institución educativa cacaotal texto guía de ciencias naturales y

INSTITUCIÓN EDUCATIVA CACAOTAL
TEXTO GUÍA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Docente orientador: Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
Grado: Octavo
Estudiante: _____________________________
Dirección: ______________________________
Presentación
El módulo de Ciencias Naturales y Educación Ambiental nace de un esfuerzo por tratar de sembrar en los
estudiantes de la IE Cacaotal el espíritu científico y tecnológico del mundo globalizado en el cual nos
encontramos inmersos.
Resulta agradable orientar al estudiante con ayudas didácticas como estas cartillas que además de contener
los temas que deben ser tratados en el grado octavo de Educación Básica Secundaria, muestran mediante
gráficos y tablas información de carácter relevante para el aprendizaje de esta área de enseñanza obligatoria
según Estándares propuestos por el Ministerio de Educación Nacional.
Espero que el aporte como Docente orientador y formador en el área de Ciencias Naturales contribuya en
usted joven estudiante al mejoramiento académico y a ser competente en estos momentos de grandes
exigencias en el mundo.
Cordialmente,
Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
TABLA DE CONTENIDO
LA REPRODUCCIÓN EN ORGANISMOS ........................................................................................................................................... 1
LA REPRODUCCIÓN EN EL SER HUMANO .................................................................................................................................... 7
EL SISTEMA ENDOCRINO ................................................................................................................................................................. 12
SISTEMA NERVIOSO ........................................................................................................................................................................... 16
RECEPTORES SENSORIALES............................................................................................................................................................ 20
LOS ECOSISTEMAS .............................................................................................................................................................................. 28
DISTRIBUCION ELECTRONICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS........................................................................................ 38
PROPIEDADES PERIODICAS ............................................................................................................................................................ 42
¿CÓMO SE DETERMINA LA CANTIDAD DE MATERIA EN LOS ÁTOMOS? ........................................................................ 45
UNIDAD Nº 1
LA REPRODUCCIÓN EN ORGANISMOS
Mediante la reproducción los organismos dan lugar a descendientes
semejantes a ellos mismos. Esto garantiza la supervivencia de las
distintas especies.
La información genética de los seres vivos se encuentra almacenada
en forma de moléculas de ADN. Estas moléculas contienen, codificada,
toda la información necesaria para el funcionamiento y desarrollo de
un ser vivo. Cuando un ser vivo se reproduce, pasa la información
genética a sus descendientes.
Cada molécula de ADN está formada por dos cadenas
complementarias antiparalelas y enrolladas en forma de hélice. El
ADN tiene la capacidad de replicarse, es decir, de realizar copias idénticas de sí mismo, lo que permite que las
células hijas, tras la división, reciban la información genética de la célula madre.
En los organismos eucariotas cuando la célula se va a dividir, el ADN se
compacta formando los cromosomas. El número de cromosomas es constante
y fijo para cada especie. Por ejemplo, en los seres humanos existen 46
cromosomas en cada una de las células somáticas (no reproductoras). La
mayoría de las especies de animales, plantas y hongos son diploides o 2n, es
decir, sus células somáticas poseen dos ejemplares de cada tipo de
cromosomas, uno heredado de cada progenitor. Los dos cromosomas de cada
pareja reciben el nombre de cromosomas homólogos. Por tanto, las personas
tenemos en cada célula somática dos juegos de 23 cromosomas.
Tomado de http://co.kalipedia.com/ciencias-vida/tema/reproduccionherencia.html?x=20070417klpcnavid_194.Kes&ap=1
TIPOS DE REPRODUCCIÓN
Reproducción sexual
Más de un progenitor.
Intervienen órganos reproductores y células sexuales o gametos.
Los nuevos individuos son diferentes a sus progenitores y entre sí.
Reproducción asexual
La realiza un solo progenitor.
No intervienen órganos reproductores ni células especializadas.
Los descendientes son idénticos entre sí y al progenitor.
REPRODUCCIÓN EN ORGANISMOS UNICELULARES
Y ANIMALES
La reproducción asexual ocurre en algunos
animales muy sencillos como bacterias, estrellas de
mar y también en muchas plantas. La reproducción
asexual puede ser de tres formas:
Gemación: Cuando el
organismo
progenitor
produce una pequeña
prolongación o yema que
luego se desprenderá para dar origen a un
individuo independiente pero más pequeño. Este
tipo de reproducción es frecuente en animales
como la hidra y las esponjas marinas.
Fisión o Bipartición: Cuando la célula
madre se divide en dos células hijas
exactamente iguales a la célula madre.
Fragmentación o Escisión: Ocurre en algunos
animales cuando pierden un trozo
de su cuerpo y de ese trozo se
genera otro animal completo. Por
ejemplo, la estrella de mar, que al
perder un brazo completo, le crece
un nuevo brazo y además del
1
miembro desprendido
completa.
nacerá
otra
gónada (ovarios o testículos). Todos los
vertebrados y muchos invertebrados son
unisexuales.
estrella
La mayor parte de los animales tiene una forma de
reproducción mucho más compleja que la
reproducción asexual. Esta forma se conoce como
reproducción sexual y se produce a partir de dos
células especializadas llamadas gametos.
Es hermafrodita si un
mismo individuo posee, a la
vez, gónadas femeninas y
masculinas. Esto sucede en
muchos invertebrados, como las esponjas, los
cnidarios, los anélidos y algunos moluscos como los
caracoles.
En la reproducción sexual, el nuevo individuo se
desarrolla a partir de una célula inicial, la célula
huevo, formada por la unión de un gameto
masculino y otro femenino. La reproducción sexual
tiene unas características comunes a todos los
animales que se reproducen de esta forma. No
obstante, dentro del reino animal encontramos
diversidad de estrategias y estructuras cuya
finalidad es la reproducción.
Según el medio donde tiene lugar el encuentro de
los gametos, la fecundación puede ser interna o
externa.
Es interna si la fecundación se
realiza en el interior de las vías
genitales de la hembra. Este tipo
de fecundación se produce en
animales terrestres.
APARATO REPRODUCTOR FEMENINO
El aparato reproductor femenino consta de:
Ovarios: Son los órganos que producen los óvulos o
gametos femeninos. También son conocidas con el
nombre de gónadas femeninas.
Los óvulos son los gametos femeninos, que se
producen en los ovarios. Son células grandes,
inmóviles y provistas de reservas nutritivas.
Es externa si la fecundación se
produce en el medio externo,
donde ambos sexos liberan los
gametos,
óvulo
y
espermatozoides. Este tipo de
fecundación se produce en animales de medio
acuático.
Vías genitales: Conducto por el que los óvulos van
desde el ovario al exterior.
Según el modo y el lugar donde se desarrolla el
embrión, la reproducción se denomina ovíparo,
ovovivíparo o vivíparo.
APARATO REPRODUCTOR MASCULINO
El aparato reproductor masculino consta de:
Testículos: Son los órganos que producen los
espermatozoides o gametos masculinos. También
son conocidos con el nombre de gónadas
masculinas. Los espermatozoides son los gametos
masculinos, que se producen en los testículos. Son
células pequeñas y con capacidad de movimiento.
de
Vías genitales: Es el conducto por el que los
espermatozoides van desde los testículos al
exterior.
fecundación
Es ovíparo cuando el
desarrollo del embrión tiene
lugar dentro del huevo, pero
en el medio exterior. Se
produce en todos los casos
externa y en algunos de
fecundación interna (aves y
reptiles).
Es ovovivíparo cuando el
desarrollo del embrión
tiene lugar dentro del
huevo en el cuerpo de la
madre hasta que este se desarrolla por completo y
eclosiona saliendo al exterior. Se presenta en
muchos tiburones, en peces y en algunos reptiles.
Según si los individuos poseen o no ambos tipos de
gónadas, las especies pueden ser unisexuales o
hermafroditas.
Son unisexuales si cada
individuo es de un único
sexo (hembra o macho), ya
que lleva un solo tipo de
2
Es vivíparo el desarrollo del
embrión se produce en el
interior del cuerpo de la madre,
que alberga y nutre al embrión.
Se produce en los mamíferos.
REPRODUCCIÓN ASEXUAL
Algunas plantas tienen un tipo de reproducción que
llamamos asexual, en la cual una sola planta es
capaz de generar nuevos individuos que son
exactamente igual a ella.
Una vez que ha nacido la cría, su desarrollo puede
ser directo o indirecto.
Los helechos y los musgos tienen
una reproducción asexual, se
reproducen a través de unas
células llamadas esporas.
Es directo cuando la
cría nace con las
mismas estructuras
que el adulto. Su
aspecto es similar, pero es más pequeña. El
desarrollo se completa aumentando de tamaño y
madurando sus órganos.
Es el caso de los mamíferos o de las aves.
Aunque la mayoría de las plantas
tienen flores y por tanto se
reproducen de forma sexual,
hay plantas sin flores, como el
helecho, el musgo, los bulbos y
los tubérculos.
Es indirecto cuando la
cría es diferente al
adulto y se denomina
larva. Durante su
desarrollo
se
convierte en adulto
mediante una serie de
transformaciones
o
metamorfosis.
Así ocurre en las ranas
o en los insectos.
Los helechos y los musgos son plantas sin flor que
se reproducen por esporas. En los helechos las
esporas se forman en los soros, unos abultamientos
situados en la parte inferior de las hojas. Al igual
que las semillas, las esporas germinan y originan
una nueva planta si las condiciones de humedad y
temperatura son adecuadas.
REPRODUCCIÓN EN LAS PLANTAS
Las plantas son seres vivos que viven sujetos al
suelo, es decir, no pueden desplazarse, pero
realizan todas las funciones de los seres vivos:
nacen, crecen, se reproducen y mueren. La mayoría
de las plantas son terrestres, aunque también las
hay acuáticas.
Los tubérculos y los bulbos son plantas con flor,
pero tienen una reproducción asexual, ya que no se
reproducen por la unión de un grano de polen y un
óvulo que da lugar a una semilla, sino que es la
propia planta la que origina más bulbos o
tubérculos que darán lugar a nuevas plantas.
Las plantas nos ofrecen
gran
cantidad
de
productos:
alimentos,
sustancias con las que se
fabrican medicamentos,
madera y productos que se obtienen a partir de
ellas, como el papel y el caucho.
Tubérculos: Son tallos subterráneos cargados de
sustancias de reserva. Separados de la planta, cada
tubérculo puede dar lugar a una nueva planta. Las
patatas, las zanahorias y las chufas son ejemplos de
tubérculos.
Las plantas se dividen en dos grupos: las plantas
con flor y las plantas sin flor. La mayoría de las
plantas desarrollan flor, como las amapolas, aunque
hay otras flores más pequeñas y difíciles de ver
como las de los cipreses y los abetos.
3
Acodo: Consiste en provocar
que una zona de la planta
eche raíces y posteriormente
separar un fragmento de éste
con las nuevas raíces,
convirtiéndose en una nueva
planta.
Bulbos: Los bulbos, como los de ajo o las cebollas,
son hojas cargadas de reserva que se consumen
durante el invierno. En primavera, cada bulbo se
desarrolla, dando lugar a una nueva planta. Las
cebollas, los ajos y los tulipanes son ejemplos de
bulbos.
Injerto: En este caso una
parte de una planta se une a
otra planta, es decir, al hacer
un injerto se conserva de una
planta la parte de las raíces y
de otra planta la parte aérea.
El injerto se utiliza mucho en
los árboles frutales para obtener mejores frutos.
En estos tres métodos la planta que hayamos es
exactamente igual a la madre, ya que al no ser una
reproducción sexual tiene el mismo código
genético.
Estolones: Son tallos que crecen horizontalmente
sobre el suelo. Cuando algún punto del tallo toca el
suelo, emite raíces que desarrollan nuevos brotes
independientes de la planta madre. La planta de la
fresa, los tréboles y las violetas son ejemplos de
plantas que se reproducen mediante estolones.
REPRODUCCIÓN SEXUAL
Si el tipo de reproducción que tiene una especie es
sexual, entonces los nuevos individuos tienen
características de las dos plantas que han
participado, y las posibilidades de que esa especie
se adapte mejor al entorno son mejores.
La reproducción sexual es más evolucionada que la
asexual, ya que ofrece la ventaja de introducir
variabilidad genética.
Ya tengan las plantas una reproducción sexual o
asexual, siempre podemos reproducirlas de forma
artificial, es decir por acción del hombre, y obtener
rápidamente nuevas plantas. Estos métodos de
reproducción son asexuales. Existen tres métodos:
estaca, acodo e injerto. Estos tres métodos de
reproducción son asexuales, ya que no existe
intercambio genético. Observa:
Las plantas necesitan
reproducirse
para
formar
nuevos
individuos. Si el tipo de
reproducción que tiene
una especie es sexual,
entonces
los
nuevos
individuos
tienen
características de las dos plantas que han
participado, y las posibilidades de que esa especie
se adapte
mejor
al
entorno son
mejores.
Estaca: Consiste en separar un
fragmento
de
la
planta,
ayudarle a subsistir y a que
enraíce hasta transformarse en
una nueva planta.
La mayoría
de las flores
4
están compuestas de las siguientes partes:
convierte en un fruto en cuyo interior se
encuentran las semillas que son óvulos fecundados
y transformados.
Sépalo: Debajo de la corola hay unas hojas verdes
más pequeñas que son los sépalos. El conjunto de
sépalos forma el cáliz.
Germinación: Cuando las condiciones son
adecuadas, las semillas germinan y dan lugar a una
nueva planta.
Óvulos: Se encuentran en el interior del pistilo.
Cuando un grano de polen se une a un óvulo se
produce la fecundación que dará lugar a semillas.
Las plantas hermafroditas, como ya sabrás, son
aquellas que desarrollan flores de ambos sexos,
masculinas y femeninas.
Pistilo: Es el órgano reproductor femenino, en su
interior están los óvulos.
