lunes, 6 de marzo de 2017

¿Como funciona nuestro MUNDO?

Mayo de 2013    
 Salomón Husny , Adolfo Tuachi , Isaac Michan
Descripción: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhsSbqd7Yo6qHrvTznmGKYDaVdKiRSgMvQdnB_nWLF2OZgmcPh719iTbPvu_BFeEDg4YSUlCS5jw3LsOCDmZfJWydRdzM5KMN_PMt63hI7BHparrXPdDebg4UdNC21WToA-F3SI3ChUW4oz/s1600/semana_biologia.jpg   Cuadro de texto:


  



Actividades
Biomoleculas
 
 Todos los seres vivos están formados por las mismas, por eso tienen una estructura de carbono y átomos de hidrogeno, dentro de las moléculas inorgánicas se encuentran el dióxido de carbono el agua y la sal.
1.1
 
Actividad humana ha alterado el ciclo del carbono afectando la relación entre los procesos dependientes de respiración y fotosíntesis Como ha producido tanto carbono las plantas ya no limpian lo necesario el ambiente del CO2, considerando también la deforestación, y el CO2 se queda en la atmósfera aumentando el efecto invernadero y el calentamiento global.
 

¿Para qué sirven los carbohidratos en nuestro cuerpo?

1.2
 
Son moléculas formadas por carbono, hidrogeno y oxígeno, todos son azucares solubles en agua. Los monómeros de los carbohidratos se llaman sacáridos, se dividen en 3 grupos dependiendo del número de sacáridos que tengan: monosacáridos, disacáridos o polisacáridos. Los carbohidratos son fuente de energía inmediata por lo que son vitales para vivir.    

¿Que son los lípidos?
Son un grupo de moléculas que contienen regiones extensas formadas principalmente  por hidrogeno, oxígeno y carbono aunque pueden contener fosforo, nitrógeno o azufre, con enlaces no polares que hacen que los lípidos sean hidrofobicos e insolubles en agua, aunque tienen parte hidrofilica.
Se dividen en 3 grupos: triglicéridos que funcionan como energía de reserva, fosfolípidos que forman parte de la membrana celular y esteroides que regulan algunas hormonas.

¿Que son las proteínas y cuál es su función en nuestro cuerpo?
Son moléculas compuestas por cadenas de aminoácidos, formadas por C, H, O, N, S, P contienen cientos de encimas y brindan una fuente de aminoácidos para nuestro desarrollo y estos producen hemoglobina la cual se encarga de transportar oxígeno a la sangre .la insulina y la hormona de crecimiento son proteínas y los anticuerpos combaten las enfermedades. 

Ácidos nucleicos
Son cadenas largas llamadas nucleótidos divinidad en 2 1 azúcar de 5 carbonos(ribosa y desoxirribosa ) en grupo fosfato y una base nitrogenada.
Existen dos principies ADN que es bacteriano y está formado por dos cadenas unidas y es el núcleo de la células eucariontes.
1.3
 
El ADN porta la información genética necesaria para el desarrollo de las características biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las células realicen sus funciones. Está formado por 2 hélices. Es capaz de replicarse a sí mismo.
 
ARN
El ARN está formado casi siempre por una única cadena (es monocatenario),
Mientras que el ADN contiene la información, el ARN expresa dicha información, pasando de una secuencia lineal de nucleótidos, a una secuencia lineal de aminoácidos en una proteína.



 Células


 Teoría celular

En 1850 Roudulph Virchow escribió que todo animal tiene un conjunto de unidades vitales y que todos los seres vivíos desde bacterias hasta el humano están compuestos de células y las bacteria consisten en una célula.
Los 2 principios de su teoría son:
-todo organismo vivo se compone de una o más células
-todas las células nacen de células que ya existen
Microscopio

El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.
A mediados del siglo XVII un holandés, Antón van Leeuwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia, describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. El micros copista Leeuwenhoek, sin ninguna preparación científica, puede considerarse el fundador de la bacteriología.

Células procariontes
La mayoría de las células procariotas son muy pequeñas con una estructura interna muy sencilla, están formadas por pared celular, flagelos, membrana plasmática, material genético, cromosomas y ribosomas

Células eucariontes
Se localizan en animales plantas y hongos, estas células son extremadamente diversas existen dos tipos eucariontes animales y eucariontes vegetales.
Basándonos en la organización de las estructuras celulares, todos las células vivientes pueden ser divididas en dos grandes grupos: Procariotas y Eucariotas. Animales, plantas, hongos, protozoos y algas, todos poseen células de tipo Eucariota. SOLO LAS BACTERIAS TIENEN CELULAS TIPO PROCARIONTAS.
De ahí que TODOS los ANIMALES tienen células EUCARIOTAS.
Las diferencias y semejanzas son:
-Ambas tienen, evidentemente, membrana celular.
-Sólo las células vegetales tienen pared celular.
-Las células vegetales tienen grandes vacuolas para almacenar sustancias de desecho. Las vacuolas de las células animales son más pequeñas.
-Sólo las células vegetales tienen cloroplastos.
-Las células vegetales no tienen cito esqueleto.
-Sólo las células animales tienen centriolos.
-Solo las eucariontes tienen el ADN en el núcleo.
- Los cromosomas de las procariontes son en forma circular y el de las eucariontes son en forma de x.

