas que le permiten interactuar con el medio, y son llevadas a cabo principal-

mente por los sistemas locomotor y nervioso. Los siguientes ejemplos nos per-

mitirán comprender mejor su importancia: al contraerse los músculos, el sis-

tema locomotor nos permite desplazarnos para cumplir distintos objetivos (ob-

tener alimentos, relacionarnos con otros seres vivos, etc); y el sistema nervio-

so nos proporciona información de lo que ocurre a nuestro alrededor, por ejem-

plo a través de la visión. ¿Puede pensar más ejemplos?

• funciones de reproducción: éstas aseguran la continuidad de la especie. Se

encarga de ello el sistema reproductor.

En la próxima sección de esta unidad, analizaremos la estructura y función de los

sistemas corporales que desempeñan las funciones de nutrición. Antes de continuar

con la unidad, realice las siguientes actividades de autoevaluación:

a) Sabiendo que los seres vivos son muy diferentes entre sí, y que por ello se clasifi-

can de una manera universal, explique qué posición ocupa el hombre dentro de este

sistema de clasificación.

b) Según su estructura y sus funciones, ¿cómo se organizan las distintas células que

componen el cuerpo humano?

c) Realice un cuadro que muestre las principales funciones del cuerpo humano.

En la clase presencial podrán aclararse las dudas que se les hayan presentado y

avanzaremos en los temas que a continuación se presentan.

c) Los sistemas corporales

C1) El sistema digestivo

Ya vimos que las células del cuerpo humano necesitan obtener los materiales nece-

sarios para realizar sus actividades. El sistema digestivo, a través del ingreso de los

alimentos a nuestro organismo, se encarga de aportar los materiales o nutrientes ne-

cesarios para ello. Cuando hablamos de los alimentos, debemos entender que ellos

contienen distintos tipos de nutrientes –materiales- que utilizan las células para sus

18

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

actividades, y que a su vez estos nutrientes aportan la energía necesaria para que

estas actividades ocurran.

Nosotros sabemos que los alimentos, tal como ingresan en nuestra boca, no es-

tán en condiciones de pasar al interior de nuestras células. ¿Cómo se soluciona es-

to? La respuesta nos indica la función del sistema: El sistema digestivo es el que se en-carga de incorporar los alimentos y transformarlos en pequeñas partículas que puedan pasar a lasangre y así llegar hasta todas las células de nuestro cuerpo. ¿Cómo lleva a cabo esta fun-

ción? Para comprenderlo mejor, veremos cuáles son las tres acciones que realiza el

sistema digestivo:

• incorporar los alimentos al cuerpo (ingestión)

• desmenuzarlos y transformarlos para que el organismo pueda aprovechar los

nutrientes contenidos en ellos (digestión)

• eliminar los desechos (egestión).

En síntesis, los alimentos que ingresan en nuestro organismo por el sistema digestivo (ingestión) sontransformados en sustancias capaces de ser absorbidas por la mucosa intestinal (digestión) y, des-de allí, pasan a la sangre para llegar a través de ella a todas las células. Por último, los elementosque no son útiles para nuestro organismo (desechos) no son absorbidos y son eliminados a través dela materia fecal (egestión).

¿Cuál será entonces, el camino que siguen los alimentos que ingresan por la bo-

ca y llegan hasta nuestras células? Analicemos detenidamente el siguiente gráfico

del sistema digestivo para continuar comprendiendo:

Gráfico de los órganos que componen el sistema digestivo

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

Vimos, en el gráfico anterior, que el sistema digestivo está compuesto por diferentes

órganos, los que deberán poder cumplir con la función del sistema. Cada uno de

ellos, obviamente, se ocupará de una parte del proceso. Analizaremos a continua-

ción, cuál es la estructura y cuál la función de cada uno de los órganos que compo-

nen este sistema, para luego ver su funcionamiento en conjunto y poder compren-

der mejor nuestra consigna: ¿cómo lleva a cabo su función el sistema digestivo?

El camino de los alimentos: los órganos del sistema digestivo

Cuando analizamos el gráfico anterior, pudimos ver que el sistema digestivo es co-

mo un tubo que comienza en la boca y termina en el ano. En efecto, el sistema di-

gestivo está constituido por dos porciones: un largo conducto de configuración irre-

gular llamado tubo digestivo, y una serie de glándulas anexadas y comunicadas con

este tubo, denominadas glándulas anexas. El tubo digestivo está formado por un

conjunto de órganos que se encuentran uno a continuación del otro y constituyen el

recorrido que sigue el alimento durante su transformación. Los órganos anexos son

los encargados de verter en el tubo digestivo diversos jugos que participan en el pro-

ceso digestivo y se ocupan, además, de almacenar sustancias nutritivas. Volviendo

al gráfico anterior:

¿podría nombrar todos los órganos que conforman el tubo digestivo, comenzando porla boca? ¿identificó cuáles son las glándulas anexas del mismo?

En la tutoría y analizaremos las respuestas y se aclararán las dudas que se presen-

ten.

A continuación, analizaremos brevemente cómo es (estructura) y cuál es el papel

que desempeña (función) cada órgano del tubo digestivo en el camino de los alimen-

tos. Recordemos recurrir al gráfico de los órganos del sistema digestivo a medida que

analicemos sus órganos

• Boca: la boca (ó cavidad bucal) es una cavidad comunicada con el exterior,

compuesta por los labios, dientes, lengua, paladar blando y paladar duro, los

que en conjunto incorporan y trituran los alimentos. La saliva, vertida por las

glándulas salivales a la boca, humecta los alimentos y comienza su digestión.

• Faringe: es un conducto muscular corto, que comunica la boca con el esófa-

go, las fosas nasales y la laringe. Su papel en la digestión es conducir los ali-

mentos triturados (bolo alimenticio) por la boca hasta el esófago.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

¿Cómo evita que los alimentos pasen al sistema respiratorio (laringe/fosas nasales)?

Para ello, la faringe cuenta con una membrana llamada epiglotis que actúa como

una válvula: cuando el bolo alimenticio se encuentra en la faringe, la epiglotis se

cierra (cerrando de esta forma la comunicación entre la faringe y el sistema respira-

torio), obligando a los alimentos a pasar al esófago. En cambio, cuando en ella se

encuentra el aire inspirado, se abre para que éste pase a la laringe. De esta mane-

ra, la epiglotis regula las funciones de la faringe tanto para el sistema digestivo co-

mo para el respiratorio, ya que es un órgano que pertenece a ambos sistemas.

• Esófago: es un conducto muscular largo que recorre en sentido vertical toda

la cavidad torácica, desde la faringe y hasta el estómago. Transporta el bolo

alimenticio hasta el estómago.

• Estómago: es un ensanchamiento, en forma de bolsa irregular, del tubo diges-

tivo, en el cual se produce la digestión de los alimentos mediante la acción de

los jugos gástricos que produce. Por esta acción, el bolo alimenticio es trans-

formado en una masa líquida y espesa denominada quimo. El estómago se en-

cuentra en el compartimiento superior del abdomen. Su volumen aumenta

cuando recibe el bolo alimenticio. Su orificio de entrada (que lo comunica con

el esófago), recibe el nombre de cardias; y el de salida (que lo comunica con

el intestino delgado), píloro. El cardias y el píloro actúan como válvulas que

se abren y cierran regulando la velocidad del pasaje de los alimentos por el tu-

bo digestivo.

• Intestino Delgado: es un conducto muscular muy largo, de recorrido tortuoso,

y dividido en tres porciones: duodeno, yeyuno e íleon.

En el humano, mide entre 6 y 8 metros de longitud.

Sus tres porciones completan la digestión de los alimentos, comenzada en

las glándulas salivales y en el estómago, mediante la acción de los jugos di-

gestivos que el hígado y el páncreas vierten en su primera porción. Gracias a

esta acción, el quimo se hace más líquido y pasa a denominarse quilo. A tra-

vés de las paredes del intestino delgado la mayor parte de los nutrientes de

los alimentos digeridos pasan a la sangre. Este proceso se denomina absor-

ción.

En síntesis, el intestino delgado cumple con dos funciones importantes: la

digestión y la absorción de los alimentos.

• Intestino Grueso: al igual que el delgado, el intestino grueso es un conducto

muscular muy largo dividido en porciones: ciego, colon y recto. A través de sus

paredes se produce la absorción del agua y las sales minerales, de forma tal

que los componentes del quilo no digeridos se vuelven sólidos y descienden

hasta el ano como materia fecal.

21

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

• Ano: es el orificio de salida de los elementos de los alimentos que el organis-

mo no aprovechó.

Vimos que el tubo digestivo estaba relacionado con un conjunto de glándu-

las anexas al mismo, y que vierten sus secreciones en él. Analicemos la es-

tructura y función de cada una de ellas:

• Glándulas Salivales: son 6 órganos macizos (2 denominadas parótidas, dos su-

blinguales y dos submaxilares) ubicados alrededor de la cavidad bucal, cuya

función es producir y secretar la saliva. Ésta no sólo lubrica y humecta los ali-

mentos, sino que también comienza su digestión.

En el siguiente gráfico podemos ver la ubicación y la relación de las glándulas sali-

vales con la cavidad bucal:

Glándulas salivales

• Hígado: es una glándula maciza muy grande, ubicada en la porción superior

derecha del abdomen.

El hígado es la glándula más grande del organismo humano, y pesa en el

adulto unos 1400 gramos.

En el hígado se depositan los nutrientes absorbidos en el intestino delgado, para luego serdistribuidos por todo el organismo a través de la sangre. Asimismo, produce y secreta

la bilis, compuesto que facilita la digestión intestinal de las grasas.

• Páncreas: es una glándula maciza, ubicada muy cerca del duodeno, que pro-

duce y secreta el jugo pancreático. Éste será utilizado en el intestino delgado

para digerir los nutrientes, principalmente las proteínas y los hidratos de car-

bono.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

Hemos analizado hasta aquí, como participa cada órgano del sistema digestivo para

que éste pueda llevar a cabo sus funciones. Antes de continuar, y a modo de síntesis,

realice un cuadro comparativo que muestre la estructura y función de todos los órga-

nos del sistema digestivo. No olvide las glándulas anexas.

Envíe este cuadro por correo electrónico, las respuestas se analizarán en la tutoría.

La composición de los alimentos

Nos ha quedado claro qué es lo que le ocurre a los alimentos durante su camino por

el sistema digestivo, y también que los alimentos contienen nutrientes y que éstos

son absorbidos en el intestino delgado para luego ser distribuidos por nuestro orga-

nismo. Pero, ¿Qué entendemos por nutrientes? Los nutrientes son diferentes com-

ponentes de los alimentos que son necesarios para el correcto funcionamiento de las

células del cuerpo. Según sus características, y el aporte que le hacen a las células,

se agrupan de la siguiente forma:

• Proteínas: aportan los elementos necesarios para que las células sinteticen

distintos componentes de nuestro organismo (anticuerpos, enzimas, querati-

na, colágeno, etc) y son indispensables para que realicen sus procesos vitales.

Los alimentos que las aportan en cantidad son: carne, pescado, pollo, huevos,

leche.

• Hidratos de carbono: proporcionan energía rápidamente aprovechable por el

organismo. Están presentes principalmente en el pan, las pastas, el arroz y las

legumbres.

• Lípidos: aportan más energía que los hidratos de carbono, pero el organismo

los usa como reserva energética a largo plazo (cuando se acaban los hidratos

de carbono). Se encuentran principalmente en el chocolate, la manteca, el

aceite y los embutidos.

• Vitaminas: son imprescindibles para las reacciones químicas que ocurren den-

tro de las células. Existen diferentes tipos de vitaminas, cada uno presente en

diferentes alimentos. (Ej.: la vitamina C está en las verduras y frutas crudas,

la vitamina D en pescados, manteca y huevos.)

