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¿Qué son los fósiles y qué sabemos sobre ellos?

Los fósiles: ¿qué son?

Las plantas y animales que vivieron hace millones de años se conservan en forma de fósiles en las rocas. Los fósiles son restos de un árbol, de un animal o incluso de madrigueras que se conservan en la roca. Rocas sedimentarias, como las calizas[note]Roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3).[/note] y cretas[note]Roca sedimentaria de origen orgánico, blanca, porosa y blanda, una forma de caliza que se usa para la tiza.[/note], conservaron los fósiles que, luego de millones de años, los paleontólogos se dedican a estudiar.

Fósiles: ammonite.
Fósil de Ammonite.

Los vestigios fósiles

Cuando un animal o planta muere en el agua, se hunde hasta el fondo del mar. Las partes más duras de los animales, tales como los huesos, caparazones o dientes, se conservan enterradas entre las capas de sedimentos. Los minerales del mar van sustituyendo al hueso y lo endurecen. Algunos animales se descomponen dejando un espacio que forma un molde. Otras pistas de la gran biodiversidad de hace millones de años pueden ser excrementos fosilizados o las huellas de algún animal. Estas pistas reciben el nombre de vestigios fósiles.

Mosquito atrapado en ámbar.
Mosquito atrapado en ámbar. La resina fosilizada de las coníferas se denomina ámbar. Los árboles que produjeron este ámbar existieron unos 300 millones de años atrás. El ámbar puede contener insectos atrapados en la savia del árbol.

Curiosidades:

El dinosaurio más antiguo, el Herrerasaurus, se encontró en Argentina en 1989. Tenía una antigüedad de 230 millones de años. El récord de la mayor huella fósil lo tiene un Hadrosaurido. Tiene 1,36 metros de longitud. Los fósiles de protozoos son la primera evidencia de vida tienen más de 3200 millones de años de antigüedad

Herrerasaurus.
Herrerasaurus

El dato: los peces, por su parte, son los vertebrados animales con espina dorsal más antiguos de los que se conocen, apareciendo hace unos 300 millones de años.

Mesografía Sugerida

La Televisión Pública Argentina ha emitido un video sobre la importancia de los fósiles, disponible en dos partes en: https://youtu.be/j1mg33etmAo y https://youtu.be/qM7J3VqLpPA

https://youtu.be/j1mg33etmAo
https://www.youtube.com/watch?v=j1mg33etmAo
¿Conocés qué son las Tormentas Magnéticas?

Tormentas Magnéticas

Cada cierto tiempo, los noticieros alzan sus voces hablando sobre las tormentas magnéticas, indicando que las “tormentas solares” afectarán los servicios de telecomunicacionesÉstas ocurren cuando partículas provenientes del Sol llegan a las capas superiores de la atmósfera, a alturas de 80 km a 640 km aproximadamente, aumentando su energía a causa de la interacción con los iones[note]Partículas cargadas eléctricamente[/note] de estas capas, provocando violentas fluctuaciones en el campo magnético terrestre y produciendo importantes daños en dispositivos electrónicos, interferencias en televisores, radios y teléfonos, modificando trayectorias de satélites y causando, en consecuencia, ¡pérdidas económicas nada despreciables!

El Sol y las tormentas magnéticas.
El Sol libera grandes cantidades de partículas cargadas eléctricamente al espacio, lo que se conoce como viento solar.

Para entender mejor qué sucede, adentrémosnos un poco más en los secretos de nuestro planeta.

Magnetosfera

La Tierra se comporta como un gigantesco imán debido a que el hierro y níquel fundidos dentro del planeta fluyen por la capa exterior del núcleo y generan una corriente eléctrica. Esta electricidad (es decir, electrones en movimiento) produce un campo magnético que se extiende hasta el espacio. Este campo magnético que rodea a nuestro planeta se llama magnetosfera. Las líneas invisibles de fuerza magnética forman el campo magnético alrededor de la tierra. Las líneas más cercanas entre sí indican mayor intensidad del campo magnético.

La magnetosfera terrestre se extiende hasta unos 60000 kilómetros en el espacio protegiendo la Tierra de algunas partículas muy nocivas del Sol. Las partículas atómicas están retenidas entre dos densas capas llamadas Cinturones de Van Allen. La tormenta solar detectada más impresionante ocurrió en 1859. Para evitar daños mayores, los científicos monitorean la actividad solar con satélites especializados que informan las posibilidades de tormentas magnéticas., tales como el SOHO (Solar and Heliospheric Observatory)

SOHO.
El SOHO fue lanzado el 2 de Diciembre de 1995 para estudiar el Sol. Image from NASA.