Las plantas que tienen flores masculinas y flores
femeninas en la misma planta
se llaman plantas monoicas.
Suelen ser polinizadas por el
Estambres: Son el órgano reproductor masculino.
Los estambres son unos filamentos con unas
bolsitas en su extremo en las que se produce el
polen. Al unirse un grano de polen a un óvulo se
produce la fecundación que dará lugar a semillas.
aire, por ejemplo
el pino.
Pétalo: Los pétalos son unas hojas de un color
vistoso para atraer a insectos y pájaros. Los pétalos
se encargan de envolver y proteger los órganos
sexuales de las flores. El conjunto de pétalos forma
la corola.
Las plantas en las
que cada ejemplar
sólo tiene flores masculinas o flores femeninas se
llaman dioicas. Se necesitan dos ejemplares de
distinto sexo para que se produzca la polinización,
que se efectúa por efecto del aire o de insectos y
pájaros. Por ejemplo el sauce.
En la formación de una nueva planta encontramos
las siguientes fases:
Tomado de
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/carambolo/WEB%2
0JCLIC2/Agrega/Medio/Las%20plantas/contenido/cm07_oa04
_es/index.html
EL FRUTO
El fruto es en lo que se convierte el ovario una vez
fecundado por el polen, tras un periodo de
madurez. En él se encuentran, por tanto, las
semillas y su principal función es proteger y
dispersar a tales semillas.
Las paredes del fruto,
que son el resultado del
desarrollo del o de los
carpelos
es
el
denominado pericarpo.
Se divide en tres capas:
Exocarpo). Es la parte
externa del fruto.
Mesocarpo. Es la parte media del fruto. En los frutos
carnosos constituye frecuentemente la pulpa o
carne del fruto.
Endocarpo. Es la capa interna del fruto.
Polinización: La polinización es el proceso
mediante el cual los granos de polen son
transportados desde los estambres a los pistilos
para que tenga lugar la fecundación.
La polinización se efectúa normalmente por acción
del viento o de los insectos que vuelan de flor en
flor recolectando su alimento.
Fecundación: Cada grano de polen se une a un
óvulo y se produce la fecundación. Tras la
fecundación el pistilo aumenta de tamaño y se
5
LA SEMILLA
Se encuentra en el interior
del fruto, y es la estructura
que resulta del desarrollo
del óvulo tras la fecundación.
El embrión de la nueva
planta se encuentra en la
semilla.
La semilla está compuesta
por tres partes:
 El embrión es una planta en miniatura
 El cotiledón que contiene las sustancias
nutritivas de reserva, necesarias para que
el embrión se desarrolle
 El tegumento que es la envoltura que
protege la semilla
GERMINACIÓN DE LA SEMILLA
Una vez liberadas, las semillas caen al suelo y se
produce su germinación si las condiciones
ambientales son adecuadas. El embrión de la
semilla se desarrolla y crece para dar lugar a una
nueva planta.
Durante la germinación, la nueva planta se nutre de
las reservas de la semilla hasta que desarrolla
hojas verdes capaces de realizar la fotosíntesis.
En la germinación la semilla, bajo las condiciones
favorables como agua, temperatura y luz, se activa
y da origen a una nueva planta. Para que la semilla
germine es necesario:
a. Que el embrión esté bien formado y
maduro.
b. Que el embrión esté vivo y sano.
c. Que la semilla esté en un medio que posea
humedad, calor, aire sustancias orgánicas y
minerales.
La humedad reblandece el tegumento de la semilla
y provoca el desarrollo del embrión, aprovechando
las sustancias alimenticias de reservas acumuladas
en el cotiledón.
6
UNIDAD Nº 2
LA REPRODUCCIÓN EN EL SER HUMANO
La reproducción es el mecanismo biológico por el cual se perpetúa la especie humana. A través de este proceso
se transmiten los caracteres de la especie de generación en generación. En los humanos, la reproducción es de
tipo sexual, lo que quiere decir que existen dos sexos con características morfológicas y fisiológicas
diferentes.
El desarrollo del nuevo individuo es de tipo vivíparo, lo que quiere decir que las primeras fases del desarrollo
se realizan en el interior de órganos especializados de la madre. El proceso de desarrollo de una nueva vida
comienza cuando se unen dos células sexuales, la masculina y la femenina, denominadas genéricamente
gametos, y al proceso de unión se le denomina fecundación.
Como se observa en el esquema anterior, el desarrollo del aparato reproductor y de los
caracteres sexuales secundarios va cambiando con la edad y con el sexo. También es
diferente su anatomía en ambos sexos: Dimorfismo sexual.
APARATO REPRODUCTOR FEMENINO
La información genética que trasmite la madre a su hijo está contenida en el gameto femenino u óvulo. La
producción de esta célula reproductiva pone en funcionamiento una serie de órganos sexuales que conforman
el sistema reproductor femenino. Los órganos sexuales se clasifican en internos y externos:
Están situados dentro del cuerpo, en la región de la
pelvis, uno a cada lado del útero. Los ovarios
producen y liberan unas hormonas denominadas
estrógenos y progesterona.
ÓRGANOS INTERNOS:
Los estrógenos, producidos desde la pubertad,
determinan cambios tales como: hombros
angostos, voz aguda, caderas anchas, etc. Estos
cambios son las características sexuales secundarias
de la mujer.
La progesterona, hormona que tiene como función
aumentar la cantidad de vasos sanguíneos del
endometrio uterino. Cuando se libera el óvulo, una
vez que ha sido fecundado, las paredes del útero
están capacitadas para recibirlo y alojarlo durante
su proceso de posterior desarrollo.
Ovarios: Son dos órganos del tamaño de una
almendra que se ubican en la cavidad abdominal de
la mujer. Su función es producir un óvulo cada 28
días aproximadamente.
Trompas de Falopio: Forman un arco cerca del
ovario son pequeños tubos que entran en el útero
(uno derecho y otro izquierdo).
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Son dos conductos que se originan cerca de cada
ovario y que se extienden hasta el útero. La función
de las trompas, también llamadas oviductos, es
conducir el óvulo desde el ovario hasta el útero. La
fecundación ocurre en las trompas de Falopio.
destrucción y expulsión que concluye con una
hemorragia.
Útero: Es un órgano musculoso y hueco del tamaño
y forma de una pera invertida, y está ubicado en la
parte inferior del vientre. Lo conforman tres capas:
una interna o endometrio, que cada mes se
enriquece con una cantidad extra de vasos
sanguíneos necesarios para la nutrición del nuevo
ser; otra intermedia formada por músculos lisos; y
la capa externa constituida por tejido elástico.
El útero o matriz, es una cavidad que tiene cinco
centímetros de longitud. Es muscular, tiene un
enorme poder de crecimiento y de contracción,
pues es capaz de sacar un feto al exterior, en el
momento del parto.
Vagina: Es un tubo muscular elástico que comunica
el útero con el exterior.
El conjunto de todos estos procesos se denomina
Ciclo Menstrual y comprende todos aquellos
sucesos que se dan entre una hemorragia, también
llamada menstruación o regla, y la siguiente. Este
ciclo suele ser de 28 días, aunque se puede acortar
o alargar.
Se ubica en la pelvis menor, entre la uretra y el
recto. Termina en un orificio alrededor del cual hay
unos repliegues de la piel llamados labios mayores.
Es un conducto que une a la vulva externa con los
órganos sexuales internos. Estos se encuentran
dentro de la cabida abdominal que está situada
entre los huesos de la cadera (pelvis).
FASES DEL CICLO MENSTRUAL
Fase folicular
1. Las hormonas de la hipófisis (FSH y LH) avisan
a los ovarios que es el momento de comenzar la
maduración de un óvulo, en cada ciclo se
desarrolla un sólo óvulo.
2. Cuando el óvulo madura, los ovarios producen
hormonas (estrógenos y progesterona) que
viajan hacia el útero e inducen el desarrollo de
la capa que lo reviste, el endometrio, que se
hace más grueso y rico en vasos sanguíneos.
3. Hacia la mitad del ciclo, un óvulo sale de uno de
los ovarios, ovulación, y entra en la Trompa de
Falopio.
ÓRGANOS EXTERNOS:
Fase lútea
1. Si el óvulo no se encuentra con el
espermatozoide en la Trompa de Falopio
muere (puede durar de 1 a 3 días después de
salir del ovario). Esto es lo que ocurre en la
mayoría de los casos, bien porque no ha habido
copulación o porque el espermatozoide no se
ha encontrado con el óvulo (se han utilizado
determinados métodos anticonceptivos que
veremos más adelante o por otras causas).
2. Aproximadamente 14 días después de la
ovulación, los ovarios dejan de producir
hormonas y esto constituye la señal para que la
capa que recubre el útero, el endometrio, se
desprenda y salga por la vagina al exterior,
produciendo una hemorragia denominada
Labios mayores: Pliegues de piel cubiertos de vello.
Labios menores: Repliegues de piel sin vello, con
muchas terminaciones nerviosas y glándulas.
Clítoris: Órgano eréctil situado en la confluencia
superior de los labios menores, con muchas
terminaciones nerviosas.
Himen: Membrana delgada y rosada que bloquea
parcialmente la entrada a la vagina.
CICLO MENSTRUAL FEMENINO
Al alcanzar la pubertad, en el sexo femenino
empieza el proceso de maduración de los óvulos,
menarquia, uno cada mes aproximadamente. Si el
óvulo no es fecundado comienza un proceso de
8
3.
menstruación. Puede durar entre 3 y 4 días,
pero su duración es variable en cada ciclo y en
cada mujer.
El ciclo vuelve a empezar.
e inicia su descenso por las trompas de
Falopio hasta el útero. En el hombre
estimula la producción de testosterona.
La regulación del ciclo menstrual depende
principalmente del hipotálamo, la hipófisis y los
ovarios. En todo este ciclo están implicadas una
serie de hormonas.

Los Ovarios: Encargados de producir el gameto
femenino y de secretar las hormonas sexuales
femeninas estrógeno y progesterona.
a. Estrógenos: Hormonas producidas por los
ovarios, que estimulan al útero para que
construya un fino revestimiento o forro
(endometrio) para poder alojar al óvulo
fecundado e iniciar así el embarazo. Sin el
endometrio, el óvulo fecundado no
quedaría alojado en el útero y no podría
crecer. Los estrógenos se producen
durante la fase de maduración del óvulo
(cuando aún está dentro del ovario).
b. Progesteronas: Después de la ovulación,
estas hormonas hacen que el revestimiento
del útero crezca más (con el objeto de
alojar al óvulo fecundado). Si el óvulo no es
fertilizado, descienden los niveles de
progesterona, lo que provoca la
descamación o desprendimiento del
endometrio (menstruación).

Prostaglandinas:
Incrementan
las
contracciones del útero para ayudarle a
expulsar el óvulo no fecundado y el endometrio
con la menstruación.
CARACTERÍSTICAS SEXUALES SECUNDARIAS DE
LA MUJER.
La acción hormonal provoca algunos cambios
notorios en el cuerpo de la mujer joven. Estos son:
HORMONAS


El Hipotálamo: Produce una hormona (GnRH)
que es capaz de estimular la liberación de las
hormonas hipofisiarias para que secreten las
hormonas gonadotroficas FSH y LH.
La
Hipófisis:
Libera
las
hormona
foliculoestimulante (FSH) y la hormona
luteinizante (LH). Ambas ejercen su acción en
los ovarios.
a. Hormona
foliculoestimulante
(FSH):
Estimula la maduración del óvulo en el
ovario (que a su vez se encuentra envuelto
en una capa de tejido llamada folículo) y en
el hombre regula la maduración de los
espermatozoides.
b. Hormona luteinizante (LH): Regula la
ovulación e induce el desarrollo del cuerpo
lúteo en la mujer y la maduración del
folículo (capa que envuelve al óvulo). Con
esta hormona, el óvulo se libera del ovario
Transformación de la estructura del esqueleto. En la
niña, los cambios comienzan unos dos años antes
9
que en el hombre, es decir, alrededor de los 11
años. En ella se produce un aumento importante de
la estatura, debido al crecimiento de los huesos y
un ensanchamiento de las caderas.
testículos en un medio más frío que el del interior
de la cavidad abdominal.
Para que los espermatozoides se produzcan
normalmente se requiere de una temperatura 30°C
menor que la temperatura corporal (37°C).
Esta última transformación es importante para la
función reproductora, pues estos huesos
sostendrán al feto dentro del vientre materno.
Junto con la nueva contextura de las caderas y de la
pelvis se forma la cintura, que le otorga finura a la
silueta femenina.
En el interior de los testículos existen unos 250
lóbulos o compartimentos, que contienen unos
delgados tubos muy enrollados y apretados
llamados túbulos seminíferos.
Son las estructuras específicas en que se producen
los espermatozoides dentro del testículo. En el
interior de los testículos y más exactamente en los
túbulos seminíferos, se produce la hormona
testosterona.
Desarrollo de las glándulas mamarias. El desarrollo
de las glándulas mamarias o mamas se debe a la
acción de los estrógenos. Están formadas por tejido
adiposo, y por otro tejido especializado en la
producción de leche, la cual se forma con las
sustancias nutritivas de la dieta alimenticia, junto
con el efecto de una hormona llamada prolactina
que se activa después del parto.
Epidídimo
Es el órgano conformado por un tubo enrollado
cuya longitud aproximada es de 7 centímetros. Se
encuentra unido a los testículos por detrás de ellos
y su función es el almacenar temporalmente los
espermatozoides producidos en los tubos
seminíferos para permitirles que adquieran
movilidad. Este proceso se conoce con el nombre
de capacitación, y requiere que los espermatozoides
permanezcan 18 horas en el epidídimo, para
completarse sólo cuando éstos ingresan al sistema
reproductor femenino, donde puede ocurrir la
fecundación del óvulo.