Fotosíntesis
La fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y s on independientes de la luz.
La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.
Respiracion celular

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células. También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente.

RESPIRACIÓN AERÓBICA:
- Es la respiración que necesita de O2.
- Es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en el que el carbono es oxidado y en el que el O2 procedente del aire es el oxidante empleado.
- El O2 atraviesa primero la membrana plasmática y luego las membranas mitocondriales, siendo en la matriz de la MITOCONDRIA donde se une a electrones y protones formando H2O.
- En esa oxidación final se obtiene la energía necesaria para la fosforilación del ATP.
- En cuanto al rendimiento o cosecha neta de energía química la respiración celular aerobia es mas eficaz que la anaerobia.
- En la respiración aerobia están incluidos las 3 vías degradativas: la Glucólisis, el Ciclo de Krebs y la Cadena oxidativa.
- Por la oxidación de un Mol de Glucosa en presencia del O2 atmosférico se obtienen 6 CO2, 6 H2O y 38 ATP.
- La realizan todos los seres vivos como Plantas y Animales, exceptuando algunas Bacterias.

RESPIRACIÓN ANAERÓBICA:
- Es la Respiración que no utiliza O2.
- La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción de azúcares y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula, en general inorgánica, distinta del O2.
- La realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y cuando hay poco O2 en el cuerpo humano, la realizan las Células Musculares.
- En la respiración anaeróbica no se usa O2, sino que se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el SULFATO o NITRATO.
- En la respiración celular anaerobia a partir de un Mol de glucosa solo se obtienen 2 ATP como cosecha neta de energía en forma de alcohol etílico o etanol.
- A pesar que las 2 vías degradativas poseen en común la Fosforilación oxidativa, es decir, la formación de ATP por óxido-reducción.
- En la respiración celular anaerobia solo están involucrados la Glucólisis anaerobia y la reducción del ácido pirúvico (producto final de la glucólisis) en ETANAL y luego en ETANOL, no están contempladas las otras 2 vías degradativas (ciclo de Krebs) y Cadena oxidativa.



Síntesis de proteínas
La síntesis de proteínas o traducción del ARN es el proceso anabólico mediante el cual se forman las proteínas a partir de los aminoácidos. Es el paso siguiente a la transcripción del ADN a ARN. Como existen 20 aminoácidos diferentes y sólo hay cuatro nucleótidos en el ARN (Adenina, Uracilo, Citosina y Guanina), es evidente que la relación no puede ser un aminoácido por cada nucleótido, ni tampoco por cada dos nucleótidos, ya que los cuatro tomados de dos en dos, sólo dan dieciséis posibilidades. La colinearidad debe establecerse como mínimo entre cada aminoácido y tripletes de nucleótidos. Como hay sesenta y cuatro tripletes diferentes (combinación de cuatro elementos o nucleótidos tomados de tres en tres con repetición), es obvio que algunos aminoácidos deben tener correspondencia con varios tripletes diferentes. Los tripletes que codifican aminoácidos se denominan codones. La confirmación de esta hipótesis se debe a Nirenbert, Ochoa y Khorana.

En la biosíntesis de proteínas se pueden distinguir las siguientes etapas:

a) Activación de los aminoácidos.

b) Traducción:

Iniciación de la síntesis.
Elongación de la cadena poli peptídica.
Terminación de la síntesis.
c) Asociación de varias cadenas poli peptídicas y a veces de grupos prostéticos para constituir las proteínas.

La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma celular. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia (ARNt), específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero (ARNm), donde se aparean el codón de éste y el anti codón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.

                 genetica    

Genética mendeliana
 
 

















Las leyes de Mendel son un conjunto de reglas primarias relacionadas con la transmisión por herencia de las características.

Ley #1. Ley de la uniformidad de la primera generación filial, a partir de 2 homocigotos.

A
A
 a
Aa
Aa
a
Aa
Aa
 Toda generación filial va a ser exactamente igual, lo único que puede cambiar es el sexo pero los genes van a ser exactamente iguales en cuestión de rasgos, color de piel, color de ojos, color y textura del pelo, etc.



               
A: gen dominante
a: gen recesivo


Ley#2. Cambios en la f1 ( primera generación filial) a partir de dos heterocigotos.


A
a
 A
AA
Aa
a
Aa
aa

Hay el 50% de que sea heterocigoto, 25% de que sea homocigoto dominante y 25% de que sea homocigoto recesivo el o los individuos de la f1

Ley#3 Todos lo individuos heredan diferentes caracteres de manera independiente, es decir las características de ojos se heredan independientemente del color de cabello, a partir de 2 heterocigotos. Al igual que en la primera ley de Mendell toda la f1 va a ser exactamente igual solo que las características se heredad independientemente.