Inversión de polaridad magnética

Cada cierto tiempo, los polos magnéticos invierten su polaridad. La última vez que lo hicieron fue hace 700000 años. Te invitamos a pensar qué sucedería en nuestro planeta si los polos magnéticos invirtieran su polaridad este año. ¿Quiénes se verían más afectados y cómo? Te dejamos una pista: las ballenas y los pájaros se valen del campo magnético terrestre como ayuda para sus migraciones. ¿Cómo se descubrió que los polos magnéticos se invierten cada 700000 años? De la dorsales oceánicas surge de la Tierra una nueva corteza. Cuando las rocas solidifican, se graba en ellas el magnetismo terrestre. Así, aparece un modelo simétrico a cada lado de la dorsal oceánica que muestra las inversiones del campo magnético.

Dorsal oceánica
Dorsal oceánica.

[note]Imagen extraída de http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/1bach/Tierra6.html[/note]

Los polos norte y sur geográficos están a cada extremo del eje de la Tierra, los cuales son fijos. La posición de los polos magnéticos, en cambio, varía con el tiempo. Los polos magnéticos Norte y Sur están siempre cerca de los polos Sur y Norte geográficos, respectivamente.  El campo magnético terrestre es el que hace que la aguja de la brújula siempre señale el Norte.

Al igual que un imán, la Tierra posee dos polos magnéticos: Norte y Sur
https://www.ensambledeideas.com/paleomagnetismo/

El viento solar y las auroras

Cada segundo el Sol arroja como mínimo un millón de toneladas de materia al espacio. Este material recibe el nombre de viento solar, partículas cargadas que, cuando son dirigidas por el campo magnético terrestre hacia la ionosfera[note]Capa de la atmósfera terrestre que se extiende entre los 80 km y los 640 km de altitud[/note], producen las hermosas auroras (boreales, en el Hemisferio Norte y australes, en el Hemisferio Sur).

Tormentas Magnéticas y Auroras Boreales.
Cada segundo el Sol arroja como mínimo un millón de toneladas de materia, conformando el viento solar.

Mesografía Sugerida

Puedes acceder al portal de SOHO (en inglés) de la NASA en el sitio https://sohowww.nascom.nasa.gov/, donde encontrarás mucho más sobre el Proyecto SOHO e imágenes asombrosas capturadas por este satélite.

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La evolución de una bacteria: Logran filmarla en tan sólo 11 días.
Disponible en: https://youtu.be/rrfJEZ3m1Tc

Para entender la evolución de una bacteria, es necesario empezar a hablar de este concepto biológico. El darwinismo, propuesto por Charles Darwin en “El origen de las especies” (1859), se basa en la evolución por selección natural. Entre sus puntos clave se incluyen la variación genética, la especiación, la respuesta al entorno y la ausencia de un propósito definido en la evolución. La teoría de Darwin es respaldada por evidencia empírica y sigue siendo fundamental en la biología moderna, aunque ha sido refinada con el tiempo.

La evolución de una bacteria vista en pocos días permite analizar eficazmente las leyes de la biología evolutiva.

pink sphere splashed by green liquid
La evolución de una bacteria vista en pocos días permite analizar eficazmente las leyes de la biología evolutiva.

¿Cuánto tiempo puede llevarle a una especie evolucionar? Seguro estarás pensando que las características más observables de la evolución en una especie pueden tardar millones de años. Es cierto que el proceso es lento y gradual, pero en organismos de ciclos de vida tan cortos puede tardar ¡tan sólo días!

Este curioso experimento de la Universidad de Harvard te mostrará cómo evolucionan cepas de bacterias que están en contacto con grandes concentraciones de antibióticos, en sólo 11 días. ¡Sorprendente!

Las mutaciones

Las mutaciones son cambios al azar y heredables en el material genético. A pesar de que la mayoría de los casos son perjudiciales, es uno de los mecanismos principales de la evolución de los seres vivos. Algunas mutaciones proporcionan una mejora al organismo, ya sea una mayor adaptación al medio o una mayor eficacia fisiológica. Los individuos portadores de la mutación tienen ventajas adaptativas. La selección natural se encarga de que, con el tiempo, un gen mutado sustituya al gen original en la mayoría de los individuos que componen la población.