• Minerales: al igual que las vitaminas, son imprescindibles para el correcto fun-

cionamiento de las células. Se encuentran principalmente en la leche, las fru-

tas y las verduras. (ej: Calcio, Fósforo, Sodio, etc)

• Agua: es el componente mayoritario de nuestro organismo (70% aproximada-

23

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

mente), y es imprescindible para el correcto funcionamiento de todo el orga-

nismo. En ella ocurren las reacciones químicas del metabolismo.

Como vemos, cada tipo de nutriente le ofrece algo diferente a nuestras células, por

lo que debemos comer alimentos variados, de manera tal de incluir en nuestra die-

ta todos los nutrientes necesarios para el correcto funcionamiento de nuestro orga-

nismo. Por último, debemos tener en cuenta que no existe un único tipo de dieta

equilibrada, sino que los nutrientes requeridos por nuestro cuerpo variarán de

acuerdo con muchos factores, como por ejemplo la edad, el peso, el estado de sa-

lud y el tipo de actividad cotidiana, entre otros.

C2) El sistema respiratorio

Si pensamos en el sistema respiratorio, la primera idea que nos surge es que se en-

carga de la respiración, y que ésta está relacionada con la incorporación del oxíge-

no a nuestro organismo. Pero, ¿cuál es la función del oxígeno en nuestro cuerpo?

Como casi todos los seres vivos, necesitamos el oxígeno para seguir viviendo.

Todos los seres vivos necesitan del oxígeno para vivir, salvo aquellos denomina-

dos anaerobios, que pueden vivir en ausencia del mismo. Como ejemplo de estos

organismos, podemos citar a las bacterias que permiten la fermentación de la le-

che para la elaboración del yogurt, que son anaerobias.

La importancia del oxígeno reside en que permite aprovechar la energía contenida en los ali-mentos que se ingieren. Este gas se combina con la glucosa, principal compuesto de

los hidratos de carbono, y gracias a esta combinación, se libera la energía conteni-

da en estos nutrientes. Es decir que nuestras células no sólo deben recibir como

nutrientes hidratos de carbono (glucosa principalmente) para obtener energía, sino

que deben obtener también oxígeno, gas provisto por el sistema respiratorio.

Este proceso de combinación entre la glucosa y el oxígeno se denomina respiración celular, yocurre dentro de cada célula de nuestro organismo.

¿Cómo colabora el sistema respiratorio para que ocurra la respiración celular?

Cumpliendo sus cuatro funciones básicas:

• incorporar el oxígeno al organismo a través de la inspiración

• transporta el oxígeno hasta la sangre, para que ella lo distribuya en todo el

organismo (lo lleva a cada célula, donde se produce la respiración celular)

• recibir el dióxido de carbono que la sangre lleva de cada célula (desecho que

quedó de la respiración celular)

• eliminar el dióxido de carbono a través de la espiración.

Al igual que el sistema digestivo, el sistema respiratorio está estrechamente ligado

con la sangre para cumplir sus funciones, de manera tal que ésta actúa de víncu-

lo entre el oxígeno contenido en el aire que respiramos y las células de nuestro or-

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

ganismo. al circulatorio: la sangre, puesta en movimiento por el corazón y conduci-

da por los vasos sanguíneos, sirve de enlace entre la respiración pulmonar (que ocu-

rre en los pulmones) y la respiración celular (que ocurre en cada una de las células

de nuestro organismo), al transportar el oxígeno por todo el organismo a través de

los vasos sanguíneos.

El camino del aire: los órganos del sistema respiratorio

¿Cuál será el camino que sigue el aire que ingresa a nuestro organismo hasta que el

oxígeno llega a la sangre? Analicemos detenidamente los siguientes gráficos del sis-

tema respiratorio para comprenderlo:

Aparato respiratorio

Del análisis de los gráficos, podemos ver que el sistema respiratorio está conforma-

do por una serie de conductos (vías respiratorias) que terminan en dos órganos de-

nominados pulmones.

Al igual que hicimos con el sistema digestivo, analizaremos brevemente la estruc-

tura y la función que desempeña cada uno de los órganos del sistema respiratorio:

• Cavidad nasal: está compuesta por las ventanas nasales, que permiten la en-

trada del aire a las fosas nasales, las que están separadas por un tabique óseo

y cartilaginoso. En su interior, el aire ingresado se limpia, calienta y humede-

ce antes de seguir su camino a la faringe. El interior de la cavidad nasal está

recubierto por una película de células que constituyen la mucosa nasal, don-

de existen glándulas secretoras de moco y receptores del olfato.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

• Faringe: la faringe es un conducto muscular corto que forma parte a la vez de

las vías respiratorias y de las digestivas. Transporta el aire desde la cavidad

nasal hasta la laringe.

• Laringe: es un tubo muscular y cartilaginoso que conduce el aire a la tráquea.

En su pared se encuentran unos repliegues que constituyen las cuerdas voca-

les.

• Tráquea: es un tubo cartilaginoso que atraviesa en sentido vertical el cuello y

la parte superior del tórax, conduciendo el aire hacia los bronquios.

• Bronquios extrapulmonares: son las dos ramas cartilaginosas en que se divide

la tráquea para ingresar el aire a cada pulmón.

• Pulmones: son dos órganos macizos, elásticos y de aspecto esponjoso, aloja-

dos en la cavidad torácica. Dentro de ellos, los bronquios se dividen en bron-

quios intrapulmonares, los que luego se subdividen en conductos cada vez

más finos que reciben el nombre de bronquiolos. Los bronquiolos conducen el

aire hasta unas bolsas diminutas: los alvéolos pulmonares. Los pulmones se

encargan de depositar el oxígeno en la sangre y de retirar de ella el dióxido de

carbono, a través del proceso denominado respiración pulmonar, que consta

de una inspiración (entrada del aire desde la cavidad nasal hasta los pulmo-

nes) y una espiración (salida del aire desde los pulmones hasta la cavidad na-

sal)

Diferencie los siguientes conceptos: respiración celular y respiración pulmonar.

El intercambio gaseoso en los pulmones: la llegada de oxígeno a la sangre.

Como pudimos apreciar en el gráfico, cada pulmón está formado por muchos

alvéolos: pequeñas dilataciones llenas de aire que tienen paredes muy finas. Los alvéolos pulmo-

nares están rodeados por delgados vasos sanguíneos, llamados capilares y es allí

donde se produce el intercambio gaseoso: la sangre toma de los alvéolos el oxígeno

para transportarlo hasta las células y deja en los alvéolos el dióxido de carbono, que

retiró de las células y que debe ser eliminado (el dióxido de carbono recorrerá en-

tonces el camino inverso: irá por las vías respiratorias hasta el exterior). En síntesis, enlos pulmones se produce el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre; es decir, el oxí-geno se dirige a la sangre y el dióxido de carbono hacia los alveolos pulmonares, para ser espirado.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

27

Para repasar lo visto hasta ahora, realice un cuadro comparativo que incluya la es-tructura y función de todos los órganos del sistema respiratorio.

En la clase presencial se retomarán los temas vistos hasta aquí y se avanzará sobre

el sistema circulatorio.

C3) El sistema circulatorio

¿Qué es lo que ya hemos aprendido de este sistema? Al analizar el sistema digesti-

vo y el sistema respiratorio, vimos que ambos estaban relacionados de manera direc-

ta con la sangre, es decir, con el sistema circulatorio.

¿Cuál es la relación entre los sistemas vistos y el sistema circulatorio?

En efecto, el sistema circulatorio, a través de la circulación de la sangre, se encar-

ga de acercar a las células de nuestro organismo los nutrientes necesarios para que

realicen sus funciones. Los nutrientes llegan a la sangre de dos órganos principal-

mente: del intestino delgado, que son los nutrientes absorbidos luego de ocurrida la

digestión de los alimentos, y de los pulmones, adonde llega a la sangre el oxígeno

proveniente de la respiración pulmonar.

Todos estos nutrientes son distribuidos a todas las células del organismo por el

sistema circulatorio. ¿Cómo está compuesto este sistema para poder cumplir con es-

ta función? El sistema circulatorio consta de un tejido líquido denominado sangre,

la que es transportada por un sistema interno a modo de tuberías, en el cual los tu-

bos se denominan vasos sanguíneos, y por una bomba que permite la circulación de

la sangre, denominada corazón. Este sistema de conducción para los nutrientes es

el mismo que conduce los desechos que las células producen, y que serán elimina-

dos de nuestro organismo a través del sistema respiratorio y del sistema urinario

principalmente.

En síntesis, el sistema circulatorio es un medio de transporte para los nutrientes y los

desechos de nuestro organismo, compuesto por una bomba impulsora (el corazón), un

sistema de tuberías (los vasos sanguíneos) y un medio líquido por el que las sustan-

cias son transportadas (la sangre).

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

El camino de la sangre: los componentes del sistema circulatorio

El camino recorrido por la sangre en el sistema circulatorio se denomina circulación

sanguínea, la que se caracteriza por tres propiedades:

• la circulación es cerrada: esto significa que la sangre fluye en una sola direc-

ción (nunca retrocede)

• la circulación es doble: ya que existen dos circuitos circulatorios, el circuito

menor ó pulmonar y el circuito mayor o corporal.

• la circulación es completa: lo que significa que se mantiene separada la san-

gre que transporta oxígeno (sangre arterial) de la que transporta dióxido de car-

bono (sangre venosa)

Para comprender mejor estas propiedades, y siguiendo con nuestro esquema de

aprendizaje, analizaremos a continuación la estructura y la función de los compo-

nentes del sistema circulatorio que permiten la circulación sanguínea:

• Corazón: el corazón es un órgano muscular, hueco, constituido por cuatro cá-

maras (dos aurículas superiores y dos ventrículos inferiores). Como ya vimos,

su función es actuar como bomba impulsora de la sangre. Sus contracciones

rítmicas permiten que la sangre fluya de manera continua a través de los va-

sos sanguíneos, regulando la velocidad de este flujo a través del número de

contracciones. Grandes vasos sanguíneos llegan y salen de él para cerrar el re-

corrido de la sangre por nuestro organismo.

• Vasos sanguíneos: son tubos huecos, de variable tamaño y calibre, por los que

se transporta la sangre desde y hacia el corazón. Existen tres tipos de vasos

sanguíneos: las arterias, que transportan desde el corazón hacia el organismo

sangre rica en oxígeno, y que poseen en su pared una gruesa capa muscular

que les permite, al contraerse, impulsar la sangre; las venas, que transportan

desde el cuerpo y hacia el corazón sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido

de carbono, y que poseen en su luz válvulas que impulsan la sangre; y los ca-

pilares sanguíneos, vasos de paredes muy delgadas, en los cuales se produce

el intercambio de sustancias entre la sangre y las células de todos los tejidos

y órganos de nuestro cuerpo. Recordemos que este intercambio es doble: de

nutrientes desde la sangre hacia las células y de desechos desde las células

hacia la sangre.

• Sangre: la sangre es un tejido constituido por dos componentes básicos, uno

líquido denominado plasma sanguíneo, formado por agua y sustancias disuel-

tas; y uno sólido, formado por las células sanguíneas. Dentro de estas células

encontramos a los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. Segu-

ramente Ud ya sabe cuál es la función de cada una de estas células.

28

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

¿Puede enunciarlas?

Los circuitos de la sangre

Ya sabemos que existen dos circuitos en la circulación sanguínea, que se caracteri-

zan por ser independiente y por sucederse de manera continua. ¿Cómo se llama la

propiedad de la circulación sanguínea que lo afirma?

Cómo se denominan estos dos circuitos?