Ab
Ab
 aB
AaBb
AaBb
aB
AaBb
AaBb

Toda la F1 va a ser exactamente igual









arbol genealogico
 
se conoce también como pedigree, es la historia genética que muestra las características heredables y heredadas en una familia. en los árboles genealógicos no hay límite de generaciones, se puede hacer de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba y con cualquier característica
  
 -*portador de enfermedad













Herencia ligada al sexo












Este fenómeno solo pasa con las enfermedades que se transmiten en los cromosomas.
- Se presentan en el par 23 de los cromosomas  (xx. Fem  -  xy.Masc )
-Se presenta en el cromosoma x
-Solo se expresan con la combinación de xy
- El sexo femenino lo porta y  transmite pero no lo expresa, y el sexo masculino lo porta, expresa y transmite.
-ejemplo: hemofilia, daltonismo

La mujer lo puede transmitir por varias generaciones sin expresarlo hasta que sea heredado a un hombre el cual lo expresara y transmitirá


Ingeniería genética

Consiste en introducir un segmento  de ADN , Introducir un plásmido en una bacteria es transformar una bacteria, ósea una transformación.

Las moléculas de ADN plasmático, adoptan una conformación tipo doble hélice al igual que el ADN de los cromosomas aunque. Se han encontrado plásmidos en casi todas las bacterias. A diferencia del ADN cromosomal, los plásmidos no tienen proteínas asociadas.

Existen varios métodos para introducir un plásmido en una célula,  Un ejemplo de esta son Las bacterias que producen insulina



                             evolucion
Pruebas de la evolución

principio de la vida en la tierra.
                  -4600 millones de años
                  -una ambiente reductor con metano, amoniaco, hidrogeno, y agua
                  -altas temperaturas, penetración de luz ultravioleta y relámpagos
                  - también es posible que hubiera amoniaco (NH3), sulfuro de Hidrogeno (H2S) y Metano                                                                                                                                            (CH4). Es probable que tuviera poco o nada de oxígeno.
Para la evolución de la vida se necesitan 4 requerimientos:
1.             ausencia total o casi completa de oxigeno libre, ya que al ser muy reactivo hubiera oxidado las moléculas orgánicas que son esenciales para la vida.
2.             Una fuente de energía
3.             Sustancias químicas
4.             Tiempo

Origen de las membranas y células procariontes
Se dio mediante la unión de Proteínas +lípidos = coacervados
Esta membrana estable rodeada por una molécula de ARN y ADN
Las primeras células tienen  3500 millones de años bajo pruebas de carbono 14

Biogeografía

Es el Estudio de la distribución de los seres vivos en la tierra
Por eso hay muchas especies parecidas en diferentes continentes
.AMBAR: es una resina en la cual se encuentra el fósil
.HIELO: No es un fósil pero es un medio de conservación. Las altas temperaturas conservan a los restos por mucho tiempo
.FOCILES: Cualquier evidencia de vida conservada por 10000 años o más
.HUELLAS: Las pisadas de los organismos se endurecen y quedan fosilizadas. 



Evolución del hombre

Capacidad craneal
los astralopithecus- volumen inferior a 400 cm3
Los homoabilis- 700 cm3
Homoherectus-800 cm3
Homosapiens-1400 cm3
Homosapienssapiens -1400 cm3

-Hominidos: Son un grupo de primates ya evolucionadfos con características humanoides.
- autralopitecus: fue el primer homínido que camino en dos patas y podía correr en terreno plano, poseía mandibula poderosa y tenia cerebro chico.


-Homoabilis: Tiene cerebro mas grande, su característica mas importante fue el cambio de alimentación, no solo comia frutas y vegetales sino tambien animales crudos.
-Homoerectus: son los primeros homionidos en distribuirse por toda la superficie del planeta, tenían un cerebro mas grande, conocían el uso del fuego y fabricación de la primera hacha de mano
-Homosapiens: vivio en europa, africa y asia. Utilizaban instrumentos de piedra y hueso, cambios en la forma de cazar, dominio del fuego, visten pieles, manifestaciones y rituales artísticos, aumento en el tamaño d epoblacion.
-Homosapiens-sapiens: Sus características físicas son las mismas que el homosapiens, tiene cambios muy importantes en la organización económica y social, como las primeeras formas de agricultura, la domesticación de animales y vida en ciudades.


Ventajas y desventajas del bipedalismo
Ventajas:
-                Aumenta el radio visual
-                Puede usar sus manos mientras camina
-                Las manos asumen funcion de manipulación y acarreo
-                A largo plazo se usa menos energía en el cuerpo
Desventajas:
-                Frena la velocidad en terrenos rocosos
-                Limita la agilidad en terreno rocoso
-                Dificulta el parto
El bipedalismo fue facilitado por una conjunción de adaptaciones:
-                Pelvis mas corta y mas ancha
-                Columna vertebral curvada
-                Dedo gordo del pie se vuelve paralelo al resto
-                Brasos mas cortos que las piernas
-                La columna vertebral se inserta en el craneo




 

Ecología

Cadenas y redes tróficas

a través de todos los organismos de un ecosistema tiene que fluir energía = vida




 

¿Cómo se forma una cana trófica por niveles?
1er nivel-productores-autótrofos; fotosintéticos (transforman de. Luminosa, energía química
2do nivel-consumidores primarios- HETEROTROFOS, HERBIBOROS
3er nivel-consumidores secundarios – HETERETROFOS, CARNIVOROS
4to nivel-consumidores terciarios – HETEROTROFOS ,CARNIVOROS
descomponedores (HONGOS , BACTERIAS,GUSANOS ETC.)