Las mutaciones son alteraciones en la secuencia de ADN de un organismo. Pueden surgir espontáneamente debido a errores durante la replicación del ADN o ser provocadas por factores externos como radiaciones, productos químicos o virus. Según su naturaleza y el efecto que tienen en el genoma, las mutaciones se clasifican en diferentes tipos.

Tipos de mutaciones:

  1. Mutaciones puntuales: Afectan a un solo nucleótido del ADN. Estas se dividen en:
    • Sustituciones: Un nucleótido es reemplazado por otro. Se pueden categorizar en:
      • Transiciones: Cambio de una purina por otra purina (A↔G) o una pirimidina por otra pirimidina (C↔T).
      • Transversiones: Cambio de una purina por una pirimidina o viceversa (A↔T, A↔C, G↔T, G↔C).
    • Inserciones y deleciones: Adición o eliminación de uno o más nucleótidos, lo que puede causar un desfasaje en la lectura del marco genético (frameshift), alterando toda la secuencia de aminoácidos desde el punto de mutación.
  2. Mutaciones cromosómicas: Involucran segmentos más grandes de ADN y pueden afectar múltiples genes. Entre ellas se encuentran:
    • Deleciones: Pérdida de una porción del cromosoma.
    • Duplicaciones: Una porción del cromosoma se copia y se inserta en el genoma.
    • Inversiones: Un segmento del cromosoma se rompe y se reinserta en la orientación opuesta.
    • Translocaciones: Un segmento de un cromosoma se transfiere a otro cromosoma no homólogo.

Impacto de las mutaciones:

Las mutaciones pueden tener diversos efectos sobre los organismos:

  • Neutras: No tienen un impacto significativo sobre la función del gen o la salud del organismo. Muchas mutaciones puntuales son neutras si ocurren en regiones no codificantes del ADN o no afectan la función de la proteína producida.
  • Beneficiosas: Pueden proporcionar una ventaja selectiva. Por ejemplo, algunas mutaciones en bacterias pueden conferir resistencia a antibióticos, permitiendo que sobrevivan en presencia del medicamento.
  • Perjudiciales: Pueden causar enfermedades o disfunciones. Por ejemplo, una mutación en el gen que produce la hemoglobina puede llevar a condiciones como la anemia falciforme.

Descubre más sobre evolución de una bacteria.

El tiempo que puede llevarle a una especie evolucionar varía enormemente según diversos factores. Algunas especies pueden mostrar cambios evolutivos en tan solo unas pocas generaciones, especialmente si tienen ciclos de vida cortos y tasas de reproducción altas. Sin embargo, para muchas especies, los cambios evolutivos significativos pueden llevar millones de años. Este proceso depende de la velocidad a la que ocurren mutaciones genéticas, la presión de selección natural, y la estabilidad del ambiente.

Para más detalles, puedes revisar el artículo completo aquí.

https://www.ensambledeideas.com/puntos-clave-del-darwinismo/

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¿Qué otros casos de “rápida” evolución conoces? ¡Coméntanos!

La evolución de una bacteria – Ensamble de Ideas – Copyright MMXXII

Tipos de ARN y la Síntesis de Proteínas

ARN: ¿Qué es?

El ácido ribonucleico (ARN) es una molécula esencial para la vida, que se encuentra presente en todos los seres vivos. Esta molécula es similar al ADN en su estructura química, pero tiene algunas características únicas que la hacen muy importante para el funcionamiento de las células.

El ARN se compone de una cadena de nucleótidos que contienen una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato. Las bases nitrogenadas son adenina, guanina, citosina y uracilo, y la secuencia de estas bases determina la información genética contenida en el ARN.

El ARN se sintetiza a partir de una cadena de ADN durante el proceso de transcripción, y luego se utiliza como molde para la síntesis de proteínas durante el proceso de traducción. Además, el ARN también tiene funciones reguladoras y estructurales dentro de la célula.

Modelo de ARN.
Modelos de ADN y ARN.

Existen diferentes tipos de ARN, como el ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosómico (ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt), cada uno con funciones específicas en la célula. El ARNm lleva la información genética desde el ADN hasta los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas, mientras que el ARNr forma parte de los ribosomas y ayuda en la síntesis de proteínas. Por otro lado, el ARNt es responsable de transportar los aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas al ribosoma.

Tipos de ARN

El ARN mensajero

Es una molécula de una sola banda larga que contiene los codones (triplete de bases de nucleótidos) que serán traducidos en una secuencia de aminoácidos de una proteína. Su síntesis se realiza en el núcleo y llega al citoplasma a través de los poros de la envoltura nuclear. En el citoplasma, el ARN mensajero se une  a los ribosomas, donde sus codones son traducidos al idioma de los aminoácidos contenidos en las proteínas. (Debe imaginarse al ARN mensajero como una “fotocopia molecular” del ADN del gen.)