En la breve descripción de estos circuitos que veremos a continuación, comprende-

remos mejor las tres propiedades de la circulación sanguínea mientras aprendemos

que ocurre en cada circuito:

• Circuito menor (ó pulmonar): este circuito comienza en el corazón con la sa-

lida de la sangre desoxigenada (pobre en oxígeno), la que se dirige a los pul-

mones para recibir oxígeno. Una vez cargada de oxígeno se dirige nuevamen-

te al corazón, ahora como sangre oxigenada (rica en oxígeno), finalizando de

esta manera el circuito. Este circuito permite que la sangre ya utilizada por el organis-mo (es decir, sin oxígeno y cargada de dióxido de carbono), se reoxigene en el sistema res-piratorio al pasar por los pulmones.

• Circuito mayor (corporal): este circuito, continuación del anterior, comienza

con la salida de la sangre oxigenada hacia todo el organismo, para llevar los

nutrientes a todas las células y recoger sus desechos. Este recorrido se reali-

za a través de las arterias. Luego de pasar por todos los tejidos, la sangre, aho-

ra pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono, vuelve al corazón a través de

las venas, finalizando el circuito. Finalizado éste, comienza el circuito menor,

y así sucesivamente. Este circuito permite transportar a través de las arterias los nu-trientes a todas las células del organismo, y recoger de éstas los desechos producidos.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

Ahora si, entonces, hemos comprendido el por qué de las tres propiedades de la cir-

culación sanguínea. ¿Podría explicarlas en sus palabras?

C4) El sistema urinario

Sabemos que el sistema urinario colabora con la expulsión de los desechos que pro-

duce nuestro organismo, pero, ¿cómo lo hace? Esta colaboración queda manifiesta

en su función principal: la formación y eliminación de la orina, a través de la cual

se elimina el exceso de agua ingerida y muchos de los desechos producidos en nues-

tro organismo. Recordemos que también eliminan desechos el sistema respiratorio y

el digestivo.

La orina se forma gracias a la filtración de la sangre, la que tiene por objeto re-

tirar de ella los desechos que circulan. Esta filtración ocurre cuando la sangre pasa

por los riñones.

El camino de la orina: los órganos del sistema urinario

La orina, producida en los riñones, es almacenada hasta su salida en la vejiga, a la

cual llega a través de unos conductos denominados uréteres y de la cual sale al ex-

terior por otro conducto denominado uretra.

Analicemos ahora la estructura y función de estos órganos que componen el siste-

ma urinario:

• Riñones: son dos órganos macizos, ubicados en la cavidad abdominal, forma-

dos por muchos tubos microscópicos denominados nefronas. Las nefronas se

encargan del proceso de formación de la orina, una solución acuosa que trans-

porta los desechos producidos por las células de nuestro organismo.

• Uréteres: son dos tubos huecos que reciben la orina formada en los riñones y

la transportan hacia la vejiga.

• Vejiga: es un órgano muscular hueco, semejante a una bolsa, cuya función es

almacenar la orina. Una vez llena, la orina continúa el circuito pasando a la

uretra.

• Uretra: es un tubo delgado por el que se conduce la orina desde la vejiga has-

ta el exterior. La salida de la orina por la uretra se denomina micción, y ocu-

rre cuando la vejiga está llena.

La formación de la orina

Hemos visto que la orina se forma gracias al filtrado de la sangre que realizan los ri-

ñones, y que éstos poseen para ello unos tubos microscópicos denominados nefro-

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

nas. ¿Cómo son estos tubos microsópicos? Las nefronas están compuestas por dos

porciones: en un extremo tienen un ovillo de capilares denominado glomérulo, el

cual se continúa con un tubo hueco llamado túbulo renal. ¿Cómo forman la orina es-

tas nefronas? El proceso de formación de la orina ocurre en dos fases, que analiza-

remos brevemente:

• una fase de filtración (o glomerular): en esta fase la sangre pasa por los capi-

lares del glomérulo, donde es filtrada. A partir de esta filtración, los compo-

nentes de la sangre siguen dos caminos diferentes: las células siguen en el

sistema circulatorio, y el plasma pasa al túbulo renal.

El plasma sanguíneo que pasa al interior de la nefrona, se denomina ultra-

filtrado plasmático, debido a que se produce gracias a la filtración que reali-

za la nefrona y a que su composición varía levemente: las proteínas grandes

que se encuentran en el plasma sanguíneo, siguen en la circulación junto a

las células sanguíneas.

• una fase de reabsorción (o tubular): en esta fase, los componentes útiles a

nuestro organismo que se filtraron (es decir que ingresaron al túbulo renal),

son reabsorbidos y devueltos a la circulación sanguínea, quedando de esta

manera formada la orina por desechos y agua.

Uno de los componentes reabsorbidos, que ya conocemos, es muy importante para

que las células de nuestro organismo obtengan energía. ¿Cuál es?

Para integrar lo que hemos aprendido del sistema urinario, realice un cuadro com-parativo que incluya la estructura y función de todos los órganos que lo componen.

d) Los conceptos de salud y enfermedad

Hemos estudiado hasta aquí la estructura y funciones normales de los distintos com-

ponentes de nuestro organismo (células, tejidos, órganos, etc). Pero sabemos que

muchas veces, tanto la estructura como la función de los componentes de nuestro

cuerpo, sufren alteraciones. Y los conceptos que utilizamos para definir estas situa-

ciones son los conceptos de salud y de enfermedad, aunque ellos son, en realidad,

mucho más amplios.

Con el objeto de revisar nuestras concepciones acerca de estos dos conceptos,

veremos que dice la ciencia de los mismos.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la salud es el “estado de completo bienestarfísico, mental y social, y no solamente la ausencia de enfermedades o dolencias”. Queda de ma-

nifiesto a través de esta definición que un hombre sano no es sólo aquel que siente

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

un bienestar corporal (es decir, que la estructura y funciones de sus componentes

corporales son normales), sino aquel que además tiene una vida afectiva armónica

y se integra sin problemas a la sociedad y al ambiente en que se encuentra.

Podemos afirmar, entonces, que la salud abarca distintos aspectos, como el físi-

co, el mental, el social y el ambiental. Cuando alguno de estos aspectos se altera,

dejamos el estado de salud y pasamos al estado de enfermedad, el cual podemos

definirlo basándonos en la definición de salud que acabamos de analizar: definimos

a la enfermedad como “cualquier alteración de la salud de un individuo, es decir, la pérdida delequilibrio entre los aspectos físico, mental, y/o social”.

Si bien la pérdida del equilibrio del estado de salud, en cualquiera de sus aspec-

tos, conduce al estado de enfermedad, es importante destacar que nuestro organis-

mo no pierde fácilmente el estado de salud, ya que posee diversos mecanismos de

reacción frente a las situaciones adversas que atentan contra este equilibrio, es de-

cir, puede adaptarse. En caso de no poder adaptarse, sobreviene la enfermedad. Pe-

ro en este caso, también tiene mecanismos de reacción para adaptarse y poder vol-

ver al estado de salud anterior.

Revise las definiciones de los conceptos de salud y enfermedad, ¿puede indicar dos

ejemplos de la pérdida del equilibrio para cada uno de los aspectos?

Hemos concluido con la unidad 1. A modo de cierre, y para su posterior análisis, le

propongo que construya un párrafo (máximo 15 renglones) en el cual relacione entre

sí los distintos sistemas corporales vistos junto con los conceptos de salud y enfer-

medad.

Envíe su producción escrita que el tema se retomará en la clase presencial y ade-

más podrá realizar consultas con el tutor.

32

Unidad 1Glosario

Célula: unidad anatómica y funcional de los seres vivos.

Energía: fenómeno físico con capacidad para producir un trabajo.

Epiglotis: membrana cartilaginosa de la faringe que regula la comunicación entre és-

ta con la laringe y el esófago.

Especie: individuos con características homólogas entre sí y que, al reproducirse, de-

jan una descendencia fértil.

Glándula: órgano del cuerpo que produce y secreta sustancias. Si producen y secre-

tan hormonas, se denominan glándulas endócrinas (ejemplo: glándula tiroides); si

producen otras sustancias se denominan exócrinas (ejemplo: glándula salival)

Invertebrado: integrante del reino animal que no posee esqueleto interno.

Mamífero: grupo de vertebrados que se caracterizan por el amamantamiento y la res-

piración pulmonar.

Metabolismo celular: conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de la cé-

lula

Mucosa intestinal: La mucosa intestinal es el recubrimiento interno del intestino,

formada por células con capacidad de absorber los nutrientes contenidos en los ali-

mentos.

Órgano: conjunto de tejidos que se agrupan para cumplir una función determinada.

Sistemas corporales: conjunto de órganos que se agrupan para cumplir una función

general.

Vertebrado: integrante del reino animal que posee un esqueleto interno óseo o car-

tilaginoso.

33

34

2UNIDAD 2LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

Aprenderemos en esta unidad diversos aspectos sobre la energía y sus relacionestanto con el ambiente como con los seres vivos que la utilizan.

Para ello, comenzaremos analizando qué es la energía, cómo son sus formas ytransformaciones y cómo se relaciona con el ambiente, para luego aplicar estosconocimientos en dos procesos energéticos fundamentales en los seres vivos: lafotosíntesis y la respiración celular.

A) Energía: sus formas y transformaciones.

¿Cuándo empleamos el término energía? Lo utilizamos en la vida cotidiana parareferirnos, por ejemplo, a la energía que proviene del sol, la que nos proveen losalimentos al nutrirnos, o la que permite que un automóvil funcione.

¿Puede pensar más ejemplos de la vida cotidiana?

Esto nos demuestra que existen distintos tipos o formas de energía, pero no nosacerca a su definición, ya que el término energía, aunque muy utilizado, es difí-cil de definir. Esto se debe a que es un concepto abstracto, “no visible”, pertene-ciente a una rama de las ciencias naturales que estudia los fenómenos abstrac-tos: la física. Recurrimos a esta rama de las ciencias naturales para definir a la energía como unfenómeno físico con capacidad de acción, ya que permite a un objeto realizar un trabajo, como porejemplo, moverse.Para completar nuestra comprensión de este concepto, analizaremos dos leyesmuy importantes dentro de la física: la primera y segunda ley de la termodinámi-ca.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

Según la primera ley de la termodinámica, la energía puede cambiar de una forma

a otra, pero no puede crearse ni destruirse, y es por ello que se la denomina como

“principio de conservación de la energía”.

De ello podemos sacar al menos dos conclusiones: una es que la cantidad de ener-gía es siempre la misma (ya que no se crea ni se destruye), y la otra es que exis-ten distintas formas de energía (ya que se transforma). Pensemos en un ejemplosencillo para poder aplicar lo que hemos aprendido: cuando prendemos fuego pa-ra hacer un asado, sabemos que el carbón en combustión desprende calor. ¿Quéha ocurrido? Al prenderse, la energía química contenida en las moléculas del car-bón, se transforma en energía calórica (ó calor). Esto no significa que aumente lacantidad de energía, sino que la misma energía que estaba contenida en los en-laces químicos de las moléculas del carbón, luego de la combustión se encuentraen una nueva forma, denominada energía calórica. En nuestro ejemplo, entonces,la cantidad de energía sigue siendo la misma; lo único que varía es la calidad deesa energía.

La segunda ley de la termodinámica enuncia lo siguiente: “En todo proceso es-pontáneo, la energía pasa de formas más organizadas a formas más caóticas”.¿Qué significa este enunciado? Significa que la energía del Universo (“toda laenergía”) se va dispersando en formas cada vez menos utilizables, transformándo-se en última instancia en energía calórica o calor, que es la más desorganizada.Esta tendencia de la energía a dispersarse se conoce con el nombre de entropía. El proceso opuesto a la entropía, es decir, la organización de las estructuras den-tro de la materia, se denomina entalpía. Existe en el Universo un equilibrio entreentropía y entalpía.