La energia pasa de 10% en 10% de un nivel a otro, aquí es donde se cumple la ley del 10%.

RED TROFICA : conjunto de cadenas troficas


Ecosistemas


El ecosistema es el conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico y biótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, incluyendo bacterias, hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las especies y su medio, resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.

-Principales ecosistemas terrestres:
 Zonas heladas, Tundra, Taiga, Bosque caducifolio, Pradera., Bosque mediterráneo, Desierto, Sabana.



Efecto invernadero

El efecto invernadero es un fenómeno natural.
La capacidad de los gases invernadero es atrapar la energía solar en la atmosfera en forma de calor.
Para que haya vida en la tierra es necesario que haya gases invernadero, pero el problema de hoy en día es de que se encuentran en exceso por las actividades humanas, como la deforestación y quema de combustibles.
                 
Consecuencias del Efecto Invernadero:
-Calentamiento Global
-Perdida de hábitats
-Aumento de plagas
-Aumento de las zonas templadas



Calentamiento global
El Calentamiento Global es el sobrecalentamiento o incremento continuo de la temperatura en la tierra causado principalmente por el Efecto Invernadero y la Deforestación.
Este fenómeno puede causar un desbalance en los hábitats, climas (por eso a veces se esa el termino cambio climático), estaciones, desastres naturales, etc alrededor del mundo, aunque en algunos lugares más que otros.
El Calentamiento Global es un problema que surgió por las actividades del hombre, actualmente es un problema de importancia global al igual que los demás problemas ecológicos como el efecto invernadero












Principio de precaución
Es la adopción de medidas protectoras antes de tener un prueba científica completa de un riesgo, es decir, no se debe de posponer una acción o medida solo porque no se tiene una base científica en la prueba.
Este enfoque se ha incorporado en varios acuerdos internacionales sobre el cuidado al ambiente y hay quien afirma que esta reconocido como un derecho al ambiente o tierra.



Depredador presa
Algunos seres vivos necesitan nutrientes orgánicos para sobrevivir por lo que se le llaman heterótrofos. Esta es la razón por la que han creado sin fin de mecanismos adaptativos, que además de permitirles buscar y capturar alimento, les facilita también el escapar de sus agresores. Entre las principales adaptaciones están la capacidad sensorial y locomotora y cambios en la estructura de la mandíbula, dientes y en los músculos de tubo digestivo.
En esta lucha alimentaria los grandes animales vertebrados adultos y sanos son los menos propensos a al depredación, pues esta actúa mas sobre los jóvenes, enfermos por la edad o por enfermedades, heridos llegan a ser presa fácil. Los vertebrados pequeños sufren de la depredación en todo momento.

Algunas especies presa desarrollan medios de defensa activos o pasivos para mantener el tamaño de sus poblaciones.
En la defensa activa se encuentran reacciones que utilizan algunos organismos ante la presencia de un depredador.   
A diferencia de la anterior, la defensa pasiva consiste en mecanismos protectores que no necesitan activarse, sino que forman parte de la anatomía del animal.

En la interrelación de las especies, el ser depredador o presa se convierte en  el principal factor del equilibrio ecológico. El hombre no pasa desapercibido en esta competencia, aunque en vez de ayudar altera el equilibrio, pues por ignorancia o por el simple hecho de no querer informarse, meditar y ver la realidad, no mide el daño que causa a la naturaleza su erróneo comportamiento al depredar, sin importar las razones que tenga para hacerlo, las especies en forma irracional.




                    Actividades   





1






























2



3





















































4



































5























































































































6
































































































ACROSS
3. carbohidratos
4. Fuente de energía de reserva
5. Fuente de energía inmediata
6. material genético de los seres humanos 
DOWN
1. moléculas compuestas por cadenas de aminoácidos
2. biomoleculas 