El ARN ribosomal

Los ribosomas están compuestos de ARN ribosomal y una gran cantidad de proteínas. Cada ribosoma se compone de dos subunidades: una mayor y una menor. La subunidad menor reconoce y se une al ARN mensajero y a parte del ARN de transferencia. La subunidad mayor consta de tres moléculas de ARN mensajero y de varias proteínas. Contiene una región enzimática que cataliza la adición de aminoácidos a la cadena proteica en crecimiento y dos sitios catalíticos (designados P y A) que se unen al ARN de transferencia.

La función del ARN ribosomal es el reconocimiento del ARN mensajero y la catalización de la formación de uniones peptídicas entre los aminoácidos de la proteína.

El ARN de transferencia

Las moléculas del ARN de transferencia unen aminoácidos y los entregan al ribosoma, en donde son incorporados en cadenas proteicas. Hay muchos tipos de ARN de transferencia, por lo menos un tipo para cada aminoácido. Su función es descifrar los codones del ARN mensajero y traducirlos a los aminoácidos de las proteínas. Los ARN de transferencia presentan una estructura similar a un trébol con un tallo.

La parte exterior de la hoja central contiene tres bases expuestas, llamadas anticodón, que descifran el código del ARN mensajero, es complementario al codón del mensajero que especifica el aminoácido al cual está unido el ARN transferencia. Por ej. el codón GUA del ARN mensajero es complementario con el anticodón CAU de un ARN de transferencia que lleva el aminoácido Valina. Todos estos procesos requieren de energía que es aportada por la molécula de ATP.

Síntesis proteica.

Etapas de la síntesis de proteínas

La síntesis de proteína se realiza en dos etapas. En primer lugar, durante la transcripción, el ARN mensajero es transcripto a partir del patrón de ADN de los genes en el núcleo. El ARN mensajero viaja a un ribosoma en el citoplasma. En segundo lugar, durante la traducción, el ribosoma une ARN mensajero y los ARN de transferencia apropiados.

La síntesis de proteínas es un proceso fundamental en la célula que se lleva a cabo a través de la traducción de la información genética contenida en el ADN al lenguaje de los aminoácidos. El proceso de síntesis de proteínas consta de tres etapas principales: la iniciación, la elongación y la terminación. A continuación se explica el proceso paso a paso:

  1. Transcripción del ADN: Primero, se produce la transcripción del ADN en ARN mensajero (ARNm). Este proceso implica la síntesis de una molécula de ARNm complementaria a una de las dos hebras del ADN. La ARNm contiene información genética que será utilizada para la síntesis de proteínas. El código genético es el conjunto de reglas que determinan cómo se traduce la información genética en secuencias de aminoácidos. En este código, cada grupo de tres nucleótidos (conocido como codón) codifica para un aminoácido específico. Por ejemplo, el codón AUG codifica para el aminoácido metionina.
  2. Iniciación: El proceso de síntesis de proteínas comienza con la iniciación. El ribosoma se une al extremo 5′ del ARNm, reconociendo el codón de iniciación AUG. Un tRNA cargado con el aminoácido metionina se une al codón de iniciación.
  3. Elongación: La siguiente etapa es la elongación, en la que se van añadiendo aminoácidos a la cadena en crecimiento. El ribosoma se mueve a lo largo del ARNm, leyendo cada codón y trayendo el tRNA correspondiente. El aminoácido que lleva el ARNt se añade a la cadena en crecimiento mediante un enlace peptídico. El ribosoma avanza por el ARNm de forma iterativa, añadiendo un aminoácido tras otro, hasta que llega a un codón de parada.
  4. Terminación: Cuando el ribosoma alcanza un codón de parada, la síntesis de proteínas termina. En este punto, la cadena de aminoácidos se libera del ribosoma y se pliega para formar una proteína funcional.

En el siguiente video del canal Ideas Científicas, podrás ver una excelente modelización de la síntesis de proteínas:

Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=me0MRWI73yA

En resumen, el ARN es una molécula clave en la biología celular, con funciones esenciales en la síntesis de proteínas y en la regulación génica. Sus características únicas, como la presencia de uracilo en lugar de timina y la capacidad de plegarse en estructuras tridimensionales complejas, hacen que sea una molécula muy versátil y adaptable a las necesidades de la célula.