¿Qué conclusiones podemos sacar de ello? Por un lado, que la entropía del Uni-verso siempre tiende a aumentar, y por el otro, que en las transformaciones deenergía, en última instancia se libera energía calórica. Volviendo a nuestro ejem-plo anterior, la energía química del carbón se dispersó en forma de calor o ener-gía calórica, aumentando la entropía del Universo.

Al igual que aplicamos los conceptos aprendidos sobre las leyes de termodinámi-ca en nuestro ejemplo, aplíquelos a la siguiente situación cotidiana: el funciona-miento de una estufa a gas.

Las formas de la energía

Ya sabemos que la energía, que no se crea ni se destruye, puede transformarse deuna forma a otra. Como es importante que conozcamos las principales formas de

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

energía presentes en el Universo y cómo se transforman para comprender comolas utilizan los seres vivos, analizaremos a continuación qué significa cada deno-minación junto a un ejemplo de transformación para cada caso:

• Energía cinética: es la energía que posee un cuerpo en movimiento. Cuan-do dejamos caer una piedra, la energía cinética de la piedra aumenta a me-dida que aumenta la velocidad de caída, mientras que disminuye su ener-gía gravitatoria (la energía gravitatoria disminuye al disminuir la altura). Esdecir que la energía gravitatoria se transforma en energía cinética.

• Energía química: es la energía contenida en un enlace químico entre dos omás átomos. Cuando se rompe el enlace químico, la energía se libera en for-ma de calor, por ejemplo al combustionarse el carbón. En este caso, la ener-gía química contenida en los enlaces se transformó en energía calórica.

• Energía solar: es la energía emitida por el sol durante las reacciones nuclea-res que en él ocurren. Esta energía es captada por las plantas, que la utili-zan en la fotosíntesis para fabricar su propio alimento, transformándose laenergía solar en energía química.

• Energía eólica: es la energía producida por el viento (aire en movimiento).Esta energía puede utilizarse en molinos de viento para producir energíaeléctrica. En este caso, la energía eólica se transforma en energía eléctrica.

• Energía nuclear: es la energía que se produce durante los fenómenos de fi-sión y fusión nuclear. En la fisión nuclear, un núcleo atómico se escinde endos núcleos atómicos más pequeños, liberando gran cantidad de energía. Enla fusión nuclear, dos núcleos atómicos se unen para formar uno mayor, li-berándose gran cantidad de energía. Uno de los usos pacíficos de la ener-gía nuclear es la generación de electricidad en reactores nucleares. En estecaso, la energía nuclear se transforma en energía eléctrica.

Lamentablemente, existen muchos usos no pacíficos de la energía nuclear, comola fabricación de bombas atómicas.

A modo de integración de los conceptos vistos acerca de la energía, analice de-tenidamente la siguiente imagen:

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

Gráfico: Transformación de la energía

B) Las formas de energía y el ambiente

El hombre aprovecha las formas de energía presentes en el ambiente con el obje-to de emplearlas para su vida cotidiana. Como ya sabemos, el uso indiscriminadode algunas formas de energía puede traer consecuencias no deseadas no sólo enel ambiente en que desarrollamos la vida, sino en la imposibilidad de obtener re-cursos energéticos a futuro. Y es por ello que las formas de energía que emplea elhombre se clasifican en dos grandes grupos, según la fuente que origina cada for-ma de energía:

• fuentes de energía no renovables: como el nombre lo indica, los recursosenergéticos no renovables son aquellos que, cuando se hayan agotado, nopodrán volver a formarse rápidamente, pues ese proceso demanda muchísi-mo tiempo. Como ejemplo dentro de este grupo podemos nombrar al petró-

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

leo, el gas y el carbón, que son en realidad las fuentes de energía más co-munes que emplea el hombre. Estas tres fuentes de energía se originan delos restos de organismos de tiempos prehistóricos. Se originaron en un pro-ceso que comenzó hace millones de años. Como consecuencia, sólo conta-mos con una cantidad limitada de esos combustibles, pues tendremos queesperar millones de años para que puedan volver a formarse; y es por elloque se denominan no renovables.

• fuentes de energía renovables: los recursos energéticos renovables pro-vienen de fuentes de energía que no se agotan. Ante el inminente ago-tamiento de las fuentes de energía no renovables, el hombre recurre afuentes de energía que no corren este peligro, porque son renovables.Es por ello que también se las denomina energías alternativas, siendo lasmás utilizadas la eólica, la hidroeléctrica y la solar (energía del viento, delagua y del sol respectivamente).

Piense un ejemplo de cada energía alternativa mencionada que conozca de la vida

cotidiana.

Las usinas hidroeléctricas han sido creadas por el hombre con el objeto de obte-ner energía eléctrica de una fuente de energía renovable: la energía del agua enmovimiento. Gracias a su construcción, el hombre obtiene electricidad de unafuente renovable, cuidando de esta manera las fuentes no renovables. Sin embar-go, las usinas hidroeléctricas no sólo alteran el ambiente sino que también pue-den originar problemas sanitarios para los seres vivos, incluído el hombre mismo.Veamos el siguiente ejemplo para confirmar lo que hemos aprendido: En la cons-trucción de una usina hidroeléctrica, se crean lagos artificiales que modifican elecosistema natural. En estos lagos crece vegetación, tanto en sus márgenes comoen el agua. Esta vegetación muchas veces favorece la proliferación de mosquitos.Algunos géneros de mosquitos pueden transmitir enfermedades, como el denguey la malaria, que afectan al hombre.

C) La energía y los seres vivos: fotosíntesis y respiración celular.

Ya hemos visto que los seres vivos utilizan las distintas formas de energía con di-ferentes propósitos. Analizaremos a continuación dos procesos realizados por losseres vivos relacionados con las formas de energía presentes en el ambiente enque se desarrolla la vida: la fotosíntesis y la respiración celular.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

Seguramente recuerda que hemos hablado de la respiración celular en la unidad an-

terior, ¿podría definir este proceso?

La fotosíntesis

¿Qué entendemos por fotosíntesis? La fotosíntesis es una estrategia desarrolladapor determinados tipos de seres vivos -las plantas y algunos grupos de microorga-nismos- a través de la cual reúnen sustancias tan simples como el dióxido de car-bono y el agua para formar, utilizando la energía solar (ó lumínica), nutrientes co-mo la glucosa.

Para que esto sea posible, los organismos fotosintetizadores poseen sustanciascapaces de captar la energía lumínica y transformarla en la energía química con-tenida en la glucosa. La principal sustancia capaz de realizar es un pigmento ver-de denominado clorofila.

Es decir que los organismos fotosintéticos, como las plantas, utilizan el agua, el dió-

xido de carbono, y la energía lumínica del ambiente para producir, gracias a la pre-

sencia de la clorofila, moléculas de glucosa.

Analicemos detenidamente el siguiente gráfico para comprender mejor este proceso:

Gráfico: Proceso de fotosíntesis

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

Del gráfico anterior, podemos sacar las siguientes conclusiones:

• para que ocurra la fotosíntesis, los organismos fotosintetizadores necesitantomar del medio agua, dióxido de carbono y energía lumínica.

• como resultado de la fotosíntesis, los organismos fotosintetizadores obtie-nen glucosa (“su propio alimento”) y oxígeno.

• el oxígeno obtenido por la fotosíntesis se libera al medio ambiente, pudien-do ser aprovechado por los seres vivos.

Como vemos, el proceso fotosintético no sólo beneficia al organismo fotosintetiza-dor, sino a los demás seres vivos que comparten su ambiente.

¿Podría explicar brevemente cuál es el beneficio para el organismo fotosintetizador ycuál para los seres vivos que comparten su ambiente?

La respiración celular

Como ya sabemos, la mayoría de las formas de vida, incluyendo las plantas, ne-cesitan del oxígeno para vivir. Y también sabemos que, alrededor del concepto res-piración, debemos considerar dos ideas diferentes:

• la obtención de oxígeno por los seres vivos desde el medio, que en el casode los humanos se logra a través de la respiración pulmonar

• la reacción química entre el oxígeno y la glucosa que ocurre en cada célula(respiración celular)

En el primer caso, la obtención de oxígeno del medio puede realizarse de mane-ras muy diferentes en los distintos tipos de seres vivos. Por ejemplo, ya hemos di-cho que en los seres humanos este problema se resuelve con el ingreso de airecargado de oxígeno a los pulmones.

El oxígeno liberado por las plantas en el proceso de fotosíntesis es de gran im-portancia. De hecho es la principal fuente natural de oxígeno que existe y, graciasa ella, todos los organismos que necesitamos oxígeno para la respiración, pode-mos seguir vivos.

Sin embargo, en los vegetales la obtención de oxígeno del medio ocurre de otramanera.

40

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

¿Puede explicar cómo obtienen el oxígeno los vegetales?

En el segundo caso, el proceso básicamente es igual en todos los seres vivos quenecesitan oxígeno para vivir, denominados aerobios; y este proceso se denominarespiración celular.

El objetivo de este proceso es la obtención de energía, pero, ¿cómo ocurre? La si-guiente fórmula nos lo muestra:

Veamos que conclusiones podemos sacar de esta fórmula de la respiración celu-lar:

• para que ocurra la respiración celular, la célula necesita obtener del medioglucosa y oxígeno

• como productos de este proceso, la célula obtiene dióxido de carbono, aguay energía. Esta última, la utiliza para realizar distintos procesos celulares.

A modo de síntesis de los dos procesos que hemos estudiado, analicemos la si-guiente fórmula, que los integra:

Fórmulas QuímicasPartiendo del gráfico anterior, y a modo de repaso e integración, indique:

• cómo obtiene una célula humana los reactivos para realizar la respiración celular.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 2: LA ENERGÍA Y LOS SERES VIVOS

Si no había oxígeno en la atmósfera primitiva de la Tierra, ¿cómo sobrevivieron losprimeros seres vivos? Diversos organismos actuales pueden darnos algunas ideas.Estos grupos de organismos desarrollan un proceso bien conocido desde hace másde un siglo y se considera que el mismo constituye un modelo posible para res-ponder a esta pregunta. Este proceso se denomina fermentación, y consiste en la respiracióncelular en ausencia de oxígeno. La fermentación es el proceso que permitió la obten-ción de energía en la atmósfera primitiva carente de oxígeno, y en la actualidades realizado por aquellos seres vivos que viven en ausencia de oxígeno, y por ellose los denomina anaerobios. Como ejemplo de estos organismos, podemos citar alas bacterias lácticas que fermentan la leche para producir yogur.

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Unidad 2Glosario

Anaerobios: organismos que viven en ausencia de oxígeno, y que obtienen energía a

través de la fermentación.

Átomo: Cantidad menor de un elemento químico que tiene existencia propia y se

consideró indivisible. Se compone de un núcleo, con protones y neutrones, y de

electrones orbitales, en número característico para cada elemento químico

Combustión: reacción química entre un compuesto orgánico (compuesto por un

esqueleto de carbono) y el oxígeno, a través de la cual se libera dióxido de carbono,

agua y gran cantidad de energía.

Energía Gravitatoria: Dos cuerpos cualesquiera se atraen con lo que llamamos fuerza

gravitatoria (o fuerza de la gravedad). Esta fuerza es débil para objetos pequeños,

pero se hace importante para objetos de gran tamaño como los astros. El Sol, la

Luna, la Tierra y los planetas se atraen entre sí. El peso de los cuerpos no es otra

cosa que la fuerza de la gravedad que ejerce la Tierra sobre ellos.

Fórmulas Químicas:CO2 :dióxido de carbono

H2O:agua

O2: Oxígeno

Termodinámica: disciplina que estudia la relación existente entre la energía, el calor

y el trabajo.

Viento: aire en movimiento.