FUERZAS DE LA NATURALEZA

FUERZAS PRESENTES EN LA NATURALEZA
TODOS los cuerpos materiales interactúan entre sí en el sentido de que unos ejercen fuerzas sobre los otros. La fuerza de interacción más familiar es la gravitación, el hecho de que los cuerpos caigan al suelo es ya parte íntegra de nuestra experiencia común. Pero la gravitación es sólo una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Esas cuatro fuerzas son el tema del presente capítulo.
GRAVITACIÓN
Todo cuerpo masivo atrae gravitacionalmente a otro. La Tierra nos atrae y nosotros atraemos a la Tierra (aunque la fuerza que ejerce nuestro cuerpo es prácticamente imperceptible y, en la práctica, sólo se nota la fuerza de atracción de la Tierra).
En el siglo XVII el gran físico inglés Isaac Newton descubrió que la gravitación es un fenómeno universal. Según una famosa leyenda, Newton estaba un día sentado debajo de un manzano, cavilando con respecto a la fuerza que mantiene unida la Luna a la Tierra, cuando vio caer una manzana. Este suceso le dio la clave para descubrir que la fuerza de gravedad, la misma que hace caer la manzana, es también la que retiene a la Luna en órbita. Descubrió así el principio de la gravitación universal.
La gravitación universal, descubierta por Newton, implica que la Tierra no sólo atrae a los objetos que están en su superficie, sino también a la Luna y a cualquier cuerpo en su cercanía. Además, el Sol atrae a la Tierra y a todos los demás planetas, las estrellas se atraen entre sí, las galaxias también, y así toda la materia en el Universo.
Pero además Newton descubrió que la fuerza de gravedad obedece una ley muy sencilla. La fuerza gravitacional entre dos cuerpos es directamente proporcional a las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. En términos matemáticos, la fórmula para la fuerza se escribe:
donde F es la fuerza, M1 y M2 son las masas de cada uno de los cuerpos, R es la distancia que los separa y G es una constante de proporcionalidad, la llamada constante gravitacional o de Newton, cuyo valor determina la intensidad de la interacción gravitacional. Se ha determinado experimentalmente que G vale 6.672 X 10-11 m 3/kgs2. Esto equivale a decir que dos masas de un kilogramo cada una colocadas a una distancia de un metro se atraen con una fuerza de 6.672 X 10-11 newtons.11
Los planetas se mantienen unidos al Sol en órbitas estables por el equilibrio de dos fuerzas: la atracción gravitacional de ese astro y la fuerza centrífuga debida al movimiento circular. La fuerza centrífuga no se debe a una interacción de la materia, sino a la tendencia que tienen los cuerpos a mantener su movimiento en línea recta (esta fuerza se manifiesta, por ejemplo, en un automóvil cuando toma una curva: los pasajeros sienten una fuerza que los empuja hacia la parte exterior de la curva ). El gran éxito de Newton fue encontrar la manera de calcular con extrema precisión la trayectoria de los planetas, o de cualquier cuerpo en general, a partir de ecuaciones matemáticas que describen la fuerza aplicada en ellas.
En resumen, la gravitación es el cemento del Universo. Así como los planetas se mantienen pegados al Sol, las estrellas se atraen entre sí y forman enormes conglomerados que son las galaxias. Las estrellas en una galaxia giran alrededor del centro de ésta y, a la vez, son atraídas gravitacionalmente al centro de la galaxia. De esta manera se mantienen unidas.
Todo se explicaba a la perfección en el esquema teórico desarrollado por Newton. El único pedazo que faltaba en el rompecabezas era la naturaleza de la fuerza de gravitación. En efecto ¿qué es lo que produce realmente la atracción gravitacional? Si jalamos una piedra con una cuerda, la atracción se da por medio de la cuerda; si soplamos para empujar una pluma, la fuerza de interacción se da mediante el aire. Toda transmisión implica un medio: el sonido se transmite por medio del aire, la energía eléctrica por medio de cables, el calor por cuerpos conductores, etc.  
Para explicar la gravitación Einstein postuló que la fuerza gravitacional se debe a una curvatura del espacio-tiempo. Así como una piedra pesada deforma una lona de tela y cualquier canica que se mueva sobre esa lona sigue una trayectoria curva, el Sol deforma el espacio-tiempo de cuatro dimensiones a su alrededor y los planetas se mueven siguiendo esa curvatura. En particular, una de las consecuencias más interesantes de la teoría de la relatividad es que el tiempo transcurre más lentamente donde la fuerza gravitacional es mayor. 
ELECTROMAGNETISMO
Charles-Augustin Coulomb estudio de modo más sistemático el fenómeno de la electricidad y descubrió que dos cargas eléctricas se atraen o se repelen con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa, tal como la fuerza gravitacional. Pero, a diferencia de la gravitación que siempre es atractiva, la fuerza eléctrica puede ser tanto repulsiva como atractiva, según si las cargas son del mismo signo o de signo contrario.
También se conocían desde la antigüedad los imanes, pedazos de hierro con la curiosa propiedad de atraer los objetos de hierro, y también de atraerse o repelerse entre sí al igual que las cargas eléctricas. Un imán posee dos polos, norte y sur; pero si se parte un imán por la mitad no se aíslan los polos, sino que se obtienen dos nuevos imanes con un par de polos cada uno: ésta es la diferencia esencial con la fuerza eléctrica, ya que no se puede tener un polo aislado, que equivaldría a una "carga magnética".
Hasta esa época, electricidad y magnetismo parecían ser dos clases de fenómenos sin relación entre sí . Pero la invención de las pilas eléctricas permitió experimentar con las corrientes eléctricas y los imanes. Fue así como H. C. Oersted descubrió que una corriente eléctrica influye sobre un imán colocado cerca de ella, y A. M. Ampère demostró que ello se debe a que una corriente produce una fuerza magnética a su alrededor. Finalmente, en 1831 Faraday descubrió que se genera una corriente eléctrica en un alambre conductor cuando éste se mueve junto a un imán. Pero los imanes y las pilas eléctricas servían, cuando mucho, para hacer actos de magia y sólo contados se interesaban en ellos.
Para explicar como un imán influye sobre otro, Faraday ideó el concepto de línea de fuerza. De acuerdo con esta interpretación, de una carga eléctrica o un imán surgen líneas de fuerza invisibles pero perfectamente reales, que llenan todo el espacio a su alrededor (Figura 4). Estas líneas guían en cierta manera el movimiento de cargas eléctricas o magnéticas que se encuentran cerca. El concepto es más intuitivo que el de la acción a distancia.
 Las líneas de fuerza de Faraday alrededor de una carga eléctrica y de un imán.