La síntesis de proteínas es un proceso complejo que implica la traducción de la información genética del ARNm al lenguaje de los aminoácidos, siguiendo el código genético. La iniciación, la elongación y la terminación son las tres etapas principales del proceso. Durante la elongación, el ribosoma lee cada codón del ARNm y añade el aminoácido correspondiente a la cadena en crecimiento. Cuando el ribosoma llega a un codón de parada, la síntesis de proteínas termina y la cadena de aminoácidos se libera para formar una proteína funcional.

El código genético

El código genético.
Código genético.

Ejemplo de síntesis de proteínas a partir de un gen dado.

Dada la siguiente cadena de nucleótidos en el ADN:

TAC CGG AAA CTT AGG GCT ACA CTG CTA TTA

…realizaremos la síntesis de proteína.

Para obtener la secuencia de ARN complementaria a una secuencia de ADN, se debe tener en cuenta que las bases nitrogenadas adenina (A) se complementa con el uracilo (U) y la citosina (C) se complemente con la guanina (G).

Entonces, la secuencia de ARN complementaria a la secuencia de ARN dada sería:

AUG GCC UUU GAA UCC CGA UGU GAC GAU UAA

Este gen contiene 10 codones de tres nucleótidos cada uno, que son las unidades básicas que el ribosoma lee para sintetizar la proteína correspondiente. Para simplificar el ejemplo, asumamos que este gen codifica para una proteína de 10 aminoácidos.

La transcripción de este gen daría lugar a una molécula de ARNm complementaria de 30 nucleótidos que se uniría al ribosoma para comenzar la síntesis de proteínas. A continuación, se ensamblaría una cadena polipeptídica de 10 aminoácidos a partir de los codones del ARNm.

La traducción de este gen seguiría la siguiente secuencia de codones y aminoácidos:

CodónAminoácido
AUGMetionina
GCCAlanina
UUUFenilalanina
GAAÁcido glutámico
UCCSerina
CGAArginina
UGUCisteína
GACÁcido aspártico
GAUÁcido aspártico
UAACodón de terminación
Tabla de codones y sus aminoácidos correspondientes de acuerdo al Código Genético.

Como se puede observar, la secuencia de codones del ARNm dicta la secuencia de aminoácidos de la proteína resultante. En este caso, la proteína contiene Metionina, Alanina, Fenilalanina, Ácido glutámico, Serina, Arginina, Cisteína, Ácido aspártico, Ácido aspártico y un codón de terminación. Una vez que se completa la síntesis de proteínas, la cadena polipeptídica se liberaría del ribosoma y se plegaría para formar una proteína tridimensional funcional.

Actividades

  1. Las siguientes frases describen los procesos de INICIACIÓN, ELONGACIÓN y TERMINACIÓN. ¿Cuál corresponde a cuál?

En la _______________________________, el ADN se desenrolla y se transcribe en una molécula de ARN mensajero (ARNm), que contiene una copia de la secuencia de bases del gen. Este ARNm es procesado y transportado desde el núcleo al citoplasma, donde se unirá al ribosoma para comenzar la síntesis de proteínas.

En la ________________________________, el ribosoma alcanza un codón de terminación en el ARNm, lo que indica que se ha completado la síntesis de proteínas. La cadena polipeptídica se libera del ribosoma y se pliega para formar una proteína tridimensional funcional.

En la ________________________________, el ribosoma se mueve a lo largo del ARNm, leyendo su secuencia de bases y ensamblando una cadena de aminoácidos en la secuencia correcta para formar la proteína. Los aminoácidos son transportados por moléculas de ARN de transferencia (ARNt), que se unen a los codones correspondientes en el ARNm. La unión de los aminoácidos forma enlaces peptídicos, que van creando la cadena polipeptídica de la proteína.

2. Indica la proteína formada a partir de la siguiente secuencia de nucleótidos de un ARN:

AUG GCU CAG UUC AAG UGG AAU UAC AGC UCC AGU GAA UAA

Extiende para ver la clave de respuesta [expand]

Este gen contiene 13 codones de tres nucleótidos cada uno y se puede asumir que codifica para una proteína de alrededor de 13 aminoácidos. La transcripción de este gen daría lugar a una molécula de ARNm complementaria de 40 nucleótidos que se uniría al ribosoma para comenzar la síntesis de proteínas. La traducción de este gen seguiría la secuencia de codones y aminoácidos:

CodónAminoácido
AUGMetionina
GCCAlanina
CAGGlutamina
UUCFenilalanina
AAGLisina
UGGTriptófano
AAUAsparagina
UACTirosina
AGCSerina
UCCSerina
AGUSerina
GAAÁcido glutámico
UAACodón de terminación

Como se puede observar, la secuencia de codones del ARNm dicta la secuencia de aminoácidos de la proteína resultante. En este caso, la proteína contiene Metionina, Alanina, Glutamina, Fenilalanina, Lisina, Triptófano, Asparagina, Tirosina, Serina, Serina, Serina, Ácido glutámico y un codón de terminación.