Cambios en la piel y en la distribución del vello. Ésta
se vuelve más lisa y aparecen las molestas
"espinillas" por el aumento en la actividad de las
glándulas sebáceas. Las alteraciones cutáneas
desaparecen con el tiempo. Además, aparecen
vellos, principalmente en la zona púbica y axilar.
EL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO
Es el encargado de producir las células sexuales
llamadas espermatozoides.
Conductos deferentes
Éstos son la prolongación del tubo contenido en el
epidídimo. Su función es almacenar los gametos
masculinos y transportarlos desde el testículo hasta
otra porción tubular denominada uretra.
Uretra
Es un conducto que transporta los espermatozoides
desde los conductos deferentes hasta el pene, para
permitir su excreción. La uretra es también el
conducto por el que se elimina la orina.
Vesículas seminales
Son dos glándulas que vierten a los conductos
deferentes el semen, líquido viscoso en el que
flotan los espermatozoides. El semen contiene agua
y nutrientes como la fructosa, un tipo de azúcar que
sirve de fuente energética para posibilitar el
movimiento de los espermatozoides en su camino
hacia el óvulo femenino.
Las estructuras más importantes del sistema
reproductor masculino son los testículos, el
epidídimo, los conductos deferentes, la uretra, las
vesículas seminales, la próstata y el pene.
Próstata
Testículos
Se denomina así a una glándula que segrega
sustancias específicas, las cuales, al mezclarse con
el semen producido por las vesículas seminales,
favorece la supervivencia de los espermatozoides
Son dos órganos cuya función es la producción de
espermatozoides. Se encuentran suspendidos en un
saco externo formado por la piel, denominado
escroto. La función del escroto es mantener a los
10
una vez que ingresan al sistema reproductor
femenino y ocurre la fecundación del óvulo.
también crecen y provocan el crecimiento de la
nariz, de la mandíbula y de la frente; la cara, en su
conjunto, se ve más alargada en comparación con la
redondeada que tenía el niño.
Pene
El pene es el órgano copulador por el cual los
espermatozoides son depositados en la vagina.
Está formado por un tejido esponjoso que al
llenarse de sangre se separa del cuerpo en un
proceso denominado erección.
Desarrollo de la musculatura. El varón experimenta
un aumento importante de su volumen corporal,
debido al desarrollo de los músculos, más notorio
en la zona pectoral y abdominal, en los bíceps y en
las piernas.
El pene erecto tiene la posibilidad reproductiva de
introducir los espermatozoides del varón dentro
del sistema reproductor femenino, función que se
realiza durante el acto sexual o cópula.
Cambios en el tono de la voz. La voz cambia de un
tono agudo a otro más grave, por la maduración de
la laringe y de las cuerdas vocales. En este período
de cambio, es frecuente que aparezcan los
conocidos "gallitos", porque el tono de la voz sube y
baja involuntariamente mientras se está hablando.
El desarrollo de la laringe es más notorio en los
hombres porque se produce además un
abultamiento en la zona delantera del cuello, que
da origen a la llamada, comúnmente, "manzana de
Adán", tan característica en los varones.
CARACTERÍSTICAS SEXUALES SECUNDARIAS
Cambios en la piel y en la distribución del vello. La
piel del adolescente varón va engrosando, aumenta
la actividad de las glándulas sebáceas y, como
consecuencia, aparecen las llamadas "espinillas" y
el característico acné juvenil. Estas erupciones
desaparecerán cuando el cuerpo se adapte a los
cambios hormonales, originados por una mayor
producción de testosterona. Aparece también
abundante vellosidad en zonas del cuerpo del
varón donde antes no existía: el vello facial (bigote
y barba) que da la oportunidad de comenzar a
afeitarse; vello en el resto del cuerpo,
especialmente en las piernas, región pectoral y, más
abundante, en las axilas y en la zona púbica.
Regulación hormonal.
El funcionamiento de los testículos está controlado
por una glándula cuyo nombre es adenohipófisis.
Produce dos hormonas: la hormona folículo
estimulante (HFE), que regula la producción de
espermatozoides y la hormona luteinizante (HL)
que controla la producción de la testosterona.
La producción de espermatozoides en el hombre
está regulada por la acción de hormonas, que se
mantiene constante desde la pubertad hasta la
edad adulta.
Crecimiento de la estructura del esqueleto. Es
común observar en los varones, alrededor de los 12
años, un aumento importante de su estatura. Esto
se debe al crecimiento de los huesos por el
aumento del tejido óseo que provocan la acción de
la hormona del crecimiento o somatotropina y la
testosterona.
Se produce también un ensanchamiento de los
hombros que dan la apariencia de un cuerpo más
robusto que el de la mujer. Los huesos del cráneo
11
UNIDAD # 3
EL SISTEMA ENDOCRINO
SITUACIONES COTIDIANAS
Cundo una perra está en celo, muchos perros a cientos de metros a la redonda la detectan, son atraídos y
alteran su comportamiento normal.
¿Por qué crees que se comportan así?
¿Será que la perra desprende un olor que nosotros no podemos detectar, pero los perros si?
¿A qué crees qué se debe que estés experimentando cambios en tu cuerpo, como aumentar de estatura y, si
eres varón, cambiar el tono de la voz?
Las piezas fundamentales de sistema endocrino son las
hormonas y las glándulas. En calidad de mensajeros
químicos del cuerpo, las hormonas transmiten
información e instrucciones entre conjuntos de células.
Aunque por el torrente sanguíneo circulan muchas
hormonas diferentes, cada tipo de hormona está diseñado
para repercutir solamente sobre determinadas células.
Las hormonas son moléculas de diferente composición
química, las cuales actúan como mensajeros específicos
que transportan información entre diferentes partes del
organismo.
Son producidas, generalmente en muy pequeñas
cantidades, por glándulas especializadas, conocidas como
glándulas endocrinas.
Las hormonas salen de las glándulas endocrinas por
difusión, hasta alcanzar el torrente sanguíneo, que es el
encargado de transportarlas y distribuirlas al resto del
cuerpo. Una vez llegan hasta los órganos, tejidos o células
blanco, sobre los cuales actúan, provocan una
modificación momentánea del funcionamiento de dichos
órganos, tejidos o células.
Cuando las hormonas son transportadas por el torrente sanguíneo entran en contacto con todas las células del
organismo. Sin embargo, solo producen sus efectos sobre las células blancos, ya que dichas células cuentan
con los receptores específicos para cada tipo de hormona, llamados receptores hormonales.
Cuando ocurre la unión entre la hormona y el receptor, se genera una serie de reacciones enzimáticas dentro
de la célula, que amplifican el efecto de la hormona y producen la respuesta adecuada. Los receptores de las
células se encuentran sobre su membrana o dentro del núcleo.
CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONAS
De la misma forma que existe, en los organismos un gran número de procesos que son controlados por
hormonas, existen diferentes tipos de hormonas. Por ejemplo, las hormonas difieren en la distancia sobre la
cual actúan; algunas ejercen su acción por contacto directo con otras células de su vecindad, mientras que
otras lo hacen sobre células alejadas de su lugar de origen.
También difieren en su composición química; mientras algunas están hechas principalmente de aminoácidos,
otras se componen de derivados de ácidos grasos. A continuación veremos cómo se clasifican las hormonas
según estos dos criterios.
12
TIPOS DE HORMONAS SEGÚN SU DISTANCIA DE ACCIÓN
Dependiendo de la distancia a la que actúan, las hormonas pueden
clasificarse como hormonas autocrinas, hormonas paracrinas,
hormonas endocrinas y feromonas.
Las hormonas autocrinas actúan sobre la misma célula o glándula
que las secreta.
Las hormonas paracrinas son aquellas que actúan sobre otras
células u órganos cercanos a la glándula que las libera.
Las hormonas endocrinas son transportadas por el torrente
sanguíneo y actúan sobre células, tejidos u órganos alejados de su
lugar de origen.
Las feromonas, son hormonas que son secretadas, a través de
glándulas exocrinas, fuera del organismo que las produce, y
actúan sobre otros individuos, generalmente de la misma especie.
TIPOS DE HORMONAS SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
Según su composición química, las hormonas se pueden clasificar
como: hormonas peptídicas, aminas, hormonas esteroideas y
prostaglandinas.
Las principales glándulas que componen el sistema endocrino
humano incluyen:
Hipófisis
Es una glándula pequeña, se ubica en la base del cerebro por
debajo del hipotálamo.
Considerada la glándula maestra debido a que secreta una
cantidad de hormonas que controlan la actividad de otras
glándulas endocrinas del cuerpo.
Su actividad es controlada por el hipotálamo mediante células
neurosecretoras que liberan neurohormonas al ser estimuladas.
Presenta 2 lóbulos, ellos son:
Lóbulo posterior
Se liberan la hormona vasopresina y la oxitocina.
Lóbulo anterior
Se liberan las hormonas:
 LH
 FSH
 TSH
 Prolactina
 Crecimiento
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Glándulas suprarrenales
Son dos pequeñas glándulas
situadas sobre los riñones. Se
distinguen en ellas dos zonas: la
corteza en el exterior y la médula
que ocupa la zona central.
Corteza
Formada por tres capas, cada una segrega diversas sustancias hormonales.
La capa más externa segrega los mineralocorticoides, que regulan el metabolismo de los iones. Entre ellos
destaca la aldosterona que regula la concentración de electrolitos en la sangre, sobre todo de sodio y potasio,
actuando en el túbulo contorneado distal de la nefrona de los riñones.
La capa intermedia elabora los glucocorticoides. El más importante es la cortisona, cuyas funciones fisiológicas
principales consisten en la formación de glúcidos y grasas a partir de los aminoácidos de las proteínas, por lo
que aumenta el catabolismo de proteínas. Disminuyen los linfocitos y eosinófilos. Aumenta la capacidad de
resistencia al estrés.
La capa más interna, segrega andrógenocorticoides, que están íntimamente relacionados con los caracteres
sexuales. Se segregan tanto hormonas femeninas como masculinas, que producen su efecto
fundamentalmente antes de la pubertad para, luego, disminuir su secreción.
Médula
Elabora las hormonas, adrenalina y noradrenalina. Influyen sobre el metabolismo de los glúcidos,
favoreciendo la glucógenolisis, con lo que el organismo puede disponer en ese momento de una mayor
cantidad de glucosa; elevan la presión arterial, aceleran los latidos del corazón y aumentan la frecuencia
respiratoria. Se denominan también "hormonas de la emoción" porque se producen abundantemente en
situaciones de estrés, terror, ansiedad, etc., de modo que permiten salir airosos de estos estados. Sus
funciones se pueden ver comparadamente en el siguiente cuadro:
Adrenalina
Incremento de la fuerza y frecuencia de la
contracción cardíaca
Dilatación de los vasos coronarios
Noradrenalina
Incremento de la fuerza y frecuencia de la
contracción cardíaca
Dilatación de los vasos coronarios
Vasodilatación general
Incremento del gasto cardíaco
Vasoconstricción general
Descenso del gasto cardíaco
Incremento de la glucógenolisis
Incremento
de
la
(en menor proporción)
glucógenolisis
Tiroides y paratiroides
Tiene forma de mariposa y se ubica en la parte anterior del cuello
alrededor de la tráquea; las cuatro glándulas paratiroides se ubican
de tras de ella.
La tiroides se encarga de liberar las hormonas tiroxina y calcitonina,
mientras que la paratiroides secretan paratohormona que regula los
niveles sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de
hueso.
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Las gónadas
Las gónadas (testículos y ovarios) son glándulas mixtas que en su secreción externa producen gametos y en su
secreción interna producen hormonas que ejercen su acción en los órganos que intervienen en la función
reproductora.
Cada gónada produce las hormonas propias de su sexo, pero también una pequeña cantidad de las del sexo
contrario. El control se ejerce desde la
hipófisis.
Ovarios: Los ovarios son los órganos
femeninos de producir los óvulos,
también se llaman gónadas femeninas.
Se
producen
las
hormonas
progesterona, estrógenos y la relaxina,
que actúa sobre los ligamentos de la
pelvis y el cuello del útero y provoca su
relajación durante el parto, facilitando
de esta forma el alumbramiento.
Testículos: Las gónadas masculinas o
testículos son cuerpos ovoideos pares
que se encuentran suspendidos en el
escroto. Los testículos producen una o
más hormonas masculinas, denominadas andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el
desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas
seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras.
Páncreas
Actúa como glándula exocrina y
endocrina.
Su función exocrina consiste en
liberar
enzimas
digestivas
directamente al intestino delgado.
Su función endocrina consiste en la
producción y liberación de tres
hormonas: la insulina, el glucagón y
la somatostatina.
La insulina actúa sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, aumentando la tasa de
utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de proteínas y el almacenamiento de grasas.
El glucagón aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa
procedente del hígado.
Placenta
La placenta, un órgano formado durante el embarazo a partir de la
membrana que rodea al feto, asume diversas funciones endocrinas
de la hipófisis y de los ovarios que son importantes en el
mantenimiento del embarazo. Secreta la hormona denominada
gonadotropina coriónica, sustancia presente en la orina durante la
gestación y que constituye la base de las pruebas de embarazo.
15
UNIDAD # 4
SISTEMA NERVIOSO
SITUACIONES COTIDIANAS
Cuándo, sin querer te golpeas la parte interna del codo contra una pared u objeto, sientes un terrible dolor y
un hormigueo, que muchas veces se extiende hasta tus dedos. ¿A qué crees de debe esta
sensación?
Con la RELACIÓN los seres vivos reciben información de su medio, tanto externo, como
interno.
Con la COORDINACIÓN interpretan esa información, elaboran respuestas adecuadas y las
llevan a cabo; todo ello mientras el organismo sigue funcionando normalmente.
Cualquier información proveniente del medio de los seres vivos, tanto externo como
interno, capaz de provocar una respuesta en ellos, recibe el nombre de ESTÍMULO.