El hecho de que las líneas de fuerza de Faraday sean invisibles e impalpables no implica que sean entes imaginarios. La prueba más sencilla de su existencia consiste en colocar astillas de hierro sobre un papel junto a un imán. Si el lector hace este experimento, notará que las astillas se alinean de tal modo que se manifiestan las líneas de fuerza magnética.
Pero faltaba describir con fórmulas matemáticas precisas los descubrimientos de Coulomb, Ampère, Oersted y Faraday. Tal síntesis teórica fue la obra de James Clerk Maxwell, quien plasmó de manera matemática todas las leyes que se conocían en su época acerca de los fenómenos eléctricos y magnéticos, y demostró que estos son dos manifestaciones de una misma fuerza fundamental de la naturaleza: la fuerza electromagnética.
Como indicamos en el capítulo anterior, las moléculas y los átomos están amarrados entre sí por fuerzas eléctricas y magnéticas. Así como la fuerza de la gravitación es el cemento del Universo a escala cósmica, la fuerza electromagnética es el cemento de la naturaleza a escala atómica. Las interacciones electromagnéticas son tan intensas que los cuerpos sólidos no pueden interpenetrarse sin romperse.
Estamos acostumbrados al hecho de que la materia puede ser extremadamente dura e impenetrable, como el acero o la roca. Sin embargo, esta dureza parecería increíble si pudiéramos echar un vistazo al mundo microscópico de los átomos, pues veríamos vacío por todas partes, excepto por algunas escasas y diminutas partículas. Recordemos que el tamaño característico de un átomo es de una diez millonésima de milímetro, pero el núcleo es 100 000 veces más pequeño, y aún más diminuto es el electrón. Si un átomo pudiera magnificarse al tamaño de un estadio de fútbol, su núcleo sería, en comparación, del tamaño de una mosca. Pero semejante vacío no es realmente tal porque el espacio está ocupado por fuerzas eléctricas y magnéticas, es decir, por un campo electromagnético. Este campo no es una entelequia; muy por lo contrario, a él debe la materia toda su solidez.
INTERACCIONES FUERTES
Cuando se descubrió que el núcleo de los átomos contiene protones los físicos se preguntaron cómo podían esas partículas, cargadas positivamente permanecer unidas si las cargas eléctricas del mismo signo se repelen. Y lo mismo se podría decir de los neutrones: ¿qué los mantiene unidos si son eléctricamente neutros? Debería existir otro tipo de fuerza en la naturaleza que permitiera tanto a los protones como a los neutrones atraerse entre sí. Esa fuerza de la naturaleza es la fuerza nuclear. Es mucho más intensa que la electromagnética y, a la vez, es de muy corto alcance; actúa únicamente en el núcleo, razón por la cual no forma parte de nuestra experiencia diaria.
La fuerza nuclear sólo se manifiesta en una distancia comparable con el tamaño de un núcleo atómico. Un protón es atraído por las partículas en un núcleo atómico sólo si se encuentra a una distancia de unos diez billonésimos de centímetro; si está un poco más lejos, sólo resentirá la repulsión eléctrica del núcleo. En cambio, un protón en el núcleo es atraído por los otros protones y neutrones por la fuerza nuclear, cuya intensidad es unas 1 000 veces mayor que la fuerza de repulsión electromagnética.
Un hecho de enormes consecuencias es que un núcleo atómico pesa menos que todos sus protones y neutrones por separado. Esta diferencia de masa se encuentra en el núcleo transformada en energía de amarre, de acuerdo, una vez más, con la famosa equivalencia de Einstein entre masa y energía. En la figura 5 se muestra la diferencia de masa de los núcleos atómicos comparados con la masa de sus constituyentes por separado. En el extremo izquierdo de la gráfica que la forma se tienen los elementos ligeros; por ejemplo, un núcleo de helio pesa 5 x 10-26 gramos menos que sus dos protones y dos neutrones por separado; si se fusionan esas cuatro partículas para formar un núcleo de helio, la masa perdida se libera en forma de energía; este es el principio de la bomba atómica y de los reactores nucleares. En el extremo derecho de la gráfica se tienen los elementos pesados; si se fusiona un núcleo de uranio en dos núcleos más ligeros, también se libera energía; este es el principio de la bomba de uranio. Tanto la fusión (para elementos ligeros) como la fisión (para elementos pesados) son dos mecanismos extremadamente eficientes para liberar energía de la materia. Las estrellas brillan porque se producen fusiones nucleares en sus centros. Nótese también en la gráfica 5 que el hierro es el elemento con menor energía: el núcleo del hierro ni se fusiona ni se fisiona, y es por lo tanto el núcleo más estable en la naturaleza.