43

44

3UNIDAD 3LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES

ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO

Aprenderemos en esta unidad como se relacionan entre sí, y con el medio que ha-

bitan, los diferentes seres vivos. Para ello, comenzaremos estudiando cómo están

compuestos los ecosistemas, cómo se relacionan los seres vivos mediante sus mo-

dos de alimentación para, finalmente, relacionarlo con los conceptos que hemos

aprendido sobre los seres vivos y la energía.

A) Los seres vivos y su ambiente

Como ya sabemos, los seres vivos no viven aislados unos de otros. Y también sabe-

mos que los seres vivos no son todos iguales, sino que existen miles de especies di-

ferentes, las que a veces comparten un mismo lugar de vida. Pensemos en un am-

biente como una selva, donde habitan muchas especies de animales y vegetales. Allí

podemos encontrar individuos de una misma especie que se relacionan entre sí: mo-

nos macho y monos hembra que se reproducen y cuidan de sus crías; roedores que

pelean por dominar un territorio; tucanes que se llaman con sus cantos, árboles que

compiten por la luz solar, etc. Pero también encontraremos individuos de distintas

especies animales y vegetales que se relacionan entre sí: aves que se alimentan de

plantas, insectos y lombrices; monos que se refugian en las copas de los árboles pa-

ra cuidarse de posibles enemigos, plantas con flores que se relacionan con los in-

sectos para la polinización, etc. Como vemos, los seres vivos se relacionan tanto con

individuos de su propia especie como con integrantes de otras especies a lo largo de

su vida.

Pero los monos, los árboles, los tucanes, los insectos y las lombrices de nuestro

ejemplo, además de relacionarse entre sí, se relacionan con el medio en que habi-

tan. Los árboles, por ejemplo, dependen de la luz solar y del agua de lluvia para cre-

cer. Los monos requieren que haya alimento disponible y que el clima donde viven

sea cálido. Los insectos y lombrices que viven debajo de la hojarasca precisan que

el suelo esté constantemente húmedo para poder vivir. Por lo tanto, el medio am-

biente ejerce una influencia decisiva sobre los seres vivos.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 3: LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO

El análisis de nuestra selva nos permite definir al conjunto de seres vivos que conviven en un deter-minado lugar y que se relacionan entre sí y con su medio como ecosistema.

Los ecosistemas están constituidos, según nuestro análisis, por dos tipos de elemen-

tos, unos con vida y otros sin ella. Denominamos factores bióticos de un ecosistema

a los seres vivos que lo componen, y factores abióticos a aquellos elementos sin vi-

da que constituyen un ecosistema, como la luz, la temperatura, el tipo de suelo, el

viento, etc. Los factores abióticos también se denominan factores ecológicos, y a su conjunto selo conoce como biotopo.

Al igual que realizamos con nuestro ejemplo de la selva, piense otro ecosistema y

busque relaciones entre los seres vivos que lo habitan, tanto entre sí como con el

medio que comparten.

Los factores bióticos que conforman los ecosistemas, es decir, los seres vivos que

encontramos en ellos, ¿cómo se organizan? Básicamente, los seres vivos se nuclean

formando comunidades, y dentro de éstas formando poblaciones. Cuando hablamos

de comunidades, estamos refiriéndonos al conjunto de seres vivos de diferentes es-

pecies que interactúan entre sí en un lugar y en un tiempo determinado; y a cada

uno de ellos los llamamos individuos. Volviendo a nuestro ejemplo, son individuos

de la comunidad en ese momento los monos que protegen a sus crías, los árboles

que compiten por la luz solar y albergan a los monos, los insectos debajo de la ho-

jarasca, etc. Queda manifiesto que si utilizamos el término comunidad nos referimos

a las diferentes especies que interactúan entre sí. Ahora, si lo que queremos es ha-

blar de los individuos de una misma especie, debemos emplear el término pobla-

ción, ya que entendemos a una población como el conjunto de organismos de una

misma especie que ocupan un lugar determinado en un momento dado.

Los humanos, entonces, nos agrupamos en poblaciones, ya que nos dispersamos por

el mundo compartiendo un lugar y un tiempo determinado ¿Puede pensar 3 ejemplos

de poblaciones?

Esta actividad será revisada entre todos en los espacios de tutoría.

Podemos decir, integrando lo que hemos visto, que en un ecosistema conviven diferentes poblacio-nes, que se relacionan entre sí y con el medio ambiente que comparten.

Profundizaremos un poco nuestro análisis de las poblaciones estudiando sus carac-

terísticas principales, para poder relacionarlas con los conceptos que vimos previa-

45

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 3: LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO

mente. Las principales características que definen a una población son las siguien-

tes:

- Densidad: es el número de individuos por unidad de superficie o volumen.

- Tasa de natalidad: Es el número de individuos de la misma especie nacidos en

una población en un lapso de tiempo dado.

- Tasa de mortalidad: es el número de decesos o muertes en una población por uni-

dad de tiempo.

- Tasa de morbilidad: indica el número de individuos enfermos en un determinado

período de tiempo.

Según como varíen estas características, las poblaciones variarán en el número de

integrantes, manteniéndose dentro de ciertos límites.

¿Por qué? El crecimiento numérico de una población depende de muchos factores,que surgen justamente de las relaciones de los individuos entre sí y con el ambien-te que hemos estudiado, como por ejemplo la disponibilidad del alimento, la pre-sencia de predadores (seres vivos que se alimentan de otros, como por ejemplo loscarnívoros) el clima, la cantidad de integrantes de otras poblaciones que consumenel mismo alimento, la disponibilidad de agua, etc.

B) Las relaciones alimentarias entre los seres vivos

Como ya vimos, las especies que conforman un ecosistema establecen distintos ti-

pos de relaciones. Alimentarse es una de las maneras de relacionarse. Y como sabe-

mos, en esta relación las especies se alimentan unas de otras: un organismo de una

especie es alimento de un organismo de otra, que puede ser comido a su vez por un

tercero, que puede, a la vez, ser el alimento de un cuarto organismo, y así sucesiva-

mente.

Por ello, decimos que los individuos de las distintas especies se relacionan entre sí

estableciendo cadenas alimentarias, y en estas cadenas, cada organismo representa

un eslabón.

Veamos en el siguiente cuadro algunos ejemplos de cadenas alimentarias en am-

bientes terrestres:

PRIMER SEGUNDO TERCER CUARTOESLABÓN ESLABÓN ESLABÓN ESLABÓN

Pasto vaca Ser humano

Hoja ratón lechuza Serpiente

Hoja gusano pájaro comadreja

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 3: LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO

¿Qué conclusiones podemos sacar de los ejemplos que hemos analizado? La prime-

ra es que los integrantes del primer eslabón, es decir que no se alimentan de otros

seres vivos, son todos del reino vegetal. ¿Por qué? Porque las plantas producen su

propio alimento, y por ello se las llama organismos productores. Por eso ocupan el

primer eslabón de las diferentes cadenas alimentarias.

¿Cómo lo logran? Las plantas fabrican su propio alimento a partir de la fotosínte-

sis, proceso que hemos estudiado en la unidad 1. Recordemos que por medio de la

fotosíntesis las plantas transforman la materia inorgánica (agua y dióxido de carbo-

no) en materia orgánica (principalmente glucosa, que sirve de alimento a la planta).

Otra conclusión que surge de nuestro análisis es que los animales se alimentan de

otros organismos, y se los llama, por ello, consumidores. Como vemos en nuestros

ejemplos, algunos consumidores se alimentan de plantas, denominándose herbívo-

ros por este modo de alimentación. Otros, en cambio, se alimentan de consumido-

res, y por ello se los llama carnívoros.

Además de los carnívoros, existen animales que incluyen en su dieta tanto pro-

ductores como consumidores, y se los denomina omnívoros. El hombre es un ejem-

plo de omnívoro.

¿Puede nombrar ejemplos de herbívoros, carnívoros y omnívoros que formen parte

de su ecosistema? Utilice el siguiente cuadro para realizarla:

Herbívoros Carnívoros Omnívoros

Esta actividad serà revisada durante los espacios de tutorìas satelitales.

Hasta ahora hablamos de seres vivos productores y consumidores. Pero en todo eco-

sistema hay un tercer grupo de organismos, que tiene una dieta muy particular. Son

los detritívoros, denominados así porque se alimentan de detritos o desechos. Los

detritívoros solo consumen organismos muertos, sus partes o sus restos. Dentro de

ellos encontramos a algunos insectos, como las moscas, y algunas aves, como las

aves de carroña.

Algunos detritívoros son, a su vez, organismos descomponedores, ya que al ali-

mentarse de plantas o animales muertos, transforman las sustancias complejas que

hay en estos desechos en sustancias simples, como sales y minerales. Estas sales y

minerales producidas por los descomponedores podrán ser nuevamente utilizadas

por las plantas, o sea, por los organismos productores, y por ello también se los lla-

ma desintregradores. Cumplen, por lo tanto, un papel muy importante en el ecosis-

tema. Dentro de los descomponedores encontramos a las bacterias y los hongos.

Piense, basándose en los ejemplos que hemos analizados, dos cadenas alimenta-

rias de tres eslabones cada una. Esta actividad serà corregida y revisada por los

tutores.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 3: LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO

Hasta ahora hemos analizado a las cadenas alimentarias como lineales, siendo ésta

una manera muy simple de pensar cómo un organismo se alimenta de otro. En rea-

lidad, las cadenas se pueden cruzar unas con otras, formando verdaderas redes ali-

mentarias. Un animal no come siempre lo mismo, sino que suele variar su dieta. Por

ejemplo, una lechuza se puede alimentar de ratones, pero también de pajaritos. Un

león puede alimentarse de cebras, pero también de ciervos. Eso significa que un ti-

po de animal puede ocupar distintos eslabones en diferentes momentos.

En síntesis, en cualquier ecosistema las redes alimentarias, formadas por distintas

cadenas, son muy complejas y, generalmente, en ellas intervienen individuos de nu-

merosas poblaciones distintas.

C) Cadenas alimentarias y energía

¿Podríamos afirmar que las cadenas alimentarias pueden ser muy extensas? Con lo

que hemos aprendido en las unidades anteriores, nuestra respuesta es no. Entonces,

¿qué es lo que las limita?

La respuesta ya la conocemos: es la energía.

Como vimos al hablar de la fotosíntesis, una cantidad de energía solar entra al eco-

sistema¸ ya que las plantas son capaces de transformar la energía solar en energía

química mediante la fotosíntesis. Podemos decir entonces que la energía solar se

encuentra en el primer eslabón de nuestros ejemplos de cadenas alimentarias, cons-

tituidos por vegetales. Al ser consumidos, esa energía pasa al eslabón siguiente, y

así sucesivamente. Pero parte de esa energía, en cada pasaje, se va disipando en

forma de energía calórica, y por lo tanto va disminuyendo, limitando así el largo de

la cadena alimentaria. Tomemos como ejemplo la siguiente cadena alimentaria:

PRIMER SEGUNDO TERCER CUARTOESLABÓN ESLABÓN ESLABÓN ESLABÓN

planta gusano gorrión halcón

En esta cadena alimentaria, las plantas obtienen una cierta cantidad de energía por

el proceso de fotosíntesis. Esa energía pasa al segundo eslabón, cuando son consu-

midas por los gusanos, pero parte se disipa en forma de energía calórica. Cuando los

gusanos son comidos por los gorriones, parte de la energía acumulada en los gusa-

nos pasa a los gorriones que se alimentan y nuevamente parte de la energía se disi-

pa. Por último, cuando los gorriones son comidos por los halcones, parte de la ener-

gía queda en ellos y otra parte se disipa al medio en forma de calor.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 3: LOS SERES VIVOS Y SUS RELACIONES ENTRE SÍ Y CON EL MEDIO

Una forma de representar esta transferencia de energía de un eslabón a otro, que

evidencie la disminución de la misma, es a través de las pirámides de biomasa, de-

nominada así ya que representa la masa corporal de todos los seres vivos (bio: vida)

.En ellas, cada escalón o piso corresponde a un eslabón alimentario diferente. Ve-

mos a continuación el gráfico de la pirámide de biomasa para nuestra cadena ali-

mentaria:

A modo de integración, y utilizando las cadenas alimentarias que ejemplificó en la

actividad anterior, realice las pirámides de biomasa para cada una de ellas. Para

ello, tenga en cuenta que los integrantes de la cadena alimentaria deberán ser in-

cluidos en cada uno de los niveles de la pirámide de biomasa a construir.