En los animales la COORDINACIÓN puede ser de dos tipos; ambos con características
distintas:
Coordinación hormonal: de respuesta muy lenta y duradera, producida por el Sistema
Endocrino de glándulas y hormonas.
Coordinación nerviosa: de respuesta rápida e inmediata, preparada para mantener la vida
en cada momento y realizada por el Sistema Nervioso.
EL SISTEMA NERVIOSO
El sistema nervioso es responsable de:
 Monitorear el medio interno y el externo de un organismo.
 Generar respuesta frente a cualquier cambio que estos presenten.
El sistema nervioso está formado por 2 tipos de células:
Las neuronas: Encargadas de en la producción y transmisión de los impulsos nerviosos.
Células gliales: Encargadas de proteger y nutrir a las neuronas y, en algunos casos, de acelerar la transmisión
del impulso nervioso.
LAS NEURONAS
Las neuronas son consideradas son consideradas las unidad estructural y funcional del sistema nervioso.
Las neuronas se encargan de recibir los estímulos provenientes del medio ambiente, convertirlos en impulsos
nerviosos y transmitirlos a otra neurona, o a una célula muscular o glandular donde producirán una
respuesta.
A pesar que existen variedades de
neuronas, todas cuentan con las mismas
partes: las dendritas, el cuerpo celular, los
axones, y los botones presinápticos.
Las dendritas: Son prolongaciones
celulares especializadas en la recepción
de estímulos y señales nerviosas
provenientes de otras neuronas, o del
medio interno o externo del organismo.
El cuerpo celular: Es el encargado de
realizar todas las funciones normales que
realiza cualquier célula. En este sitio
ocurre la síntesis de proteínas, la
digestión de los nutrientes y la
respiración de la neurona.
Los axones: Son prolongaciones de las neuronas. Se especializan en la conducción del impulso nervioso desde
el cuerpo celular hacia otra célula.
Los botones presinápticos: Se encuentran en los extremos de las ramificaciones de los axones, y se especializan
en la transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra.
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CLASIFICACIÓN DE LAS NEURONAS
Las neuronas se pueden clasificar según su función y la dirección en la que transmiten el impulso nervioso en:
neuronas sensitivas o aferentes, neuronas motoras o eferentes, e interneuronas.
Las neuronas sensitivas: Son las responsables de recibir
estímulos procedentes del medio ambiente, traducirlos en
un impulso eléctrico y transportar este impulso hacia los
centros integradores, como el cerebro, encargados de
producir una respuesta.
Las neuronas motoras: Se encargan de llevar el impulso
nervioso desde los centros integradores hasta un musculo o
una glándula, donde el impulso nervioso se traduce en una
respuesta.
Esta respuesta puede ser una contracción muscular o la
liberación de una hormona.
Las neuronas motoras: Comunican las neuronas sensitivas
con las motoras. Generalmente se encuentran en los centros
integradores, donde procesan los impulsos nerviosos traídos
por las neuronas sensitivas, para luego enviarlos a través de
las neuronas motoras.
La respuesta específica de la neurona se
llama impulso nervioso; ésta y su capacidad
para ser estimulada, hacen de esta célula
una unidad de recepción y emisión capaz de
transferir información de una parte a otra
del organismo.
Para que el ser humano pueda relacionarse
con el medio que le rodea no solo debe
recibir estímulos, también los debe
interpretar y responder de una forma
adecuada a ellos.
TIPOS DE SISTEMA NERVIOSO
Sistema Nervioso Central (SNC) formado
por el encéfalo y la médula espinal.
Sistema Nervioso Periférico (SNP) formado
por ganglios y nervios que controlan el
cuerpo.
EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
ENCÉFALO: Es una masa de neuronas de
aproximadamente 1,5Kg de peso que está
constituida, en su parte externa, por sustancia gris,
formada básicamente por cuerpos neuronales, y, en
su parte interna, por sustancia blanca formada por
axones.
El encéfalo presenta profundos entrantes (cisuras)
que delimitan zonas lobuladas (circunvoluciones).
De diferentes zonas del encéfalo salen unos nervios
denominados nervios craneales.
Estructuras del encéfalo
Cerebro. Es la parte más grande y en él reside la
memoria, la capacidad de pensar y, por lo tanto, de
tener un lenguaje significativo y una capacitado
creadora. Presenta una profunda cisura que lo divide
en dos hemisferios cerebrales.
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Sistema límbico. Está en el centro profundo del cerebro (cuerpo calloso). Recibe las emociones (hambre, sed,
miedo, agresividad y deseo sexual) e interviene en las acciones de respuesta.
Tálamo. Actúa seleccionando las informaciones que van hacia el cerebro.
Hipotálamo. Regula el sistema nervioso autónomo. Además, influye en la glándula hipófisis a través de dos
vías: mediante neuronas y segregando hormonas.
Cerebelo. Interviene controlando los músculos responsables del mantenimiento de la postura y del equilibrio
corporal.
Bulbo raquídeo. Está bajo el cerebelo. En él se produce el control autónomo reflejo del ritmo respiratorio y del
cardíaco, la deglución, el vómito y la presión sanguínea.
MÉDULA ESPINAL: Presenta sustancia gris por dentro y sustancia blanca por fuera
(al revés que el encéfalo). De ella salen los nervios espinales que inervan los
músculos, glándulas y órganos de la zona próxima. Realiza dos funciones: en su
sustancia gris se producen los reflejos espinales y en su sustancia blanca se realiza
la transmisión de los impulsos nerviosos entre el encéfalo y el resto del cuerpo.
RESPUESTAS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
La respuesta puede ser un acto reflejo o un acto voluntario.
ACTO REFLEJO: Es el que se da cuando la respuesta se elabora en la
médula espinal. Se trata de una respuesta muy rápida e inconsciente
ante situaciones de peligro que necesitan una respuesta inmediata,
como por ejemplo cuando sentimos un pinchazo en una pierna. La
sensación de dolor llega al cerebro después de producirse el
movimiento. Se trata pues de una especie de corto circuito en el
recorrido normal de un acto voluntario, con el fin de conseguir una
respuesta muy rápida.
ACTO VOLUNTARIO: Es el que se da cuando la respuesta se elabora en el
cerebro. Su coordinación nerviosa consiste en una neurona sensitiva que
comunica con una neurona de la médula, la cual comunica con una neurona
que va hasta el cerebro, allí intervienen varias neuronas (neuronas de
asociación) y se emite un impulso nervioso de respuesta que desciende por
la médula y, a través de una neurona motora, llega hasta el músculo. En este
caso sí hay conciencia de la respuesta decidida antes de ejecutarla.
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EL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO
El sistema nervioso periférico está formado por los nervios y es el que permite la comunicación entre el medio
externo o interno y el sistema nervioso central. Los nervios, por su función, pueden ser motores, sensitivos o
mixtos, según tengan solo fibras motoras, solo sensitivas o de ambos tipos.
Según de qué zona del sistema nervioso central procedan, los nervios se pueden clasificar a su vez en nervios
craneales (12 pares), unidos al encéfalo, y nervios raquídeos (31
pares), unidos a la médula.
NERVIOS CRANEALES
En la especie humana hay doce pares de nervios craneales. Todos
los nervios craneales salen de la superficie ventral del encéfalo e
inervan la cabeza, la parte superior del tronco y ciertos órganos
internos.
NERVIOS RAQUÍDEOS
Los nervios raquídeos o espinales
salen de la médula por los espacios
intervertebrales y se forman al
juntarse las raíces dorsales y
ventrales, siendo así todos mixtos. En
la especie humana son 31 pares
agrupados de la siguiente manera:
8 cervicales
12 dorsales
5 lumbares
6 sacros.
Son nervios que inervan tanto receptores como efectores de diferentes zonas del cuerpo.
EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO
El sistema nervioso autónomo es el
responsable
del
funcionamiento
interno de nuestro organismo,
mediante el control de eventos tan
importantes como los latidos del
corazón, la respiración y la digestión,
entre otros. El sistema nervioso
autónomo se divide en dos sistemas,
que producen efectos opuestos sobre
los órganos que controlan: el sistema
nervioso simpático y el sistema
nervioso parasimpático.
El sistema nervioso simpático lleva
señales ante situaciones de alta
actividad, estrés o peligro. Sus impulsos nerviosos generan aumentos en la tasa de inspiraciones y de latidos
cardiacos, a la vez que una disminución en la actividad digestiva.
El sistema nervioso parasimpático se encarga de dirigir, tanto acciones de mantenimiento corporal como
situaciones de descanso y relajamiento. Sus señales estimulan eventos como la digestión y la disminución de
la frecuencia cardiaca.
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UNIDAD Nº 5
RECEPTORES SENSORIALES
El sistema sensorial es parte del sistema nervioso, responsable de procesar la información sensorial. El
sistema sensorial está formado por receptores que son estructuras especializadas para recibir estímulos
particulares. Hay varios tipos de receptores en el cuerpo.
TIPOS DE RECEPTORES SENSORIALES.
Los receptores sensoriales se clasifican según el tipo de estímulo que captan en:
 Mecanoreceptores (captan efectos mecánicos), como los receptores del tacto de la piel (sentido del
tacto), los del equilibrio del oído interno y los de la audición del caracol del oído (sentido del oído).
 Termoreceptores (captan temperaturas) como los de la piel.
 Quimioreceptores (captan sustancias químicas) como las mucosas olfativas de la nariz (sentido del
olfato) y las papilas gustativas de la lengua (sentido del gusto).
 Fotoreceptores (captan luz) como la retina del ojo (sentido de la vista).
ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS
Cada uno de los órganos de los sentidos está especializado en la percepción de una clase de sensaciones, para
lo cual posee receptores específicos.
EL GUSTO
El gusto tiene su sede al nivel
de la lengua
La lengua contiene papilas
gustativas que son los
órganos sensoriales del gusto.
Hay muchas proyecciones
pequeñas en la superficie
superior de la lengua.
Las yemas o botones, que son
microscópicas, se encuentran dentro de las papilas. Las células receptoras en la yema del gusto se abren en la
superficie de la lengua por medio de un poro. Estas células son quimiorreceptores.
Las moléculas en el alimento estimulan las microvellosidades que son proyecciones como dedos, en la
superficie expuesta de las células receptoras, haciendo que se manden impulsos al cerebro. Los impulsos son
interpretados para producir la sensación del gusto.
PAPILAS GUSTATIVAS
Las papilas gustativas son elevaciones de la mucosa que se reparten por
toda la superficie lingual y que, por su forma, dividimos en: caliciformes,
fungiformes, filiformes, foliadas y hemisféricas.
La existencia de cinco tipos de papilas gustativas y cinco sabores
primarios sugiere que cada tipo de papila es responsable de un sabor
específico. Con la posible excepción del sabor amargo, sin embargo,
parece no existir correlación alguna entre el tipo de papila y el sabor
percibido.
Una persona promedio tiene aproximadamente 10.000 papilas
gustativas que se van regenerando cada 2 semanas más o menos. Pero, a
medida que una persona va envejeciendo, algunas de esas células no se
regeneran. Un anciano puede tener sólo 5.000 papilas que funcionan
correctamente. Por eso algunos alimentos pueden tener distinto sabor
para un niño que para un adulto o anciano.
LA FISIOLOGÍA DEL GUSTO
La sensibilidad gustativa al igual que la sensibilidad olfativa, es un sentido químico, es decir, los receptores
responden a unos estímulos químicos.
Para que una sustancia pueda impresionar a los receptores gustativos, tiene que ser soluble en el agua y en la
saliva. En caso contrario, se dice que esa sustancia es insípida. Se distinguen cuatro sensaciones gustativas:
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dulce, salada, amarga y ácida; estas sensaciones no se perciben todas en los mismos territorios de la lengua;
exista pues, sin duda, una calidad de especifico en ciertas papilas para tal o cual sensación.
El órgano esencial del gusto es la lengua, órgano muscular voluntario relacionado también con otras funciones
digestivas (masticación y deglución) y con el habla.
OLFATO
El olfato es el sentido mediante el cual el
ser humano es capaz de reconocer y
diferenciar sustancias volátiles que se
hallan en el ambiente. En el hombre es un
sentido no muy desarrollado en relación
con otros mamíferos, en los que el olfato
está mucho más potenciado, como en el
caso de los perros.
El órgano sensitivo del olfato está situado
en las fosas nasales. Los receptores del
sentido del olfatorio, o sentido del olfato,
se encuentran localizados en el epitelio
nasal en la porción superior de la cavidad
nasal a cada lado del tabique.
El interior de dichas fosas nasales está
totalmente tapizado por una mucosa llamada pituitaria.


La pituitaria roja recubre la parte inferior de las fosas nasales y calienta el aire inspirado.
La pituitaria amarilla recubre la superficie superior de las fosas nasales y contiene las células
olfatorias.
Ambas se encargan de mantener las condiciones de calor y humedad necesarias para condicionar el aire que
respiramos, ya que las fosas nasales forman parte de las vías respiratorias. Sólo la parte de la pituitaria
situada sobre la lámina cribosa del hueso etmoides, en la parte superior de las fosas nasales, posee CÉLULAS
OLFATORIAS.
Las células olfatorias son células sensibles a los vapores que desprenden muchas sustancias y los impulsos
nerviosos subsiguientes, son enviados al cerebro que los traduce en sensaciones olorosas.
FISIOLOGÍA DEL OLFATO
Con objeto de que una sustancia sea susceptible de olerse debe ser volátil, esto es, capaz de entrar a un estado
gaseoso, de tal manera que las partículas gaseosas puedan entras por las narinas. Las sustancias que se huelen
deben ser hidrosoluble así pueden disolverse en el moco para establecer contacto con las células olfatorias.
Las células olfatorias reaccionan ante el estímulo desarrollando un potencial de acción con su subsiguiente
impulso nervioso.
Existen diferentes receptores químicos en la membrana de los vellos olfatorios, cada uno de los cuales es
capaz de reaccionar con una sustancia olfatoria.