 Masa faltante de los núcleos atómicos en función del número atómico (número de protones en el núcleo).

INTERACCIONES DÉBILES
El repertorio de fuerzas de la naturaleza no termina con la gravitación, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares. En los años treinta, los físicos que estudiaban las radiaciones emitidas por los átomos se dieron cuenta de que en algunos casos, los núcleos atómicos eliminan electrones; a este proceso lo llamaron radiación beta. Pronto se descubrió que la radiación beta se debe a que un neutrón en el núcleo se transforma en un protón y un electrón, y este último se escapa a gran velocidad del núcleo.
Pero, al medir las propiedades del electrón que se escapaba, los físicos descubrieron que le faltaba algo de energía. Al principio hubo cierta alarma, pues parecía que la energía no se conservaba en contra del principio bien establecido de que la cantidad total de energía y masa implicada en cualquier proceso físico no se crea ni se destruye. Para solucionar este problema propusieron que una nueva clase de partícula se lleva la energía faltante, una partícula sin carga, totalmente invisible e inmune a las fuerzas eléctricas y magnéticas. Enrico Fermi llamó neutrino a tal partícula (que en italiano significa "neutroncito") para distinguirlo del neutrón, y ese es el nombre que se le ha quedado.
La interacción del neutrino con la materia no es enteramente nula, pero es millones de veces menos intensa que la de una partícula "normal ". Es la cuarta fuerza de la naturaleza y se le llama interacción débil. Su alcance es extremadamente corto, semejante al de las fuerzas nucleares, razón por la que no forma parte de nuestra experiencia cotidiana. En promedio, se necesitarían billones de kilómetros de plomo para absorber un neutrino (en comparación, una lámina delgada de metal detiene cualquier fotón de luz). Si tuviéramos ojos sensible a los neutrinos podríamos "ver" el centro de la Tierra o del Sol... Y es que la luz, siendo un fenómeno electromagnético, interactúa electromagnéticamente con los átomos. Como señalamos antes, la "dureza" de un átomo se debe casi exclusivamente al campo electromagnético que posee. Para el neutrino que es insensible a ese campo, el átomo es un cuerpo casi inexistente.
La existencia de los neutrinos se ha establecido plenamente hoy en día y sus propiedades son bien conocidas. La más interesante es que el neutrino no tiene masa, o, si la tiene, es extremadamente pequeña. Si la masa del neutrino es estrictamente cero, entonces esta partícula, al igual que el fotón, tiene que moverse siempre a la velocidad de la luz. Tal parece que el neutrino comparte esa propiedad con el fotón. Así, un neutrino nunca podría estar en reposo.
A pesar de ser prácticamente imperceptibles, los neutrinos desempeñan un papel muy importante en los fenómenos cósmicos. Por ejemplo, el Sol brilla porque se producen en su centro reacciones nucleares por la fusión del hidrógeno. Esas reacciones generan luz y calor pero también neutrinos. De hecho, una fracción importante de la energía solar es emitida a manera de neutrinos; los que llegan a la Tierra atraviesan nuestro planeta a la velocidad de la luz y siguen su viaje por el espacio. Por nuestro cuerpo cruzan cada segundo alrededor de 100 billones de neutrinos provenientes del Sol sin que nos demos cuenta.
Además de los neutrinos solares, es muy probable que el espacio cósmico esté lleno de neutrinos cuyos orígenes se deben buscar en los primeros instantes del Universo. Los físicos han calculado que, junto con la materia común, una gran cantidad de neutrinos debió crearse pocos instantes después de la Gran Explosión, y que estos todavía llenan el Universo; así, nos movemos en un mar de unos 300 neutrinos de origen cósmico por centímetro cúbico. Desgraciadamente, estos neutrinos son muchísimo más difíciles de detectar que los de origen solar, aunque es posible que en el futuro puedan ser observados, con lo cual podríamos echar un "vistazo" a los primeros segundos de existencia del Universo.
Aunque los neutrinos parecen no poseer masa, esto está aún por confirmarse. En 1981 un grupo de científicos rusos anunció haber medido una pequeñísima masa, equivalente a menos de una diezmilésima parte de la masa del electrón. Esto causó gran revuelo en la comunidad científica porque las implicaciones de un neutrino masivo, son muy importantes para la evolución del Universo. En efecto, habiendo tantos neutrinos, la mayor parte de la masa del Universo correspondería a estas partículas y no a la materia común. A su vez, esa masa sería tan grande que determinaría la evolución del Universo. Volveremos a este tema en el capítulo VII, pero por el momento aclaremos que, como se descubrió posteriormente, el resultado del grupo ruso resultó ser una falsa alarma. Sin embargo, no está del todo excluido que el neutrino tenga una pequeñísima masa y que ésta sea medida algún día.
Por último, hay que señalar que un neutrino también tiene una antipartícula que es el antineutrino. Para ser precisos, un antineutrino es el que se emite en el decaimiento del neutrón. A pesar de que los neutrinos no poseen carga eléctrica, sí es posible distinguir un neutrino de un antineutrino.