Ya hemos demostrado que una cadena alimentaria no puede ser muy larga, ya que

se va perdiendo energía a medida que ésta pasa de un eslabón a otro. ¿Cómo lo jus-

tificamos desde el punto de vista energético? Como vimos en la unidad anterior, el

segundo principio de la termodinámica (ciencia que estudia las relaciones entre el

calor, la energía y el trabajo) sostiene que en toda transformación de energía, una

parte se transforma en calor y se libera al medio, no estando por lo tanto disponible

para el próximo eslabón.

A modo de repaso e integración, y teniendo en cuenta los postulados de los dos pri-

meros principios de la termodinámica, escriba un párrafo que los relacione entre sí

y con el concepto de pirámide de biomasa visto en esta unidad. Esta actividad será

supervisada a través de los espacios satelitales de tutoría.

En los ecosistemas no hay una sola vía de entrada de la energía porque hay nume-

rosas poblaciones de vegetales verdes. Es decir, en un ecosistema hay un entrama-

do de cadenas alimentarias que forman una o varias redes alimentarias, de las que

resultan una cierta estabilidad en el ecosistema.

¿Cómo participamos nosotros en este proceso? El hombre es parte de estas cade-

nas y redes alimentarias como ser vivo omnívoro. Para asegurar su supervivencia, ha

transformado los ecosistemas naturales en ecosistemas de cultivo o agroecosiste-

mas, que son muy simples, tienen pocas cadenas alimentarias muy cortas y por lo

tanto aprovecha mejor la energía. Los cría intensiva de animales (vacunos, porcinos,

aves de corral, etc) y los cultivos de especies vegetales (cultivo de trigo, maíz, ave-

na, etc), son ejemplos de los agroecosistemas ideados por el hombre para obtener

de mejor manera sus fuentes de alimentación.

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Unidad 3Glosario

Biotopo: conjunto de todos los factores abióticos que constituyen un ecosistema.

Ecosistema: conjunto de seres vivos que conviven en un mismo lugar y tiempo y que

se relacionan entre sí y con el medio ambiente que los rodea.

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51

4UNIDAD 4EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR,

TIERRA Y VIDA

En esta unidad aprenderemos diversos aspectos sobre el Universo, dentro de él es-

tudiaremos el sistema solar y sus componentes, prestando especial atención a uno

de ellos: el planeta Tierra. Para ello, comenzaremos estudiando la historia y las teo-

rías que explican el origen y evolución del Universo, luego analizaremos la composi-

ción del sistema solar, para poder abordar e integrar con lo aprendido las caracterís-

ticas sobresalientes del planeta Tierra que han permitido la presencia de la vida.

A) El Universo: Teorías que explican su origen y evolución.

No siempre el hombre concibió al Universo como hoy lo hace. Si miramos hacia el

pasado, durante mucho tiempo las explicaciones mágicas, mitos y leyendas, fueron

las únicas respuestas que halló el hombre para intentar comprender el origen y la

evolución del Universo. En estas explicaciones convergían la sabiduría y las expe-

riencias acumuladas hasta entonces por la ciencia. Ejemplos de estas experiencias

fueron los trabajos de Ptolomeo, en el siglo II, quien realizó el primer catálogo de

las estrellas observadas a simple vista, y las observaciones de Galileo Galilei, quién

describió en el siglo XVI los anillos de saturno que observó con un telescopio que él

mismo fabricó.

El siglo XX significó un gran cambio en las ideas previas acerca de la Tierra en

particular y del Universo en general, sobre todo a partir de 1961, año en que la pri-

mera nave espacial tripulada surcó el cielo y salió de la atmósfera terrestre. Fue así

que la astronomía nos fue revelando nuevas ideas acerca del Universo. Si bien na-

die sabe con certeza donde comienza y donde termina, incluso si es que verdadera-

mente comienza o termina, ni hay un acuerdo acerca de la forma que tiene, los avan-

ces de la astronomía han revelado que el Universo es mucho mayor de lo que se ha-

bía imaginado. Este nuevo concepto de la inmensidad del Universo, o la cosmovisiónmoderna, se basa en los descubrimientos del norteamericano Edwin Hubble, quien calculó las dis-tancias que nos separan de las galaxias más próximas y encontró que, cuanto más distante está unagalaxia de nosotros, con mayor velocidad se aleja.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

Esta relación se conoce hoy con el nombre de Ley de Hubble y demuestra que el Uni-verso entero está en expansión.

Las conclusiones de Hubble llevaron a los astrónomos a pensar que si actualmente

el Universo se encuentra en pleno proceso de expansión, debió ser más pequeño en

tiempos pasados. Siguiendo con la misma idea podemos pensar que hace muchísimo tiempo elUniverso estuvo comprimido en un solo cuerpo que se expandió, diseminando por todo el espaciomateria y energía, a partir de las cuales se formaron las galaxias que constituyen al Universo.

Esa gran explosión, cuyas consecuencias aún no han cesado, es la que dio el

nombre a la teoría actual que se conoce como teoría del Big Bang.

Sin embargo, existen varias teorías que explican el origen y evolución del Univer-

so, y para comprenderlo mejor, analizaremos a continuación las tres más importantes:

1. Teoría del Universo oscilante

Esta sostiene que, en la evolución del Universo, las galaxias que lo componen se van

aproximando entre sí hasta que se produce una gran explosión. A partir de esta ex-

plosión, la materia sale proyectada, formando nuevas galaxias que se separan cada

vez más. Dicha expansión se va deteniendo hasta llegar a ser nula, y entonces co-

mienza una nueva contracción, y así sucesivamente. En síntesis, según esta teoría

el Universo se concentra y se expande de manera continua y constante a lo largo del

tiempo, constituyéndose un ciclo de contracción y expansión.

¿Puede realizar un gráfico sencillo que demuestre esta teoría?

Retomaremos sus gráficos en la clase satelital

2. Teoría de la gran explosión (teoría del Big Bang)

La teoría del Big Bang sostiene que sólo se ha producido una parte de este ciclo de

contracción-expansión. Según esta teoría, ocurrió una gran explosión hace 20.000

millones de años, seguida por una expansión del Universo, hasta ahora ininterrum-

pida. En síntesis, esta teoría sostiene que el Universo se encuentra en continua ex-

pansión. Según esta teoría, entonces, hace aproximadamente 20 millones de años

el Universo estaba en una fase de caos original y en un estado altamente condensa-

do, y ocurrió una gran explosión, la que originó una expansión de la materia. ¿Qué

relación encuentra entre esta Teoría y la ley de Hubble?

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

¿Piensa que ambas teorías tienen puntos en común o se complementan? Fundamente.

3. Teoría del estado estacionario

Esta teoría, afirma que el Universo siempre estuvo en expansión, y que esa expan-

sión continúa indefinidamente, ya que nuevas galaxias van surgiendo espontánea-

mente para llenar los “huecos” dejados por el alejamiento de las otras. Esta teoría

se apoya en la Teoría del Big Bang, ya que sostiene que la expansión de la materia

aún continúa. Es importante destacar que los “huecos” mencionados, no son más

que el resultado del alejamiento continuo de las galaxias, explicado por la Ley de

Hubble. En sintesís, la teoría del estado estacionario acepta la teoría del Big Bang

y la Ley de Hubble, postulando además que la expansión se realiza de manera con-

tinua e indefinida.

En síntesis, si bien son teorías diferentes, podemos concluir de ellas que el Uni-

verso, compuesto por un gran número de galaxias, se encuentra en la actualidad en

un proceso de expansión. Esta conclusión nos permite comprender dos ideas prin-

cipales. La primera es que las galaxias se separan cada vez más, como lo explica la

Ley de Hubble. La segunda, que aún el hombre no puede afirmar cuál es el tamaño

y la forma del Universo.

B.El Sistema Solar en el Universo

Como ya sabemos, el Universo está formado por una innumerable cantidad de gala-

xias, siendo una de ellas la Vía Láctea, muy importante para nosotros ya que dentro

de ella se encuentra el Sistema Solar.

La Vía Láctea es una galaxia con forma espiral, compuesta por más de 2 billones

de estrellas. El Sol es una de esas estrellas. Todas las estrellas que vemos desde la

Tierra pertenecen a la Vía Láctea, pero a simple vista sólo podemos observar 6000.

Debemos comprender que cuando hablamos de la Tierra, estamos hablando de uno

de los cuerpos celestes que componen el sistema solar, y que éste forma parte, jun-

to con otros sistemas, de la Vía Láctea, una de las galaxias que se encuentran en el

Universo.

¿Cómo está formado el sistema solar? Observemos el siguiente gráfico para poder

comenzar a formular nuestra respuesta.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

Como vemos, el sistema solar está formado por el sol y nueve planetas principales

que giran alrededor de él. Además de los planetas, en el sistema solar encontramos

asteroides, cometas, meteoritos y satélites que, junto con los planetas, giran atraí-

dos por la fuerza de la gravedad del Sol.

Ya desde el origen del sistema solar, todos los cuerpos que lo componen se tras-

ladan alrededor del Sol atraídos por su gravedad. Este movimiento se denomina tras-

lación, y todos los cuerpos del sistema solar lo hacen en el mismo sentido.

A estas trayectorias de los astros alrededor del Sol se las denomina órbitas.

Además del movimiento de traslación, todos los cuerpos del sistema solar, inclu-

yendo al Sol, giran sobre sí mismos, algunos a mucha velocidad y otros más lenta-

mente. Este movimiento se denomina rotación.

La duración de los movimientos de traslación y rotación de los cuerpos que com-

ponen el sistema solar, como vemos, es diferente para cada uno de ellos.

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CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

¿Cuál es el tiempo que tarda el planeta Tierra en completar un movimiento de trasla-

ción? ¿Y el de rotación? Una ayuda para resolverla: debe pensar en los significados

de los siguientes conceptos: día, mes y año.

¿Cómo se formó el sistema solar?

El sistema solar se formó hace unos 4.500 millones de años, momento en el cual el

joven sol se encontraba rodeado de un disco de gas y partículas de polvo. A partir

de este disco, y por expansión, se formaron los planetas.

¿Cómo se formaron éstos a partir de partículas de polvo?

Estas partículas de polvo chocaban unas con otras y quedaban unidas, formando

masas cada vez mayores de materia, en órbita alrededor del Sol. Algunas de esas

masas se hicieron tan grandes que su atracción gravitatoria empezó a dominar la re-

gión del espacio alrededor de sus órbitas, atrayendo otros fragmentos rocosos y cons-

tituyéndose en verdaderos planetas.

Ahora que conocemos la composición del sistema solar, aprenderemos las carac-

terísticas más importantes de los elementos que lo componen:

- El sol: como su nombre lo indica, el centro del sistema solar es el Sol. Es la es-

trella más próxima a la Tierra y alrededor de la cual giran todos los demás cuer-

pos que componen el sistema, a causa de la atracción que su enorme fuerza de

gravedad ejerce sobre ellos.

- Los planetas: son astros sin luz propia que giran alrededor del Sol. Como vimos

en el gráfico, nueve de ellos se destacan especialmente: Mercurio, Venus, Tierra,

Marte, Plutón (planetas sólidos); Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno (planetas ga-

seosos; es decir que sus componentes se encuentran en estado gaseoso, y no só-

lido como la Tierra).