21
EL TACTO
La piel es un manto que recubre todo nuestro organismo a excepción de los orificios naturales.
FUNCIONES DE LA PIEL
Aislar y proteger el interior del organismo con respecto al espacio exterior y guardar con él una estrecha
relación, sobre todo en el intercambio de calor y la captación de información de diversa índole.
Excretar sustancias, como el sudor o el sebo, que aparte de mantenerla en condiciones óptimas, regulan la
concentración de sales en el cuerpo.
A parte de estas funciones tan importantes por sí solas, la piel tiene otra misión fundamental, que es la de
contener el sentido del tacto.
LA PIEL
La piel está formada por tres capas bien definidas llamadas:
epidermis, dermis e hipodermis.
La epidermis
La epidermis, capa más externa de la piel, se encuentra en contacto
con el exterior. Está formada por zonas celulares superpuestas,
siendo la última y más externa la capa córnea, con misiones
específicas de protección. Un segundo tipo de célula se llama
melanocito, su papel es producir la melanina, uno de los pigmentos
responsables del color de la piel y la absorción de luz ultravioleta.
La dermis
La dermis es la capa intermedia, constituida principalmente por un entramado de fibras que hacen de sostén a
distintos elementos básicos, tanto para el tacto como para las otras funciones de la piel.
Está compuesta de tejido conectivo que contiene fibras de COLÁGENAS Y ELÁSTINA. Su grosor depende de la
parte del cuerpo. Numerosos vasos sanguíneos, nervios, glándulas y folículos pilosos están incluidos en la
dermis.
La hipodermis
La hipodermis es la capa más profunda de la piel, siendo su característica más importante la de ser rica en
tejido graso.
LOS RECEPTORES DE LA PIEL
Las percepciones táctiles las percibimos gracias a la presencia en la piel de los receptores específicos del tacto.
Estos receptores nerviosos son de dos tipos: los corpúsculos táctiles específicos y las terminaciones nerviosas
libres.o y otras sensaciones
CORPÚSCULOS TÁCTILES ESPECÍFICOS
Algunos de ellos se encuentran únicamente en la
piel, mientras que otros se hallan también por
debajo de ella, en el tejido conjuntivo, los
músculos y los tendones.
Corpúsculos de Meissner. Están formados por
varias células dispuestas unas encimas de otras y
recubiertas por una cápsula. Son sensibles al
contacto, y muy abundantes en las yemas de los
dedos y la punta de la lengua.
Corpúsculos de Pacini, Se encuentran en la
dermis y en el tejido conjuntivo que existe por
debajo de la piel, pero se hallan también en
estructuras internas, como en la capa que
recubre los huesos, el periostio, y en muchas
vísceras. Son grandes y ovalados, y sensibles al
tacto y a la presión. Constan de una sola célula
nerviosa recubierta por una cápsula.
Corpúsculos de Krause, Además del tacto, son sensibles al frío. Constan de una terminación nerviosa muy
ramificada recubierta por una envoltura, por lo que tienen forma de maza. Se encuentran en la dermis.
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Corpúsculos de Ruffíni, Aunque antes se creía que intervenían únicamente en detectar el calor, hoy en día
todavía se discute su función, y se dice que contribuyen también a las sensaciones táctiles. Se hallan en la
dermis y en el tejido conjuntivo que se encuentra por debajo de la piel, y constan de neuronas muy
ramificadas recubiertas por una envoltura.
TERMINACIONES NERVIOSAS LIBRES
Éste es el tipo más sencillo de receptores, ya que constan de neuronas desnudas, con sus dendritas dirigidas
hacia arriba. Producen las sensaciones del tacto, el dolor y los cambios de temperatura. Se hallan en la piel y
en el tejido conjuntivo de debajo de ella.
FISIOLOGÍA DEL TACTO
Como órgano de protección, la piel ejerce una protección mecánica frente a los agentes externos, como son los
traumatismos ligeros. Asimismo la piel es un órgano de protección antimicrobiana, gracias a su acidez
fisiológica, que asegura una relativa esterilidad porque impide la proliferación de gérmenes patógenos en su
superficie.
La piel nos protege contra el frió y el sudor y desempeña un papel importante en la regulación térmica ante
aumentos de temperatura. La piel es, también un protector contra las radiaciones lumínicas y contra agentes
químicos.
LA VISTA
La luz que ingresa a nuestros ojos llega hasta los receptores. Estos receptores se encuentran en un órgano
muy complejo que es el ojo, constituido por el globo ocular, al que además acompañan una serie de músculos,
que le dan gran movilidad, y glándulas que le lubrican y le protegen. La luz entra al interior del globo ocular
atravesando la córnea, y el cristalino enfoca la imagen sobre la retina, que es el lugar donde se encuentran las
células receptoras.
CÉLULAS RECEPTORAS DE LOS OJOS
CONOS: se estimulan por las diferentes longitudes de
onda, es decir, por los colores, y constituyen lo que
llamamos la "visión diurna". ¿Has observado que los
colores sólo los distinguimos de día?; durante la noche
vemos en blanco y negro.
BASTONES: se estimulan por las distintas intensidades de
luz, es decir, los brillos, y constituyen la "visión nocturna",
la que nos permite ver algo por la noche.
MEMBRANAS DEL OJO
El globo ocular mide unos 25mm de diámetro
y se mantiene en su posición gracias a los
músculos oculares. Está envuelto por
membranas compuestas de varias capas:
ESCLERÓTICA
Es la porción blanca del ojo que por su parte
anterior forma la córnea.
Está formada por un tejido fuerte y fibroso
que se extiende desde la córnea hasta el
nervio óptico y que comúnmente se conoce
como "la parte blanca del ojo".
La Córnea es la estructura hemisférica
transparente localizada al frente del órgano
ocular, y que permite el paso de la luz a las
porciones interiores y protege al iris y
cristalino. El iris controla el nivel de luz que llega a la retina.
23
COROIDES
Se le llama coroides a una membrana profusamente irrigada con vasos sanguíneos y tejido conectivo, de
coloración oscura que se encuentra entre la retina y la esclerótica del ojo.
La parte más posterior está perforada por el nervio óptico y continuándose por delante con la zona ciliar.
Zona o cuerpo ciliar: esta estructura aplana o redondea el cristalino.
La función de la coroides es mantener la temperatura constante y nutrir a algunas estructuras del globo
ocular.
RETINA
Capa compuesta por células nerviosas. Las cuales tienen forma de conos y bastones.
La retina tiene una pequeña mancha de color amarillo, llamada mácula lútea; en su centro se encuentra la
fóvea central, la zona del ojo con mayor agudeza visual.
Punto Ciego: lugar donde el nervio óptico se une a la retina, está libre de células fotosensibles, por lo que
carece de visión.
MEDIOS TRANSPARENTES
Estos medios refringentes constituyen el sistema dióptrico del ojo, y están formados por la córnea, el
cristalino, el humor acuoso y el humor vítreo.
Humor acuoso
El humor acuoso es un líquido transparente que llena las cámaras anterior y posterior del ojo.
El humor acuoso tiene una doble función:

Mantiene la presión intraocular y, por tanto, la forma del globo ocular.

Aporta nutrientes a medios avasculares como la córnea y el cristalino.
Humor vítreo
El humor vítreo es un líquido gelatinoso y transparente que rellena el espacio comprendido entre la retina y el
cristalino. Su función es amortiguar ante posibles traumas, más denso que el humor acuoso.
El cristalino
El cristalino es un componente del ojo con forma de lente biconvexa que está situado detrás el iris y delante
del humor vítreo.
Su propósito principal consiste en permitir enfocar objetos situados a diferentes distancias. Este objetivo se
consigue mediante un aumento de su curvatura y de su espesor, proceso que se denomina acomodación.
Cornea
Ya ha sido descrita al hablar de la esclerótica, pues constituye su prolongación transparente en la parte
anterior del globo ocular.
MEDIOS PROTECTORES
Encargadas de proteger al globo ocular.
 Orbita: parte ósea
 Cejas: impiden la caída del sudor de la frente.
 Parpados y pestañas: impiden la entrada de objetos extraños
 Conjuntiva: protege al ojo de infecciones.
Músculos: Imparten movimiento, pueden ser:
Recto y Oblicuos: permiten el movimiento de los ojos hacia arriba y los lados
MEDIOS SECRETORES
Segregan sustancias cuya finalidad es la protección del globo ocular.
Aparato Lagrimal: segrega lagrimas para facilitar el deslizamiento de los párpados sobre el globo ocular.
FISIOLOGÍA DEL OJO
Antes de que la luz llegue a los conos y a los bastones de la retina para dar lugar a la formación de la imagen,
debe pasar a través de varias estructuras oculares.
La luz ingresa en el ojo a través de la córnea, que es la superficie transparente en forma convexa que cubre la
parte anterior del ojo.
De la córnea, la luz pasa a través de la pupila. El iris, o la parte de color del ojo, regula la cantidad de luz que
atraviesa la pupila.
24
Desde allí, la luz es captada por el cristalino, la estructura transparente que se encuentra en el interior del ojo
y enfoca los rayos de luz en la retina.
Luego, la luz atraviesa el humor vítreo, es decir, la sustancia transparente y gelatinosa que se encuentra en el
centro del ojo y que permite que el ojo mantenga su forma circular.
Por último, la luz alcanza la retina, la capa nerviosa sensible a la luz que recubre la parte posterior del ojo,
donde la imagen aparece invertida.
Luego, el nervio óptico se encarga de transportar las señales lumínicas al área del cerebro (la corteza visual)
que las convierte en imágenes (es decir, nuestra visión).
DEFECTOS DEL OJO
No siempre un ojo presenta una forma esférica, puede presentar malformaciones congénitas o adquiridas con
el tiempo, lo que ocasiona anomalías o defectos de la visión tales como: miopía, hipermetropía, astigmatismo,
presbicia y catarata. No son los único defectos, pero sí los más comunes.
Miopía
La Miopía es una falta de visión de lejos. Esta alteración es debida a que el ojo es demasiado alargado para la
potencia de la córnea y las imágenes se forman antes de la retina.
La miopía se corrige gracias a una lente divergente (cóncava). Cuánto más fuerte es la miopía, más gruesas
son las lentes en los bordes y más pesadas.
Hipermetropía
La Hipermetropía es debido a que el globo ocular tiene una dimensión más pequeña de lo normal, la imagen se
forma después de la retina. Así, el hipermétrope no ve bien de cerca.
La Hipermetropía se corrige con una lente convergente (convexa), que pone la imagen sobre la retina. Se
alivia así, el esfuerzo del acomodamiento, evitándose la fatiga y los dolores de cabeza.
Astigmatismo
El Astigmatismo es una alteración del sistema óptico innato y muy habitual en el ojo. Se trata de un defecto en
la curvatura de la córnea, del cristalino o de los dos asociados. El resultado es una asimetría que impide a la
luz alcanzar la retina.
La visión de un astígmata, es mala tanto de lejos como de cerca, ya que la visión de los objetos es deformada.
El astigmatismo se corrige con lentes tóricas, cuyas curvas compensan las de la córnea. La diferencia de
espesor es mayor, cuanto más fuerte es el astigmatismo.
Presbicia
La Presbicia aparece por una pérdida de capacidad de acomodar a varias distancias. Esto es debido a una
pérdida de la elasticidad del cristalino: el aumento de su curvatura es insuficiente y, por eso, se acomoda con
dificultad.
Catarata
La Catarata es una opacificación que se desarrolla en el cristalino. Cuando el Cristalino se pone opaco
(catarata), los rayos de luz no llegan a la retina y, por consiguiente, se pierde la visión.
Generalmente la Catarata provoca visión borrosa, especialmente en lugares donde hay luz brillante.
Las imágenes y palabras de la lectura parecen deformadas; otras veces, la persona afectada cree ver los
objetos más brillantes con un ojo que con el otro
La única manera de mejorar la visión de un ojo con Catarata es extirpar el Cristalino mediante una
intervención quirúrgica.
25
LA AUDICIÓN
Es un órgano que se encuentra superdesarrollado
principalmente en mamíferos inferiores terrestres
y acuáticos. En el caso del ser humano esta
evolución no está tan desarrollada. El oído se divide
en tres partes: oído externo, oído medio y oído
interno.
membrana timpánica hacen que la membrana
vibre.
OÍDO MEDIO
OÍDO EXTERNO
Es una cavidad casi cuadrada situada en el peñasco,
región interior del Hueso temporal. Comprende la
caja timpánica, la cadena de huesecillos.
La caja timpánica: Es una pequeña cavidad llena de
aire, gracias al conducto denominado Trompa de
Eustaquio, que la comunica con las fosas nasales,
por lo cual la presión de aire contenido en la caja
timpánica es la misma que la del ambiente.
El oído externo es la parte del oído que podemos
ver. Su principal misión es captar o recibir sonidos.
Está formado por el pabellón auditivo u oreja,
conducto auditivo externo y membrana del
tímpano.
La cadena de huesecillos: La cadena de huesecillos
(o cadena osicular) es una formación situada en la
cavidad timpánica del oído medio compuesta por
tres pequeños huesos.
El Martillo se halla unido a la membrana timpánica
y en su extremo opuesto se une firmemente con el
Yunque, de manera que siempre que el Martillo se
mueve el Yunque se mueve al unísono.
El extremo opuesto del Yunque se articula con el
Estribo y la base del estribo se apoya en la abertura
de la ventana oval, donde los sonidos son
transmitidos al oído interno.
La oreja: El pabellón auricular es una estructura
cartilaginosa (compuesta por cartílago y piel) cuya
función es captar las vibraciones sonoras y
redirigirlas hacia el interior del oído. Muchos
animales son capaces de mover a voluntad el
pabellón auricular hacia la dirección de la que
procede el sonido (por ejemplo, los perros).
En cambio, el pabellón auricular humano es mucho
menos móvil, pues no poseemos ese control
voluntario sobre su orientación.