 

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sábado, 9 de enero de 2016

Hacer La Diferencia


En este articulo se tocan algunas opciones que se pueden realizar como voluntario, practicas profesionales, paseo, etc.

Rastreo de leones, Masai Mara, Kenia

En África no solo se puede ir de paseo en un safari, sino también es una oportunidad única de contribuir en un proyecto de conservación de vida salvaje rastreando leones. En este viaje la familias pueden unirse a un equipo de investigación para recolectar datos durante los recorridos a pie o en un 4x4 con guías masai.
Los integrantes de tribus masai te enseñaran a lanzar lanzas, lecturas nocturnas sobre su cultura y acaparas bajo las estrellas.

Viaje con The Adventure Company, tel: 0845 287 7820 o adventurecompany.co.uk  

Baño de elefantes, proyecto de elefante y mahout

Una  forma diferente de familiarizase con estos majestuosos animales, en el sur de Tailandia . Aprenderás a montar un elefante como lo hace un mahout (jinete) y estarás cerca de los animales de la aldea. Los voluntarios de este proyecto buscan a los elefantes entre la niebla del bosque para llevarlos al rio y ofrecerles un baño matutino. Mientras estés en la aldea te enseñaran como darle ordenes a tu elefante, alimentarlo, limpiar su espacio donde vive y formar un lazo con el.
Antes los mahout transportaban troncos que talaban en cima de los elefantes pero con la deforestación perdieron el empleo, después lo llevaban a  Bangkok, para ofrecerle a la gente recorridos en elefante pero a los elefantes el estrés los alteraba y afectaba. Así que con este proyecto creas un empleo, un hogar seguro y un futuro estable para los elefantes y los mahout.

Viaje con Responsible Travel, tel: 01273600030 o responsibletravel.com

 Horticultura en una vieja finca del campo

Los voluntarios en la Finca Erddig Hall en el Reino Unido pasan los días removiendo vegetación como reparando verjas y señalamientos. Elegida como la segunda mejor casa de la región, esta enorme mansión del siglo XVIII se encuentra en medio de 486 hectáreas de jardines y zonas verdes a un costado del Rio Clywedog, lo cual indica que hay varias hectáreas alrededor esperando su limpieza antes de cada temporada. El alojamiento esta confinado en la planta baja de la casa, aunque también en la superior. El jardín de esta finca tiene un parterre (jardín) victoriano y caminos bordeados por tejos, además de albergar la Colección Nacional de Hiedra. También brinda maravillosos senderos para andar en bicicleta por donde podrás recorrer y disfrutar de tu estancia en el Parque de Erddig

Viaje con National Trust Working Holidays, web: nationaltust.org.uk/holidays
Construir Senderos
Skaftafel es parte del recién establecido Parque Nacional Vatnajökull en el sureste de India, uno los mas grandes de Europa. Con un paisaje de montañas nevadas, prados, glaciares, y extensas llanuras de arena negra, es un lugar mágico, y por lo misma corre el gran riesgo de erosionarse por el gran numero de visitantes. Es por eso que en este viaje los voluntarios de ICV (India Conservation Voluntiers) ayudaran con el gran labor de reparar senderos, construir puentes y remover plantas. Después de el arduo trabajo, podrás acampar bajo el sol de la medianoche y ser parte de otras actividades guiadas en la zona, como escaladas en hielo y expediciones a glaciares.

Viaje con BTCV, tel: 01302388 883 o en btcv.org.uk

Bucear en Arrecifes de Coral/Conservación Marina          


La situación de los arrecifes de coral esta empeorando día con día; el calentamiento global, la creciente industrialización, sobrepoblación, falta de conciencia ambiental, etc. en la isla Tom Owens al sur de Belice, es parte de la Reserva Marina Sapodilla Cayes, que fue declarada patrimonio de la humanidad. Los voluntarios de Reef Concervation International ayudan a vario proyectos de investigación marina y expediciones de buceo. Los constantes buceos de inspección son necesarios para monitorear cambios en el arrecife, y a su vez la velocidad de los mismos, también se necesita ayuda para registrar la reproducción de crías y zonas migratorias de langosta y caracol que necesita protección; además se recolectan datos para asegurar que los esfuerzos de conservación están siendo efectivos.

                                      

Todo lo que hagas cuenta, hasta un granito de arena, de arena se hacen las playas.