Los planetas son astros sin luz propia, pero que brillan en el cielo por reflejar la luz

del Sol. Es por esta razón que no siempre están visibles en el cielo: el hecho de que

puedan verse depende de la posición que tenga la Tierra en su órbita y también de

la ubicación que tengan los otros planetas en sus respectivas órbitas.

- Las lunas: Alrededor de la mayoría de los planetas principales giran uno o varios

planetas secundarios o satélites a los que se denomina lunas. Por ejemplo, la Tie-

rra tiene una luna; Neptuno, ocho y Saturno, dieciocho.

- Los asteroides: Además de los planetas principales y los secundarios, se conocen

unos 15000 pequeños planetas que giran alrededor del Sol. Se los llama asteroi-

des.

- Los cometas y las nubes de polvo: En el sistema solar, también hay cuerpos for-

mados por hielo y polvo, denominados cometas, y nubes de polvo.

55

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

Cuando parte de ese polvo penetra en nuestra atmósfera, las pequeñas partículas se

queman y generan luz. Es lo que denominamos comúnmente como estrellas fuga-

ces.

Para integrar lo que hemos visto sobre el Universo y el Sistema Solar, repensemos la siguiente

frase popular: “Somos un punto en el Universo”. Según lo que hemos aprendido, el Universo se

encuentra en continua expansión y está constituido por innumerables galaxias. Dentro de ellas,

una es la Vía Láctea. En la Vía Láctea hay un conjunto de cuerpos que giran alrededor de una es-

trella y que denominamos Sistema Solar. Y dentro de este sistema, hay un planeta que se carac-

teriza por estar plagado de vida: la Tierra. En este último, es donde nos encontramos. Podemos

concluir que nuestra frase es muy representativa de la posición de la Tierra con respecto al res-

to del Universo.

Las características del planeta Tierra y la presencia de vida.

Si volvemos al gráfico del sistema solar, veremos que ya sabemos que la Tierra es el

tercer planeta a partir del Sol. Es un planeta sólido, con un diámetro de 12.756, 76

km, y con una envoltura gaseosa denominada atmósfera, compuesta fundamental-

mente por nitrógeno y, en menor proporción, por oxígeno. Asimismo, se caracteriza

por ser un planeta con abundante agua en estado líquido.

En la actualidad su temperatura global ronda los 15º C. Su superficie se ha ca-

racterizado por su aspecto cambiante debido a diversos procesos, de los cuales, uno

de los más notables, es la deriva continental, la que explica la formación y el movi-

miento de los continentes. Por lo que se sabe hasta hoy, la Tierra es el único lugar

donde hay vida. Al respecto, el astrónomo Carl Sagan (Ciencias Naturales 9, Aique

Grupo Editor, Buenos Aires, 2001), quien fuera miembro de la NASA, resume esta

relación entre la Tierra y la vida de la siguiente forma:

“De cuando en cuando alguien pone de relieve la feliz coincidencia que hace de

la Tierra un planeta perfectamente adaptado para la vida: temperaturas moderadas,

agua en estado líquido, atmósfera de oxígeno, etc. Pero ello supone, al menos en

parte, confundir la causa con el efecto. Nosotros los seres terrestres estamos mag-

níficamente adaptados al medio ambiente de la Tierra porque en él hemos nacido y

crecido. Las formas primitivas de la vida que no estaban bien adaptadas, desapare-

cieron”.

¿Qué conclusiones puede sacar de esta frase, con relación a la presencia de vida en

la Tierra? ¿Cualquier especie puede vivir indefinidamente en la Tierra? Tenga en cuen-

ta para su respuesta, las características enunciadas en el recuadro siguiente.

56

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

Si sumamos lo que hemos aprendido al análisis de la frase precedente, podemos de-

cir que la Tierra se caracteriza por los siguientes hechos:

- tiene un clima moderado, el que nunca es tan extremo como para que toda el

agua permanezca congelada o en forma de vapor.

- la presencia del agua en estado líquido es dominante respecto a otros estados

(sólidos o vapor) y ocupa una tercera parte del planeta.

- tiene una capa gaseosa llamada atmósfera formada por distintos gases, entre los

cuales se destacan el nitrógeno y el oxígeno.

- está plagada de vida.

IMPORTANTE:

En síntesis, tres son los factores indispensables para que la vida actual exista en

nuestro planeta: el oxígeno, el agua en estado líquido y la temperatura promedio dela Tierra.

Sin embargo, diversos estudios realizados por la geología han demostrado que en la Tierra primitivaestas condiciones eran diferentes. Entonces, ¿cómo fue posible que se originara la vida en la tierraprimitiva? Para hallar nuestra respuesta, analicemos cómo se encontraban estos factores cuando seoriginó la vida en nuestro planeta:

1. El oxígeno (O2)

Este gas, sin el cual no concebimos la posibilidad de la existencia de vida en la ac-

tualidad, no formaba parte de la atmósfera primitiva.

Por lo tanto, podemos asegurar que los primeros seres vivos no necesitaban oxí-

geno para subsistir y que, en el caso de que hubiera estado presente, hubiese sido

para ellos un veneno letal.

De hecho, hoy numerosos microorganismos como algunas bacterias se las arre-

glan muy bien sin la presencia del oxígeno, y algunos de ellos mueren cuando son

expuestos a este gas (el uso de agua oxigenada para desinfectar heridas se basa en

el carácter mortal del oxígeno para algunas bacterias que pudieran haberlas infecta-

do). A estas bacterias que viven en ausencia de oxígeno se las denomina anaerobias.

En síntesis, la Tierra primitiva carecía de oxígeno y los primeros seres vivos se de-

sarrollaron en ausencia de este gas. Pero ¿cómo apareció el oxígeno atmosférico y los

organismos actuales que de él dependen? El oxígeno que hay en la atmósfera, o di-

suelto en el agua, surgió a partir de los vegetales. Como ya sabemos, los integrantes

del reino vegetal realizan fotosíntesis, siendo uno de sus productos el oxígeno.

¿Recuerda el objetivo, los reactivos y los productos del proceso de fotosíntesis?

57

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

Es decir que sin vida vegetal, nuestra atmósfera se vería privada del oxígeno gaseo-

so. Por lo tanto, podemos afirmar que el oxígeno es un producto de la propia vida.

Este oxígeno, surgido del reino vegetal a través de la fotosíntesis, es el que permitió

no sólo su presencia, sino la aparición y permanencia de las especies que requieren

de este gas para vivir, como los seres humanos.

La presencia del oxígeno en la atmósfera tiene otra ventaja importante para los seres

vivos. En las altas capas de la atmósfera, el oxígeno forma ozono (una molécula for-

mada por tres átomos de oxígeno), el que se acumula formando una capa. Esta capa

de ozono impide que la radiación ultravioleta que emite el Sol, muy dañina para las for-

mas de vida actuales, llegue a la superficie en grandes cantidades. ¿Sabe que elemen-

tos, producidos por el hombre, provocan el adelgazamiento de la capa de ozono?

Las respuestas serán retomadas en la clase satelital

Se considera que, en la Tierra primitiva, al no existir esta capa protectora de ozono,

la luz UV llegaba libremente a la superficie terrestre y la energía que ésta aportaba

fue uno de los factores que favoreció la aparición de las primeras formas de vida, ya

que permitía que las temperaturas no fueran tan bajas.

2. El agua en estado líquido

Uno de los factores esenciales que permitieron el surgimiento de la vida en la Tie-

rra primitiva fue la presencia de agua en estado líquido. Pero, ¿Por qué el agua es

tan esencial para los seres vivos? El componente principal de los organismos es el

agua, lo que bastaría para indicar la importancia del agua para la vida. Esto se de-

be a que el agua es el medio donde se produce el metabolismo de las células, es

decir, el medio donde ocurren todas las reacciones químicas necesarias para formar

las estructuras celulares y desarrollar las funciones vitales.

Algunas sustancias (como por ejemplo ciertos detergentes), cuando se encuen-

tran en un medio acuoso, son capaces de generar membranas. Esta capacidad per-

mite definir un interior y un exterior a dichas membranas y por lo tanto puede suce-

der en el interior procesos diferentes que en el medio que las rodea. Se piensa que

en la Tierra primitiva determinados tipos de moléculas orgánicas pudieron haber ge-

nerado espontáneamente membranas, encerrando en su interior a otras moléculas

que interactuaban entre sí. El bioquímico ruso Alexander Oparin estudió a este ti-

po de estructuras sugiriendo que las mismas pudieron haber sido las precursoras de

las células.

Es por ello que se piensa que el origen de la vida ocurrió primero en el agua y

muy tardíamente surgieron los primeros organismos terrestres y aéreos.

58

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

3. La temperatura global del planeta

La presencia de agua líquida en la superficie terrestre depende del siguiente factor

de importancia para la existencia de vida: la temperatura global del planeta. ¿Por

qué esta relación es tan importante? Porque el agua tiene un estrecho rango de tem-

peraturas dentro del cual permanece en estado líquido.

¿Sabe cuáles son los valores, en grados centígrados, en que el agua permanece en

estado líquido? ¿Qué ocurre por debajo del valor mínimo y por encima del valor má-

ximo de su respuesta con el estado del agua?

Dentro de los planetas que componen el sistema solar, la Tierra es el único que pre-

senta una temperatura global adecuada para el desarrollo de la vida. Sin embargo,

debemos tener en cuenta que esta temperatura se ha ido modificando a lo largo de

la historia de la Tierra, por lo que surge la siguiente pregunta como importante: ¿De

qué depende la temperatura global de un planeta?

Uno de los elementos esenciales que determina la temperatura de un planeta es

el tipo y calidad de su atmósfera, entendida como la capa gaseosa que rodea a un

planeta. En la Tierra, por ejemplo, la atmósfera se caracteriza por ser una mezcla ga-

seosa donde sus principales componentes son el nitrógeno y el oxígeno.

Se ha calculado que en los tiempos de lo que llamamos la Tierra primitiva, antes

de la aparición de la vida, el Sol emitía una cantidad de radiación mucho menor que

la actual. Si esta apreciación es cierta, la temperatura del planeta debería haber si-

do mucho menor que la que conocemos hoy y es muy probable que el agua estuvie-

ra congelada. Pero, por lo que sabemos, la vida surgió en el agua líquida ¿cómo es

posible? La respuesta que se ha dado hasta el momento es que en una atmósfera

carente de oxígeno, donde el dióxido de carbono era uno de sus componentes prin-

cipales, el llamado efecto invernadero tiene que haber sido de gran importancia pa-

ra generar las condiciones climáticas necesarias para la vida, ya que fue el que per-

mitió que la temperatura de la Tierra primitiva no fuera tan baja.

El efecto invernadero es el que se produce cuando ciertos gases (como el dióxi-

do de carbono) permiten el paso de la radiación solar, pero interceptan la radiación

infrarroja que emite la superficie del planeta. La radiación infrarroja, está compues-

ta por las radiaciones emitidas por un planeta al calentarse; la que normalmente se

disipa al medio. De esta manera, el calor queda “atrapado” y se eleva la tempera-

tura de la superficie terrestre. Este hecho explica que la temperatura fuera superior

de la que cabría esperar por la distancia entre la Tierra y el Sol y por el nivel de ra-

diación que el Sol emitía.

El efecto invernadero recibe ese nombre porque es equivalente a lo que sucede

en los invernaderos, instalaciones vidriadas donde se cultivan vegetales. Allí los vi-

59

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 4: EL UNIVERSO: SISTEMA SOLAR, TIERRA Y VIDA

drios dejan pasar la mayoría de los rayos solares pero no dejan traspasar el calor emi-

tido por el suelo y los objetos. De esta manera, la radiación infrarroja se va acumu-

lando en el interior del invernadero y provoca el aumento de temperatura. Es por eso

que se pueden cultivar plantas dentro de un invernadero, aunque la temperatura

afuera sea muy baja.