Conducto auditivo externo: Es un canal, en parte
cartilaginoso y en parte óseo, cuya función es
conducir el sonido (las vibraciones provocadas por
la variación de presión del aire) desde el pabellón
auditivo hasta el tímpano. En él se produce la cera o
cerumen.
La cera es una sustancia viscosa que protege el
conducto auditivo.
La cera de los oídos contiene sustancias químicas
que luchan contra las infecciones que podrían
dañar la piel que recubre el interior del conducto
auditivo. También recoge la suciedad a fin de
mantener limpio el conducto.
OÍDO INTERNO
El oído interno está formado por la cóclea o caracol,
el sistema vestibular y el nervio auditivo.
FUNCIONES
 Filtraje de la señal sonora
 Transducción del impulso nervioso
 Formación del impulso nervioso
La membrana timpánica: recibe también el nombre
de tímpano. La membrana timpánica es de una
membrana delgada de tejido conectivo cubierta por
piel en la parte externa y por mucosa en la
superficie interna. Ésta separa el oído externo del
oído medio. Cuando las ondas sonoras alcanzan la
26
La cóclea o caracol
La cóclea o caracol es órgano encargado de la
audición. Está formado por tres compartimientos
llenos de líquido.
El órgano de Corti se encuentra en la escala media,
contiene las células ciliares, las cuales actúan como
traductoras de las señales sonoras a impulso
nervioso.
FISIOLOGÍA DE LA AUDICIÓN
El oído externo recoge los sonidos y aprecia su
dirección.
El oído medio transmite los sonidos; las vibraciones
que llegan al tímpano conmueven la cadena de los
huesecillos, la ventana redonda y la ventana oval.
El músculo del martillo, que tensa el tímpano, le
permite vibrar con sonidos agudos; por el
contrario, el músculo del estribo, que afloja el
tímpano, le permite vibrar con sonidos graves.
Sistema vestibular
Está
formado
por
el utrículo,
el sáculo y
tres canales semicirculares (anterior, posterior y
lateral). Cada una de estas estructuras contiene
células especializadas para detectar aceleración y
desaceleración, ya sea lineal (como es el caso de la
mácula y el utrículo) o angular (canales
semicirculares).La función de este receptor es la
mantención del equilibrio.
Los canales semicirculares, son los encargados del
equilibrio dinámico, se
extienden
desde
el
vestíbulo
formando
ángulos más o menos
rectos entre sí, lo cual
permite que los órganos
sensoriales registren los
movimientos que la cabeza
realiza en cada uno de los
tres planos del espacio:
arriba y abajo, hacia
adelante y hacia atrás, y
hacia la izquierda o hacia la
derecha.
En los canales hay pelos similares a los del órgano
de Corti que detectan el movimiento del líquido.
Cuando la cabeza está inclinada, los otolitos
cambian de posición y los pelos que se encuentran
debajo responden al cambio de presión.
Cuando la cabeza se inclina con respecto a la
vertical, los cristales de carbonato cálcico tienden a
deslizarse hacia un lado por su peso, y al hacerlo
inclinan los cilios hacia un lado.
La trompa de Eustaquio asegura la renovación del
aire en la caja del tímpano; en efecto ya se sabe que
se abre con la deglución.
En cuanto a los huesecillos, aunque transmiten las
vibraciones, no son indispensables a la percepción
de los sonidos; en efecto, los huesos del cráneo
pueden reemplazarlos. En cambio la lesión de la
ventana oval acarrea la sordera total, por el hecho
de que la endolinfa invade el oído medio.
En el oído interno, el nervio coclear es el que
transmite las impresiones auditivas; las manchas
acústicas quizá sirvan para analizar la intensidad
de los sonidos.
El caracol permite percibir las tres cualidades de un
sonido, es decir:
Intensidad - timbre - elevación
En cuanto a los conductos semicirculares, tienen
función doble: perciben la intensidad de los
sonidos, por una parte, y, por otra, intervienen en el
sentido del equilibrio. Las lesiones de esos
conductos acarrean sensaciones de vértigo.
EL NERVIO AUDITIVO: El nervio vestíbulo-coclear o
nervio auditivo transmite los impulsos nerviosos
desde las células pilosas en el oído interno hasta el
cerebro, donde se realiza realmente la percepción
auditiva.
Está compuesto por el nervio coclear, que
transporta la información sobre el sonido y el
nervio vestibular, que transporta la información
sobre el equilibrio.
27
UNIDAD Nº 6
LOS ECOSISTEMAS
Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos
físicos (el biotopo) y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos).
La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología. Los
organismos viven en poblaciones que se estructuran en comunidades. El concepto de ecosistema aún es más
amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con
todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El
ecosistema estudia las relaciones que mantienen estre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero
también las relaciones con los factores no vivos.
TIPOS DE ECOSISTEMAS
ECOSISTEMAS TERRESTRES
Ecosistemas terrestres son aquellos que se dan sobre la capa de tierra superficial de la Biosfera. Los
ecosistemas terrestres ocupan, proporcionalmente, menos superficie que los ecosistemas acuáticos. Mientras
que a estos últimos les corresponde aproximadamente un 75 %, los ecosistemas terrestres dominan el 25 %
restante. El grupo más numeroso de individuos de los ecosistemas terrestres son los insectos representado
por unas 900.000 especies. Dentro de los animales el segundo grupo más significativo serían las aves, con
aproximadamente 8500 especies y en tercer lugar los mamíferos con unas 4100 especies. Dentro del mundo
de las plantas, existen numerosos tipos las angiospermas son las más abundantes, con unas 224000 especies
frente a las 24000 especies de briofitos´
VENTAJAS DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES
Los ecosistemas terrestres presentan una mayor disponibilidad de luz dado que la atmósfera es más
trasparente que el agua. Igualmente tienen a su disposición disponibilidad de gases, tanto dióxido de carbono,
utilizado para la fotosíntesis, como oxígeno necesario para la respiración y nitrógeno que puede ser fijado por
los microorganismos del suelo y aprovechado por las plantas u otros organismos.
CARACTERÍSTICAS DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES
Los principales factores limitantes de los ecosistemas terrestres son la disponibilidad de agua y radiación
solar, la disponibilidad de luz, y la disponibilidad de nutrientes. En los ecosistemas terrestres o biomas el medio
es la tierra. En la tierra existen diversos ecosistemas terrestres dependiendo de su vegetación y clima, entre
estos tenemos:
Desierto
En el desierto el suelo y el agua son muy escasos. La erosión del viento, las lluvias esporádicas e irregulares y
el alto grado de evaporación son responsables de estas condiciones.
Los seres vivos, poco variados y dispersos, están adaptados al medio. Los vegetales crecen con gran rapidez
aprovechando los momentos en los que hay humedad, desarrollan largas raíces o acumulan agua en sus
tejidos. Los animales, por su parte, tienen hábitos nocturnos, permaneciendo en cuevas o madrigueras
durante el día para resistir el calor.
28
Tundra
La tundra o desierto polar se caracteriza por su suelo helado, sus bajas temperaturas y su escasez de agua.
Los organismos vegetales (gramíneas y juncos en el deshielo, musgos y líquenes el resto del año) se
desarrollan con rapidez en el corto verano y forman un delgado y resistente manto. Durante el deshielo,
abundan los insectos. Por eso la tundra es un lugar idóneo para la nidificación de aves migratorias. También
destacan herbívoros como el lemming o el alce, y sus depredadores, como el lince o el búho de las nieves.
Taiga
Muy pocas especies son capaces de soportar las bajas temperaturas y la escasez de agua que se dan en la taiga
o bosque perennifolio o de coníferas, aunque el número de individuos de cada una las escasas especies es
elevado.
Así, la taiga se caracteriza por frondosos bosques de pinos y abetos y también arbustos (como el brezo y el
arándano) entre los que viven, fundamentalmente, animales migratorios capaces de hibernar, como el oso;
algunos reptiles y aves; el puercoespín, la ardilla y el alce.
Bosque templado
El bosque templado o caducifolio se caracteriza porque en él las estaciones están muy diferenciadas. Las
condiciones del medio permiten la supervivencia de una gran variedad de especies vegetales y animales.
Pradera, estepa y sabana
La pradera presenta características intermedias entre el desierto y los bosques. En ella predominan las
hierbas (gramíneas), los arbustos (aunque hay árboles dispersos) y los seres herbívoros.
La estepa se caracteriza por temperaturas extremas y unas lluvias escasas y mal repartidas. La vegetación
herbácea de la estepa es espinosa y pierde la hoja en la estación seca.
La sabana está condicionada por sus dos estaciones: una lluviosa (entre abril y junio) y otra seca. La alta
hierba sirve de alimento a numerosas especies de herbívoros, que a su vez sufren el ataque de un variado
número de predadores y carroñeros.
Selva tropical
La selva tropical, bosque tropical o pluviselva es un ecosistema característico de las zonas próximas al
ecuador, donde las temperaturas y las precipitaciones son siempre elevadas. Es el ecosistema con mayor
variedad de seres vivos.
Manglares
Los manglares son bosques tropicales típicos de los estuarios de los grandes ríos y las zonas costeras. Deben
su nombre a la especie vegetal dominante: el mangle. Se trata de un árbol muy peculiar que crece sobre el
agua. Sus largas raíces se hunden en el fondo de la arena y lo sostienen sobre el agua.
Desierto
Tundra
Taiga
Bosque tropical
Manglares
Sabana
29
ECOSISTEMAS ACUATICOS
Entre los ecosistemas acuáticos se pueden identificar los siguientes:
LOS OCÉANOS:
En este tipo de ecosistema los factores físicos determinan la vida. Desde el punto de vista energético disponen
de auxilios provenientes de las mareas, olas, corrientes frías o calientes, salinidad, temperatura, intensidad
luminosa. Estos aspectos influyen en la composición de las sustancias alimenticias propias de estos
ecosistemas, como también en el comportamiento, desarrollo e interrelaciones de los organismos. Las cadenas
alimenticias marinas se inician con el fitoplancton y el zooplancton y terminan con animales grandes como
tiburones, calamares, y peces grandes, lógicamente con eslabones intermedios como son los animales
medianos
Los océanos cubren casi tres cuartas partes de la superficie terrestre. La vida se extiende hasta sus zonas más
profundas, pero los organismos fotosintéticos se limitan a las zonas superiores iluminadas. El mar tiene una
profundidad media de 3 km y, excepto por una fracción relativamente pequeña de la superficie, es oscuro y
frío. Por consiguiente la mayor parte de su volumen es habitado por bacterias, hongos y animales, y no por
plantas. Hay dos divisiones principales de la vida en el océano abierto: la pelágica (de flotación libre) y la
bentónica (habitante del fondo). Un componente principal de la división pelágica es el plancton (fito y
zooplacton) Está compuesto por algas, protistas, pequeños camarones, huevos y larvas de muchos peces e
invertebrados. La división bentónica contiene los animales sésiles, tales como esponjas, anémonas de mar,
almejas y muchos animales móviles, tales como gusanos, estrellas de mar, moluscos, crustáceos y peces.
TIPOS DE BIOMAS MARINOS:
Las condiciones varían mucho de una parte a la otra del océano; esto implica que los seres vivos no son los
mismos en todos los lugares. Por ello en los océanos distinguimos distintos tipos de biomas con determinadas
características y formas de vida.
 Zona Litoral: Es una zona de transición entre el océano y la tierra. Está bien iluminada y en ella
encontramos algas, moluscos, equinodermos y otros.
 Zona Nerítica: Esta situada a continuación de la zona litoral, sobre la plataforma continental, por lo
tanto la profundidad es mayor, pero sigue estando bien iluminada. Organismos planctónicos y
bentónicos abundan en ella.
 Zona Pelágica: Es la más alejada de la costa, está constituida por: Una zona fótica o zona iluminada en
la que encontramos algas y peces y una zona afótica que a su vez se divide en batial y abisal; al carecer
de luz no podemos encontrar vegetación alguna.
Estuarios:
Presentan factores físicos como la salinidad. Temperatura, movimientos y flujos de las aguas marinas, los
cuales son más susceptibles de variación en las zonas cercanas a la costa que en altamar.
Los organismos vivos presentes en estos ecosistemas obtienen las sustancias alimenticias fácilmente, de modo
que éstos ecosistemas son muy fértiles y con sobreabundancia de individuos. Los estuarios son las entradas
del mar en las desembocaduras de los ríos, por tanto el factor salinidad es intermedio entre el mar y el agua
dulce de los ríos.
30
Arroyos y Ríos:
Los ríos se encuentran entre los ecosistemas naturales más intensamente usados por el hombre, lo mismo que
los arroyos. Son aprovechados como abastecimiento y depósito de agua, producción pesquera, impulsadores
de plantas hidroeléctricas. Teniendo en cuenta el aspecto energético, estos ecosistemas son incompletos,
debido a que en gran parte dependen del auxilio biológico de los ecosistemas adyacentes (bosques). El
equilibrio de estos ecosistemas se está alterando en detrimento de muchos organismos, incluyendo la
población humana que obtiene gran cantidad de alimento de este tipo de ecosistema acuático.
Lagos y Lagunas:
El tiempo de vida de las lagunas, varía desde unas pocas semanas, meses, hasta varios años. En los lagos se
pueden localizar distintas zonas; entre ellas tenemos:
Zona Litoral: Formada por vegetales y animales grandes presentes en las orillas.
Zona Limnética: Formada por agua superficiales en donde predominan el fito y zooplancton.
Zona Profunda: Donde sólo se encuentran animales, no hay vegetales, puesto que a ella no llegan los rayos
solares.
La producción de estos ecosistemas depende del escurrimiento y transporte de materiales de áreas
adyacentes, que en momentos determinados pueden aumentar la fertilidad vegetal y animal.
Los ecosistemas acuáticos ofrecen variedad silvestre de fauna, flora, paisajes, alimentos, espacios recreativos y
otros beneficios.
