Fundamentos de Ciencias Naturales: Materia, Célula y Sistemas del Cuerpo Humano

Materia y Energía

Propiedades de la Materia

Materia: Se define por su Número Atómico (Z), que representa el número de protones en el núcleo. Las sustancias se clasifican en:

• Sustancias Puras:
  • Elemento: Formado por un solo tipo de átomo (ejemplo: oro).
  • Compuesto: Formado por más de un tipo de átomo (ejemplo: agua).
• Mezclas: Unión de dos o más sustancias puras.
  • Homogéneas: Mezcla uniforme (ejemplo: aleación de dos metales).
  • Heterogéneas: Sus componentes se distinguen a simple vista.

Conceptos de Energía

Energía: Capacidad para realizar un trabajo.

• Trabajo: Producto de la fuerza por el desplazamiento. Si existe rozamiento, el objeto se para.
• Velocidad: Relación entre el desplazamiento y el tiempo. Con la aplicación de una fuerza, hay cambio de velocidad; sin fuerza, el objeto se detiene.

Tipos de Energía:

• Mecánica: Presente en objetos en los que se realiza un trabajo.
• Eléctrica, Térmica y Lumínica.
• Química: Energía que se puede quemar o liberar en reacciones.
• Cinética: Asociada a la velocidad.
• Potencial: Energía almacenada según la posición.

El Universo y el Planeta Tierra

El Sistema Solar

Sistema Solar: Compuesto por 8 planetas, 3 planetas menores, 61 satélites, además de asteroides, meteoritos y cometas.

• Agrupación de Planetas:
  • Internos y densos (Terrestres).
  • Externos y ligeros (Jovianos).
• Asteroides: Cuerpos rocosos que forman dos cinturones: el principal entre Marte y Júpiter, y el de Kuiper más allá de Neptuno.
• Cometas: Provienen de la Nube de Oort.

Componentes de la Tierra

1. Atmósfera

Atmósfera: Capa gaseosa que protege de la radiación solar. Se divide en:

1. Troposfera: La más cercana a la Tierra.
2. Estratosfera: Contiene la capa de ozono.
3. Capas Exteriores: Mesosfera, termosfera y exosfera.

2. Hidrosfera

Hidrosfera: Compuesta por un 97% de agua salada y un 3% de agua dulce (glaciares, ríos, lagos y aguas subterráneas).

Ciclo del agua:

1. El agua se evapora de los continentes y se convierte en vapor (estado gaseoso).
2. Se forman gotas (estado líquido).
3. El agua vuelve a los ríos.
4. Los ríos en estado líquido desembocan en el mar.

3. Geosfera

Geosfera: Parte sólida del planeta dividida en tres capas:

• Núcleo: Externo (líquido) e interno (sólido).
• Manto: Superior (líquido/plástico) e inferior (sólido).
• Corteza: Continental (mayor grosor) y oceánica (menor grosor, pero mayor densidad).

Agentes de erosión: Fuerzas mecánicas (viento, agua, temperatura), fuerzas químicas y fuerzas bióticas.

Biología Celular

Célula Procariota

Propia de bacterias y hongos unicelulares. Poseen un solo cromosoma y tienen plásmidos (ADN extracromosómico).

Partes principales:

• Pared Celular: Presente en procariotas, plantas, algas y hongos. Es rígida y fuerte. Compuesta de celulosa en plantas y proteínas en hongos y procariotas.
• Función: Actúa como muralla y mediadora entre la célula y el entorno.
• Otras partes: Membrana citoplasmática, citoplasma y ribosomas.

Célula Eucariota

Se divide en Animal y Vegetal (esta última con pared de celulosa).

• Partes no comunes:
  • Animal: Centriolos y vacuola pequeña.
  • Vegetal: Cloroplastos, pared de celulosa y gran vacuola.

Partes Comunes y Funciones:

• A) Membrana celular: Separa el citoplasma del exterior, forma una barrera y regula el paso de sustancias.
• B) Núcleo: Controla el movimiento de materiales. El nucléolo sintetiza ribosomas y la membrana nuclear protege el material genético.
• C) Citoplasma: Viscoso, claro y grueso. Alimenta, soporta y protege los orgánulos.
• D) Citoesqueleto: Parte rígida del citoplasma que da estructura a la célula y crea "vías" de transporte.
• E) Ribosomas: Encargados de la síntesis de proteínas.
• F) Sistema de Endomembranas: Modifica, empaqueta y transporta sustancias.
• G) Retículo Endoplasmático: Modifica proteínas, sintetiza lípidos y produce biomoléculas.
• H) Aparato de Golgi: Discos de membrana que clasifican, etiquetan, envasan y distribuyen lípidos y proteínas.
• Mitocondrias: Responsables de la respiración celular.
• Cloroplastos: Realizan la fotosíntesis.

Nota: El citoplasma, los ribosomas, la pared celular y la membrana no son orgánulos, sino elementos celulares fundamentales.

Otros Reinos

• Protoctistas: Eucariotas unicelulares o pluricelulares (algas, oomycetes, protozoos).
• Hongos: (Mohos y levaduras). No realizan fotosíntesis y no poseen cloroplastos.

Sistemas del Cuerpo Humano

1. Sistema Digestivo: Boca, esófago, estómago, intestino delgado (absorción de nutrientes: duodeno, yeyuno, íleon) e intestino grueso (ciego, colon, recto).
2. Sistema Circulatorio: El corazón posee una aurícula derecha que recibe sangre desoxigenada. Movimientos: Sístole (contracción) y Diástole (relajación).
3. Sistema Excretor: Elimina residuos a través de la piel (glándulas sudoríparas), los pulmones, el sistema urinario, el hígado y el intestino grueso.
4. Sistema Respiratorio: Los alvéolos realizan el intercambio gaseoso.
5. Sistema Reproductor:
   • Femenino: Ovarios, oviductos (donde ocurre la fertilización), útero y vagina.
   • Masculino: Túbulos seminíferos que producen espermatozoides.
6. Sistema Nervioso: Recibe información del ambiente, decide respuestas y coordina acciones.
   • A) Sistema Nervioso Central (SNC): Encéfalo, cerebro, cerebelo (controla reflejos motores, equilibrio y coordinación), tallo encefálico y médula espinal.
   • B) Sistema Nervioso Periférico (SNP): Controla funciones involuntarias y órganos internos mediante neuronas motoras.
   • Sistema Nervioso Autónomo: Se divide en Simpático (reacción ante peligro), Parasimpático (relajación) y Entérico (control gastrointestinal).
   • Neuronas: El axón transmite información y las dendritas la reciben.
7. Sistema Endocrino: Controla procesos corporales mediante la producción, secreción y regulación de hormonas.
8. Sistema Inmune: Relación entre patógeno y huésped para la defensa del organismo.