El efecto invernadero fue, entonces, uno de los factores que hizo posible la aparición y desarrollo de los

seres vivos, ya que permitió que la temperatura no fuera extremadamente baja y por lo tanto posibilitó

que el agua no se congelara.

En la actualidad, y teniendo en cuenta que muchas actividades realizadas por el

hombre tienen como producto el dióxido de carbono ¿qué actividades humanas pien-

sa que pueden aumentar el efecto invernadero? ¿Cómo se puede proceder para evitar

este efecto? ¿Será importante la búsqueda de fuentes de energía alternativas? Tén-

galo en cuenta para su respuesta.

Las respuestas serán retomadas en la clase satelital

Así como el efecto invernadero favoreció la aparición de vida en la Tierra primitiva,

hoy constituye una preocupación. La acumulación que actualmente se da en la at-

mósfera de dióxido de carbono, liberado por la industria y los automotores, provoca

un incremento gradual de la temperatura global del planeta. Si esto continuara, los

seres vivos se verían seriamente afectados ya que las formas actuales de vida están

adaptadas a las condiciones climáticas presentes y el aumento de temperatura las

perjudicaría.

60

Unidad 4Glosario

Astronomía: rama de la física que se encarga del estudio del Universo y sus compo-

nentes

Galaxias: En el Universo, la materia está concentrada en estrellas, que se reúnen en

grandes conglomerados denominados galaxias. De diferentes formas y tamaños, las

galaxias presentan distintas cantidades de estrellas, siempre superando los millones.

En todas las galaxias hay también polvo y gas interestelar.

Geología: ciencia que estudia la Tierra y sus características.

Materia: porción del Universo que se caracteriza por tener masa y volumen.

Membrana: límite celular continuo, compuesto por lípidos, proteínas e hidratos de

carbono. Define la extensión de la célula, siendo todo lo que se encuentra fuera de

ella, extracelular, mientras que todo lo que contiene, intracelular.

Teorías: Para la ciencia, una teoría es un conjunto de hipótesis relacionadas entre sí

que explican un hecho o un fenómeno determinado. Una teoría se mantiene vigente

mientras satisface los interrogantes que se plantea el hombre. Comienza a ser cues-

tionada cuando se contradice o no alcanza a explicar nuevos hechos observados. En

estos casos se reemplaza por otras teorías que den respuestas más satisfactorias. De

esta manera, con teorías se construye la ciencia.

.

61

62

bBIBLIOGRAFÍA

CERDEIRA, S.; Y OTROS: Física-Química, Ed. Aique, Buenos Aires, Argentina. 2004.CUNIGLIO, F.; Y OTROS: Educación para la salud, Ed. Santillana, Buenos Aires,

Argentina. 2004.CURTIS, H.; BARNES, N.: Biología, Ed. Médica Panamericana, Barcelona, España.

1994.HEWITT, P.: Física conceptual, ed. Addison-Wesley Iberoamericana, Buenos Aires,

Argentina.1992.KORNBLIT, A.; Diz, A: Salud y Adolescencia, Ed. Aique, Buenos Aires, Argentina.

2005.WEISZ, P: La ciencia de la Biología, Ed. Omega, Barcelona, España. . 1994.

>

63

cCLAVES DE AUTOCORRECCIÓN

Unidad 1

1. Los vertebrados son los integrantes del reino animal que poseen un esqueleto in-

terno óseo o cartilaginoso, en cambio los invertebrados carecen de esqueleto.

2. El hombre pertenece al grupo de los mamíferos ya que posee las características

de ellos: seres vivos que maman y que poseen respiración pulmonar.

3. La forma de las manos del ser humano le permite tomar elementos fácilmente, la

forma y flexibilidad de la cola de los monos le permite desplazarse por las ramas

de los árboles, etc.

4. Tejido óseo, tejido sanguíneo, tejido nervioso, tejido epitelial, etc.

5. Nutrición, respiración, reproducción, coordinación, circulación, etc.

6.

a) El hombre pertenece al reino animal, dentro de él al grupo de los vertebrados,

y dentro de éste es un mamífero.

b) Las células del cuerpo humano se agrupan en tejidos, los que se organizan en

órganos que compondrán los distintos sistemas corporales.

c)Funciones Sistemas corporales que las realizan

de nutrición Digestivo, respiratorio, urinario y circulatorio

de relación Locomotor y nervioso

de reproducción Reproductor masculino y femenino

7. Los órganos del sistema digestivo son: boca, faringe, esófago, estómago, intesti-

no delgado, intestino grueso, recto y ano. Las glándulas anexas son: glándulas sa-

livales, páncreas, hígado y vesícula biliar.

>

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

8. La respiración pulmonar es el proceso por el cual el aire llega y sale de los pul-

mones, permitiendo que el oxígeno llegue a la sangre y el dióxido de carbono sal-

ga de ella. En cambio, la respiración celular es un proceso que ocurre en el inte-

rior de cada célula, y que consiste en la combinación entre el oxígeno y la gluco-

sa con el objeto de obtener energía.

9. glóbulos rojos: transportan oxígeno y dióxido de carbono

glóbulos blancos: se encargan de la defensa de nuestro organismo

plaquetas: fragmentos de células que permiten la coagulación de la sangre

10. La circulación es doble: tiene dos circuitos corporales, uno menor o pulmonar y

uno mayor o corporal.

11. la glucosa

Unidad 2

1. Al pasar el gas por la llama, se produce la combustión del gas, de manera tal que

la energía química contenida en sus moléculas se “libera” (se transforma) como

calor o energía calórica.

2. La respiración celular es un proceso energético en el cual la célula combina la

glucosa con el oxígeno para obtener energía, la que utilizará para sus distintos

trabajos celulares.

3. A través de la fotosíntesis, el organismo fotosintetizador produce glucosa, lo que

significa que puede fabricar su propio alimento. Los seres vivos que comparten

su ambiente se benefician ya que en la fotosíntesis también se produce oxígeno,

el que es liberado al medio y, por ello, puede ser aprovechado por los seres vivos

para el proceso de respiración celular.

4. Los vegetales obtienen el oxígeno del medio ambiente por absorción a través de

sus órganos, como por ejemplo las hojas.

Unidad 3

1. Ejemplos de poblaciones: un panal de abejas, una jauría de lobos, una bandada

de golondrinas, etc. Recordar que será una población todo grupo de seres vivos

64

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

de la misma especie que comparten un espacio y tiempo determinados.

2. Herbívoros: vaca, caballo, mono, etc.

Carnívoros: perro, gato, león, etc.

Omnívoro: hombre, cerdo, etc.

3. Termodinámica: disciplina que estudia la relación existente entre la energía, el

calor y el trabajo. Según la primera ley de la termodinámica, la energía puede

cambiar de una forma a otra, pero no puede crearse ni destruirse. La segunda ley

de la termodinámica enuncia lo siguiente: “En todo proceso espontáneo, la

energía pasa de formas más organizadas a formas más caóticas”.

Unidad 4

1. La Ley de Hubble demuestra que cuanto más lejos se encuentra una galaxia de

la nuestra, con mayor velocidad se aleja. Por lo tanto, apoya la teoría del Big

Bang, la que postula que el Universo se encuentra en continua expansión a

partir de una gran explosión.

2. El tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta completa alrededor del Sol

(traslación) es de 365 días y se denomina año. El tiempo que tarda la Tierra en

dar un giro sobre sí misma (rotación) es de 24 horas y se llama día.

3. El objetivo de la fotosíntesis es la producción de glucosa a partir de la uti-

lización de la energía lumínica. Sus reactivos son el agua y el dióxido de car-

bono y sus productos la glucosa y el oxígeno.

4. En condiciones normales, el agua solo permanece en estado líquido entre los 0º

C y 100º C. Por debajo de 0° C el agua se congela y por encima de 100° C se

evapora.

65

66

eMODELO DE EXAMEN FINAL

1. Explique brevemente la teoría sobre el origen del Universo denominada teoría del

Universo oscilante.

2. Nombre los factores de la Tierra que permiten la presencia de vida en la actual-

idad.

3. Explique la primera ley de la Termodinámica.

4. Nombre dos tipos de energía de las llamadas alternativas.

5. Defina los siguientes términos: Población-Ecosistema-Biotopo.

6. Defina los términos consumidor y productor y arme una cadena alimentaria.

7. Indique si la siguiente afirmación es verdadera o falsa, en caso de ser falsa, refor-

múlela como verdadera.

“La fotosíntesis es un proceso mediante el cual las plantas y algunos grupos de

microorganismos pueden reunir sustancias simples como el dióxido de carbono

y el agua para formar, utilizando energía química, moléculas inorgánicas com-

plejas.”

8. Enumere en orden (desde la boca hacia el ano) todos los órganos del sistema

digestivo, indicando con una palabra una de sus funciones principales. Ejemplo:

1) boca: masticación

9. Enumere las funciones del sistema respiratorio. ¿Cómo se relaciona con el cir-

culatorio?

10.Nombre tres acciones de prevención de la salud.

Cuando lo haya resuelto consulte la clave de autocorrección al final del módulo.

>

Clave de Autocorrección de Examen Final

1. Esta teoría sostiene que las galaxias se van aproximando entre sí hasta que se

produce la gran explosión, la materia proyectada forma las nuevas galaxias que

se separan cada vez más. La expansión se va deteniendo hasta ser nula. Comien-

za luego una nueva contracción, seguida de una expansión. Según esta teoría es-

tas acciones se suceden constantemente.

2. Tres son los factores indispensables para que la vida actual exista en nuestro pla-

neta: el oxígeno, el agua en estado líquido y la temperatura promedio de la Tie-

rra (alrededor de 15 grados centígrados)

3. Principio de conservación de la energía: la energía no puede crearse ni destruir-

se, sino transformarse de un tipo a otro.

4. Eólica, hidroeléctrica, solar, geotérmica, etc.

5. Ecosistema: es el conjunto de seres vivos que conviven en un determinado lugar

y que se relacionan entre sí y con su medio.

Biotopo: conjunto de todos los factores abióticos.

Población: conjunto de organismos de una misma especie que ocupan un lugar

determinado en un momento dado.

6. Productores: organismos capaces de producir su propio alimento mediante la fo-

tosíntesis.

Consumidores: no pueden fabricar su propio alimento, deben obtenerlo de otros

organismos vivos.

7. Falsa. La afirmación correcta es: “La fotosíntesis es un proceso mediante el cual

las plantas y algunos grupos de microorganismos pueden reunir sustancias sim-

ples como el dióxido de carbono y el agua para formar, utilizando energía solar/

lumínica, moléculas orgánicas complejas.”

8. Boca: masticación, glándulas salivales: salivación, faringe: deglución, esófago:

conducción, estómago: digestión, intestino delgado: absorción, hígado: emul-

sión, páncreas: secreción, intestino grueso: absorción, recto: almacenamiento,

ano: egestión.

9. Funciones: incorpora oxígeno al organismo, transporta el oxígeno hasta la san-

gre, recibe el dióxido de carbono de la sangre, elimina el dióxido de carbono. Re-

lación con el sistema circulatorio: aporta el oxígeno a los vasos sanguíneos, los

67

CIENCIAS NATURALES | UNIDAD 1: EL CUERPO HUMANO

que lo trasladan hasta todas las células de nuestro organismo, y recibe el dióxi-

do de carbono que traen los vasos sanguíneos desde las células.

10. Campañas de vacunación, de diagnóstico precoz, de rehabilitación, de informa-

ción, desinfecciones, etc.

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