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
La materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abiótico, y
viceversa. Esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos, que
son los movimientos de agua, de carbono, oxígeno, nitrógeno,
fósforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se
conectan con los componentes bióticos y abióticos de la Tierra.
Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se "pierden" aunque
pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi
siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de
ellos.
Nuestro planeta actúa como un sistema cerrado donde la cantidad de materia existente permanece constante,
pero sufre permanentes cambios en su estado químico dando lugar a la producción de compuestos simples y
complejos. Es por ello que los ciclos de los elementos químicos gobiernan la vida sobre la Tierra, partiendo
desde un estado elemental para formar componentes inorgánicos, luego orgánicos y regresar a su estado
elemental. En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorgánica y la convierten en
orgánica, que será la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores
radica en la conversión que hacen de la materia orgánica en inorgánica, actuando sobre los restos depositados
en la tierra y las aguas. Esos compuestos inorgánicos quedan a disposición de los distintos productores que
inician nuevamente el ciclo.
Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Gracias a
estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y
azufre) estén disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos.
Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos.
CICLOS GASEOSOS
Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como en el agua y de ahí a los organismos, y
así sucesivamente.
Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno.
La transformación de elementos de un estado a otro es relativamente rápida.
31
CICLOS SEDIMENTARIOS
Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo
marino, y de ahí a los organismos. En estos, la transformación y recuperación de estos elementos es mucho
más lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fósforo y el del azufre.
CICLOS MIXTOS
El ciclo del agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece
tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre.
Ciclo del agua
Los rayos solares calientan las aguas. El vapor sube a la
troposfera en forma de gotitas. El agua se evapora y se
concentra en las nubes. El viento traslada las nubes desde
los océanos hacia los continentes.
A medida que se asciende bajan las temperaturas, por lo
que el vapor se condensa. Es así que se desencadenan
precipitaciones en forma de lluvia y nieve.
El agua caída forma los ríos y circula por ellos. Además, el
agua se infiltra en la tierra y se incorpora a las aguas
subterráneas (mantos freáticos). Por último, el agua de
los ríos y del subsuelo desemboca en los mares.
Ciclo del carbono
El carbono, como dióxido de carbono, inicia
su ciclo de la siguiente manera:
Durante la fotosíntesis, los organismos
productores
(vegetales
terrestres
y
acuáticos) absorben el dióxido de carbono,
ya sea disuelto en el aire o en el agua, para
transformarlo en compuestos orgánicos.
Los consumidores primarios se alimentan de
esos productores utilizando y degradando
los elementos de carbono presentes en la
materia orgánica. Gran parte de ese carbono
es liberado en forma de CO2 por la
respiración, mientras que otra parte se
almacena en los tejidos animales y pasa a los
carnívoros (consumidores secundarios), que
se alimentan de los herbívoros. Es así como
el carbono pasa a los animales colaborando en la formación de materia orgánica.
Los organismos de respiración aeróbica (los que utilizan oxígeno) aprovechan la glucosa durante ese proceso
y al degradarla, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para
convertirse nuevamente en dióxido de carbono que regresa a la atmósfera o al agua.
Los desechos de las plantas, de los animales y de restos de organismos se descomponen por la acción de
hongos y bacterias. Durante este proceso de putrefacción por parte de los descomponedores, se desprende
CO2.
Ciclo del oxígeno
El ciclo del oxígeno está estrechamente vinculado al
del carbono, ya que el proceso por el cual el carbono
es asimilado por las plantas (fotosíntesis) da lugar a
la devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que
en el proceso de respiración ocurre el efecto
contrario.
32
Otra parte del ciclo natural del oxígeno con notable interés indirecto para los organismos vivos es su
conversión en ozono (O3). Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta,
se rompen en átomos libres de oxígeno (O) que reaccionan con otras moléculas de O2, formando ozono. Esta
reacción se produce en la estratosfera y es reversible, de forma que el ozono vuelve a convertirse en oxígeno
absorbiendo radiaciones ultravioletas.
Ciclo del nitrógeno
Está compuesto por las siguientes
etapas.
Fijación: se produce cuando el
nitrógeno atmosférico (N2) es
transformado en amoníaco (NH3) por
bacterias presentes en los suelos y en
las aguas. Rhizobium es un género de
bacterias que viven en simbiosis
dentro de los nódulos que hay en las
raíces de plantas leguminosas.
En
ambientes
acuáticos,
las
cianobacterias
son
importantes
fijadoras de nitrógeno.
1.
2.
3.
4.
Amonificación: es la transformación de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco. En los
animales, el metabolismo de los compuestos nitrogenados da lugar a la formación de amoníaco,
siendo eliminado por la orina como urea (humanos y otros mamíferos), ácido úrico (aves e insectos)
o directamente en amoníaco (algunos peces y organismos acuáticos). Estas sustancias son
transformadas en amoníaco o en amonio por los descomponedores presentes en los suelos y aguas.
Ese amoníaco queda a disposición de otro tipo de bacterias en las siguientes etapas.
Nitrificación: es la transformación del amoníaco o amonio (NH4+) en nitritos (NO2–) por un grupo de
bacterias del género Nitrosomas para luego esos nitritos convertirse en nitratos (NO3–) mediante
otras bacterias del género Nitrobacter.
Asimilación: las plantas toman el amonio (NH4+) y el nitrato (NO3–) por las raíces para poder
utilizarlos en su metabolismo. Usan esos átomos de nitrógeno para la síntesis de clorofila, de
proteínas y de ácidos nucleicos (ADN y ARN). Los consumidores obtienen el nitrógeno al alimentarse
de plantas y de otros animales.
Desnitrificación: proceso llevado a cabo por bacterias desnitrificantes que necesitan utilizar el
oxígeno para su respiración en suelos poco aireados y mal drenados. Para ello, degradan los nitratos y
liberan el nitrógeno no utilizado a la atmósfera.
Ciclo del fósforo
La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los pone a disposición de los vegetales. El lavado de los
suelos y el arrastre de los organismos vivos fertilizan
los océanos y mares. Parte del fósforo incorporado a los
peces es extraído por aves acuáticas que lo llevan a la
tierra por medio de la defecación (guano). Otra parte
del fósforo contenido en organismos acuáticos va al
fondo de las rocas marinas cuando éstos mueren. Las
bacterias fosfatizantes que están en los suelos
transforman el fósforo presente en cadáveres y
excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos
por las raíces de los vegetales.
33
Ciclo del azufre
Gran parte del azufre que llega a la atmósfera proviene de las erupciones volcánicas, de las industrias,
vehículos, etc. Una vez en la atmósfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Su
combinación con vapor de agua produce el ácido
sulfúrico. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo
incorporan a través de las raíces en forma de sulfatos
solubles.
Parte
del
azufre
presente
en
los organismos vivos queda en los suelos cuando éstos
mueren. La descomposición de la materia orgánica
produce ácido sulfhídrico, de mal olor, devolviendo azufre
a la atmósfera.
Tomado
de
http://hnncbiol.blogspot.com/2008/01/los-ciclosbiogeoquimicos.html
34
LA TIERRA.
La Tierra es un planeta de forma esférica ligeramente aplanado en los polos. Su
radio ecuatorial es de 6.371km y su radio polar es 14km inferior. Dado su
distancia al Sol presenta una temperatura superficial media de 20 ºC, lo cual le
permite mantener seres vivos, característica que no se da en ningún otro astro
conocido.
LA TIERRA Y SUS MOVIMIENTOS
La Tierra presenta un movimiento de rotación sobre su eje realizando una
vuelta completa cada 23 horas y 56 minutos. Debido a este movimiento hay
noche y día.
Esta rotación sobre el eje (de polo a polo) terrestre se realiza en dirección
oeste-este, en sentido anti-horario.
También presenta un movimiento de traslación alrededor del Sol dando una
vuelta completa cada 365,25 días.
Por esto y para evitar desfases, tras tres años de 365 días hay un año bisiesto,
es decir un año que tiene 366 días (por acuerdo este día es el 29 de febrero).
Este movimiento describe una trayectoria elíptica de más de 900 millones de
kilómetros de distancia.
La luz de sol tarda en llegar a nosotros unos 8 minutos y 31 segundos
aproximadamente. También de esos datos, podemos calcular que nuestro
planeta recorre esta distancia a una velocidad media de 106.000 Km./h es
decir a unos 29,44 Km. por segundo.
EL ORIGEN DE LAS ESTACIONES
Debido a esta inclinación, a medida que la Tierra se
traslada alrededor del Sol varía mucho la
inclinación de la radiación solar que incide en una
misma zona a lo largo del año, originándose así
épocas de mayor calor (cuando los rayos solares
inciden más perpendicularmente sobre la
superficie) y épocas de menor calor (cuando los
rayos solares inciden más oblicuamente sobre la
superficie).
Solsticio
Solsticio es un término astronómico relacionado
con la inclinación de la Tierra hacia Sol. El nombre
proviene del latín solstitium (sol sistere o sol quieto).
El solsticio de verano (el 22 de junio) ocurre cuando el Hemisferio Norte de la Tierra está inclinado hacia el
sol, y el Hemisferio Sur está alejado del sol.
En el solsticio de invierno (el 22 de diciembre) ocurre lo contrario: el Hemisferio Norte está más alejado del
sol y el Hemisferio Sur está inclinado hacia el sol. Este día es el más corto del año en la mitad norte de la
Tierra, y en el Polo Norte no sale nunca el sol.
Equinoccio
La palabra “equinoccio” proviene del latín y nos indica que la noche dura la misma cantidad de horas que el
día, o sea exactamente 12 horas y 12 horas.
35
LA TIERRA Y SU ESTRUCTURA
En la Tierra tradicionalmente se distinguen cuatro zonas que de fuera a
adentro son:
Atmósfera. Es la capa de gases (básicamente nitrógeno y oxígeno) que
envuelve el resto del planeta
Hidrosfera. Es la capa de agua que recubre el 75% de la superficie del
planeta. Está formada por los océanos, los mares, los ríos y los lagos.
Biosfera. Es la zona de la atmósfera, hidrosfera y de la superficie rocosa
en la cual hay seres vivos.
CUERPO CENTRAL ROCOSO
Es la enorme masa de rocas y magmas que forma el planeta.
Corteza. Es la capa sólida superficial. Se distinguen dos tipos
de corteza:
Corteza oceánica. Es la corteza que está bajo los océanos, es
decir la que constituye los fondos oceánicos. Sólo tiene un
espesor de 7 a 10 km y está formada por rocas volcánicas,
básicamente por basalto.
Corteza continental. Es la corteza que constituye los
continentes. Tiene un espesor de unos 40 a 60 km y
básicamente está formada por rocas plutónicas,
principalmente granito, y por rocas sedimentarias,
principalmente arcillas y calcáreas.
Manto. Es la capa que hay bajo la corteza. Está constituida por
silicatos de hierro y de magnesio. Llega hasta 2900 km de
profundidad y presenta zonas sólidas y zonas pastosas.
La capa superficial es sólida. Junto con la corteza recibe el
nombre de litosfera
La capa pastosa que hay debajo se denomina astenosfera.
La capa sólida que hay bajo la astenosfera se denomina mesosfera.
Núcleo. Es la parte central del planeta y por ello también recibe el nombre de endosfera. Está formado de
hierro (Fe) y níquel (Ni) por lo que también recibe el nombre de Nife . Presenta dos capas:
El núcleo externo que es pastoso
El núcleo interno que es sólido.
LAS PLACAS TECTÓNICAS
¿Qué es una placa tectónica?
El término "placa tectónica" hace referencia a las estructuras por la cual está conformado nuestro planeta. En
términos geológicos, una placa es una plancha rígida de roca sólida que conforma la superficie de la Tierra
(litósfera), flotando sobre la roca ígnea y fundida que conforma el centro del planeta (astenósfera). La
litósfera tiene un grosor que varía entre los 15 y los 200 km., siendo más gruesa en los continentes que en el
fondo marino.
¿Por qué esta placa flota, si es tan pesada?
Porque comparada con los metales que conforman el núcleo resulta relativamente más liviana (está
conformada principalmente por cuarzo y silicatos).
LA PANGEA
TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL
La Tierra, hace 225 millones de años (recordemos que la Tierra nació
hace 4.600 millones de años), estaba conformada en su superficie
por una sola estructura llamada "Pangea" (todas las tierras, en
griego), la que se fue fragmentando hasta conformar los continentes
tal como los conocemos en la actualidad.
Aunque esta teoría fue propuesta ya en 1596 por el cartógrafo
holandés Abraham Ortelius y refrendada por el meteorólogo alemán
36
Alfred Lothar Wegener en 1912 al notar la semejanza de las formas de América del Sur y Africa, recién en los
últimos 30 años, gracias al desarrollo de la ciencia, ha adquirido la sustentación suficiente como para
revolucionar la comprensión de muchos fenómenos geológicos, dentro de ellos los Terremotos.
37
UNIDAD Nº7
DISTRIBUCION ELECTRONICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS
Los números cuánticos se denominan con las letras n, m, l y s y nos indican la posición y la energía del
electrón. Ningún electrón de un mismo átomo puede tener los mismos números cuánticos.
NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (N):
Representa al nivel de energía y su valor es un número entero positivo (1, 2, 3, 4, etc.) y se le asocia a la idea
física del volumen del orbital. Dicho de otra manera el número cuántico principal determina el tamaño de las
órbitas, por tanto, la distancia al núcleo de un electrón vendrá determinada por este número cuántico.
Todas las órbitas con el mismo número cuántico principal forman una capa. Su valor puede ser cualquier
número natural mayor que 0 (1, 2, 3...) y dependiendo de su valor, cada capa recibe como designación una
letra. Si el número cuántico principal es 1, la capa se denomina K, si 2 L, si 3 M, si 4 N, si 5 P, etc.
NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO (L):
Identifica al subnivel de energía del electrón y se le asocia a la forma del orbital. Sus valores dependen del
número cuántico principal "n", es decir, sus valores son todos los enteros entre 0 y (n-1), incluyendo al 0.
Ejemplo: n = 4; l = 0, 1, 2, 3. Dicho de otra manera, El número cuántico azimutal determina la excentricidad de
la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón.
Su valor depende del número cuántico principal n, pudiendo variar desde 0 hasta una unidad menos que éste
(desde 0 hasta n-1). Así, en la capa K, como n vale 1, l sólo puede tomar el valor 0, correspondiente a una
órbita circular. En la capa M, en la que n toma el valor de 3, l tomará los valores de 0, 1 y 2, el primero
correspondiente a una órbita circular y los segundos a órbitas cada vez más excéntricas.
NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (M):
Describe las orientaciones espaciales de los orbitales. Sus valores son todos los enteros del intervalo (-l,+l)
incluyendo el 0.Ejemplo: n = 4l = 0, 1, 2, 3m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3. Dicho de otra manera, El número
cuántico magnético determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. Su valor dependerá del
número de elipses existente y varía desde -l hasta l, pasando por el valor 0. Así, si el valor de l es 2, las órbitas
podrán tener 5 orientaciones en el espacio, con los valores de m -2, -1, 0, 1 y 2. Si el número cuántico azimutal
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es 1, existen tres orientaciones posible (-1, 0 y 1), mientras que si es 0, sólo hay una posible orientación
espacial, correspondiente al valor de m 0.
El conjunto de estos tres números cuánticos determinan la forma y orientación de la órbita que describe el
electrón y que se denomina orbital.
NÚMERO CUÁNTICO DE ESPÍN (S):
Describe el giro del electrón en torno a su propio eje, en un movimiento de rotación. Este giro puede hacerlo
sólo en dos direcciones, opuestas entre sí. Por ello, los valores que puede tomar el número cuántico de spin
son -1/2 y +1/2. Dicho de otra manera, Cada electrón, en un orbital, gira sobre sí mismo. Este giro puede ser
en el mismo sentido que el de su movimiento orbital o en sentido contrario. Este hecho se determina mediante
un nuevo número cuántico, el número cuántico se spin s, que puede tomar dos valores, 1/2 y -1/2.
Según el principio de exclusión de Pauli, en un átomo no pueden existir dos electrones con los cuatro números
cuánticos iguales, así que en cada orbital sólo podrán colocarse dos electrones (correspondientes a los valores
de s +1/2 y -1/2) y en cada capa podrán situarse 2n2 electrones (dos en cada orbital).
DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
La configuración electrónica en la corteza de un átomo es la distribución de sus electrones en los distintos
niveles y orbitales. Los electrones se van situando en los diferentes niveles y subniveles por orden de energía
creciente hasta completarlos. Es importante saber cuántos electrones existen en el nivel más externo de un
átomo pues son los que intervienen en los enlaces con otros átomos para formar compuestos.
Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la corteza.
El siguiente modelo interactivo te permite conocer la distribución electrónica de los elementos de la tabla
periódica:
39
Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica de los átomos son bastante complejos, las
ideas básicas son las siguientes:
1. Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el más
interno, al 7, el más externo.
2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que pueden ser de cuatro
tipos: s, p, d, f.
3. En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener, como máximo, 2
electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el
número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3
orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).
La distribución de orbitales y número de electrones posibles en los 4 primeros niveles se resume en la
siguiente tabla:
Niveles de energía
1
2
3
4
Subniveles
s
sp
spd
spdf
Número de orbitales de cada tipo
1
13
135
1357
Denominación de los orbitales
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
Número máximo de electrones en los orbitales
2
2-6
2 - 6 - 10
2- 6- 10- 14
Número máximo de electrones por nivel
2
8
18
32
TIPOS DE DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA CONVENCIONAL
Para representar una configuración electrónica por la notación convencional se usan dos métodos:
a. La configuración total: que consiste en escribir todos los orbitales.
Ejemplo:
Calcio (Z = 20) es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
b. La configuración parcial: en donde los niveles totalmente llenos se abrevian con la letra mayúscula
apropiada. si (K) significa 1s2; (K, L) significa 1s2 2s2 2p6 .
Ejemplo:
Sodio (Z= 11) es: (K, L) 3s1
Otra manera alterna de escribir la configuración parcial , es escribiendo el símbolo del gas noble que le
precede entre corchetes, seguido de los electrones presentes por encima del gas noble, por ejemplo, para el
sodio y calcio seria :
configuración parcial
[Ne] 3s1
11Na
configuración parcial
[Ar] 4s2
20Ca
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE DIAGRAMAS
Consiste en representar mediantes cuadrados los orbitales presentes en cada nivel energético, de tal manera
que se coloquen dentro de cada caja los electrones representados por flechas en sentido opuesto.
Ejemplo:
Cloro (Z = 17) es:
40
1s 2s
2p
3s
3p
REGLAS PARA DETERMINAR LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE UN ELEMENTO QUÍMICO
Recuerda atentamente las siguientes reglas que te permitirán saber el grupo en la tabla periódica:
Elementos representativos








Si la configuración electrónica termina en ns1, entonces se encuentra en el grupo IA.
Si la configuración electrónica termina en ns2, entonces se encuentra en el grupo IIA.
Si la configuración electrónica termina en ns2np1, entonces se encuentra en el grupo IIIA.
Si la configuración electrónica termina en ns2np2, entonces se encuentra en el grupo IVA.
Si la configuración electrónica termina en ns2np3, entonces se encuentra en el grupo VA.
Si la configuración electrónica termina en ns2np4, entonces se encuentra en el grupo VIA.
Si la configuración electrónica termina en ns2np5, entonces se encuentra en el grupo VIIA.
Si la configuración electrónica termina en ns2np6, entonces se encuentra en el grupo VIIIA.
Elementos de transición
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd1, entonces se encuentra en el grupo IIIB.
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd2, entonces se encuentra en el grupo IVB.
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd3, entonces se encuentra en el grupo VB.
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd4, entonces se encuentra en el grupo VIB.
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd5, entonces se encuentra en el grupo VIIB.
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd6, entonces se encuentra en el grupo VIIIB. Primera
casilla
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd7, entonces se encuentra en el grupo VIIIB. Segunda
casilla
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd8, entonces se encuentra en el grupo VIIIB. Tercera
casilla
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd11, entonces se encuentra en el grupo IB.
 Si la configuración electrónica termina en ns2nd12, entonces se encuentra en el grupo IIB.
41
UNIDAD Nº 8
PROPIEDADES PERIODICAS
Las propiedades periódicas de los elementos químicos, son características propias de dichos elementos que
varían de acuerdo a su posición en la tabla periódica, ósea dependiendo de su número atómico. Las
propiedades periódicas son: electronegatividad, radio atómico, afinidad electrónica, potencial de ionización.
ELECTRONEGATIVIDAD
La es la tendencia que un átomo tiene para atraer hacia él los electrones cuando forma un enlace químico. La
electronegatividad tiene la particularidad de no poder ser dimensionada directamente por lo que necesita de
otro tipo de cálculos basados en otras propiedades atómicas o moleculares para ser determinada.
La escala de Pauling es una muestra fiel del ejemplo anteriormente mencionado, en ella se define que la
electronegatividad crece en la familia de abajo hacia arriba, debido a la disminución del radio atómico y del
aumento de intercesiones del núcleo con la electrosfera.
Es fácil observar que los elementos del lado izquierdo de la tabla (grupos IA y IIA) conocidos como metales
tienen valores bajos de electronegatividad, se dice que son elementos electropositivos, mientras que los
elementos de los grupos VA, VIA y VIIA tienen valores altos, por lo que se mencionan como átomos
electronegativos. Es claro observar que elementos de un mismo grupo tienen valores de electronegatividad
parecidos y que conforme se desciende sobre un mismo grupo, la electronegatividad se disminuye.
En mención al concepto antes vertido y para determinarlo de forma práctica podemos apreciar que el fluór es
el elemento más electronegativo de la tabla periódica.
RADIO ATÓMICO.
Cuando nos referimos a radio atómico, básicamente planteamos la posibilidad de medir la distancia entre el
núcleo de un átomo y la nube de electrones que componen su capa externa. El radio atómico en la familia de
los elementos aumenta de arriba hacia abajo, acompañada proporcionalmente de la cantidad de átomos de
cada elemento, a mayor valor en número atómico de un elemento, mayores son las fuerzas ejercidas entre el
núcleo y la electrosfera, lo que se resume en un menor radio atómico.
42
En la figura anterior se observa que al descender en un mismo grupo el radio atómico se incrementa y al
contrario, al recorrer un mismo período (incrementando el número atómico, de izquierda a derecha) el radio
atómico se disminuye.
AFINIDAD ELECTRÓNICA
La afinidad electrónica se basa en la medición de la energía liberada por un átomo en estado fundamental y no
en estado gaseoso al recibir un electrón. Además es la energía mínima necesaria para la liberación de un
electrón perteneciente a un anión de un determinado elemento.
Los gases nobles no presentan afinidad electrónica relevante, aunque es importante recalcar que nunca igual a
0, la adición de electrones siempre genera liberación de energía. La afinidad electrónica no presenta una
forma muy definida dentro de la tabla periódica aunque su comportamiento es similar al de la
electronegatividad, por lo tanto la veremos crecer de abajo hacia arriba de izquierda a derecha.
POTENCIAL DE IONIZACIÓN
El potencial de ionización mide lo inverso a la afinidad electrónica, por lo tanto podemos decir que mida la
energía necesaria para retirar un electrón de un átomo neutro en estado fundamental. Considerando que la
energía necesaria para retirar el primer electrón siempre es mayor que la necesaria para retirar el segundo
electro que a su vez es menor que la tercera y así sucesivamente.
Presenta el mismo comportamiento que la afinidad electrónica y la electronegatividad. Por lo tanto podemos
deducir que el Flúor y el Cloro son los elementos con mayores potenciales de ionización ya que son los
elementos de mayor afinidad electrónica de la tabla periódica.
43
En la gráfica de energía de ionización se observa como los elementos de un mismo período requieren más
energía conforme se incrementa su número atómico (Li, Be, B, C, N, O, F y Ne) y para elementos de un mismo
grupo se observa que la energía requerida es similar pero cada vez menor, por ejemplo (Li, Na y K). Así mismo
se observa que al comparar un período con el siguiente período, el comportamiento energético es similar.
RESUMEN DE LAS PROPIEDADES PERIODICAS
44
UNIDAD Nº 9
¿CÓMO SE DETERMINA LA CANTIDAD DE MATERIA EN LOS ÁTOMOS?
MASA ATÓMICA
Ya hemos identificado el número de partículas en un átomo, pero ¿cuál es su
masa? ¿En qué unidad se puede medir?
Expresar las masas de los átomos en gramos no parece útil, ya que es una
unidad demasiado grande para una partícula tan pequeña; por eso se definió
una nueva unidad, la unidad de masa atómica (u).
La unidad de masa atómica (u) equivale a la doceava parte (1/12) de la masa
del átomo de carbono-12. La unidad de masa atómica es prácticamente la masa
de un protón.
NUMERO DE AVOGADRO
En la definición de mol se relaciona la cantidad de sustancia con el número de átomos que hay en 12 g de
carbono 12. Pero, ¿cuántas partículas hay en un mol de sustancia?
En 1811, Amadeo Avogadro (1776-1856) determinó que este número era 6,022 · 1023, y se representa
como NA (número de Avogadro). Basándose en las experiencias de Joseph-Louis Gay-Lussac (1778-1850) con
los gases, Avogadro llegó a determinar el número de partículas de un mol.
Ya podemos establecer otra definición de mol:
Un mol es la cantidad de sustancia que tiene 6,022 · 1023 partículas.
MOL
Para relacionar la masa de los átomos y las moléculas con una cantidad fácil de medir en el laboratorio, los
químicos han definido la magnitud cantidad de sustancia y su unidad, el mol. La definición de mol según la
IUPAC es:
El mol es la cantidad de sustancia que contiene el mismo número de partículas (átomos, moléculas, iones...)
como átomos hay en 0,012 kg de carbono 12.
También podemos decir que:
Un mol de cualquier sustancia equivale a la masa molecular expresada en gramos.
Calculamos un mol de H2O y un mol de CO2:
 La masa molecular del agua es 18: un mol de agua son 18 g de agua.
 La masa molecular del CO2 es 44: un mol de CO2 son 44 g de CO2.
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Cálculo de cantidad de sustancia
Podemos calcular la cantidad de sustancia (en moles) que hay para una cierta masa de cualquier sustancia de
la siguiente forma:
MASA MOLECULAR
Como ya vimos, expresamos la masa relativa de los átomos con la unidad de masa atómica (u).
La masa molecular, M, es la suma de las masas atómicas de los átomos que integran la molécula. Calculamos la
masa molecular del H2O y del CO2:
 H2O. La masa atómica relativa del hidrógeno es 1 y la del oxígeno es 16. La masa molecular del agua será
16 + (2 · 1) = 18.
 CO2. La masa atómica relativa del carbono es 12, y la del oxígeno es 16. La masa molecular del dióxido de
carbono será: 12 + (2 · 16) = 44.
Tomado de http://www.tareasymas.es/consulta/1019/cantidad-sustancia3a-mol
COMPOSICION PORCENTUAL
La composición porcentual de una sustancia es el porcentaje de masa de cada elemento presente en un
compuesto; el 100% estará dado por la masa total del compuesto la cual recibe el nombre de masa molar. La
composición porcentual de cada elemento dentro de un compuesto es siempre la misma, independientemente
del tamaño de la muestra que se tome. Por ejemplo, la composición porcentual del agua (H2O) es 11,11% de
hidrógeno y 88,88% de oxígeno.
La composición porcentual se puede calcular si se conoce la fórmula del compuesto, así:
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