[/expand]

3. Dada la siguiente cadena de nucleótidos de ADN, obtener la cadena de ARN y, luego, realizar la síntesis de proteínas.

TAC CCT GTT ATA ACG ACT

Extiende para ver la clave de respuesta [expand]

Para obtener la secuencia de ADN complementaria a una secuencia de ARN, se debe tener en cuenta que las bases nitrogenadas adenina (A) en el ARN se emparejan con timina (T) en el ADN, mientras que la guanina (G) en el ARN se empareja con la citosina (C) en el ADN. Además, el uracila (U) en el ARN se sustituye por timina (T) en el ADN.

Entonces, la secuencia de ADN complementaria a la secuencia de ARN dada sería:

AUG GGA CAA UAC UGC UGA

Este gen contiene 6 codones de tres nucleótidos cada uno y se puede asumir que codifica para una proteína de alrededor de 6 aminoácidos. La transcripción de este gen daría lugar a una molécula de ARNm complementaria de 18 nucleótidos que se uniría al ribosoma para comenzar la síntesis de proteínas. La traducción de este gen seguiría la secuencia de codones y aminoácidos:

CodónAminoácido
AUGMetionina
GGCGlicina
CAAGlutamina
UACTirosina
UGCCisteína
UGACodón de terminación

Como se puede observar, la secuencia de codones del ARNm dicta la secuencia de aminoácidos de la proteína resultante. En este caso, la proteína contiene Metionina, Glicina, Glutamina, Tirosina, Cisteína y un codón de terminación.

[/expand]


La idea de EVALUACIÓN en el aula según Stufflebeam

 “La evaluación no busca demostrar, sino mejorar la evaluación; no dice control, dice conciencia eficaz y eficiente del actor. Conciencia no solo de las intenciones sino también conciencia de la transformación objetiva en la cual está implicado… la evaluación siempre es la conciencia-siempre activa y siempre critica- de los actores. Conciencias de metas, de objetivos, de procesos, y de resultados parciales, pero también es el ajuste continuo de la acción en función de los resultados del proceso.” (Stufflebeam, 1981).

evaluación

La idea de evaluación en el aula

La idea de Stufflebeam puede explicarse en el marco de los conceptos teóricos desarrollado a lo largo de los módulos. Para esto, relacionaremos las palabras del autor con las ideas de otros pedagogos que lo mencionan.

Stufflebeam expone que la evaluación no busca demostrar sino mejorar. Para comenzar con este proceso es necesario implementar una evaluación diagnostica  para indagar sobre los saberes previos del alumno y, así, conocer el estadio en que se encuentran estructurados los conocimientos y lograr el anclaje con los nuevos saberes.

Luego del diagnóstico, el docente deberá diseñar una estrategia de enseñanza que se desarrolle en un continuo proceso, a través de distintas evaluaciones formativas, que permita la regulación de ritmos de aprendizajes y que enfaticen los contenidos más valiosos, logrando así dirigir el aprendizaje hacia los procedimientos que demuestran mayor eficacia. Posteriormente, los diferentes conocimientos evaluados en la evaluación de proceso, se integran en la evaluación sumativa.

En el desarrollo de las evaluaciones formativas es importante el logro de las estrategias cognitivas, a partir del análisis de los errores, que posibiliten al alumno la adquisición de habilidades, que paulatinamente, lo llevarán al logro de la capacidad metacognitiva. Es decir, hacia la resolución de problemas, la concientización y el control del pensamiento, permitiendo una actitud reflexiva siendo flexible y persistente en sus actitudes.

También es de suma relevancia que el docente, en su rol de mediador pedagógico, presente las habilidades metacognitivas para que el alumno tome conciencia de sus propios procesos de aprendizaje, de sus avances y estancamientos.

La evaluación debe ser considerada dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje; no con un carácter cuantitativo (ya que este lleva enfoques superficiales del aprendizaje, solo permiten verificar en qué medida el alumno se acerca al parámetro propuesto por un docente) sino con un enfoque cualitativo que permite la recolección y provisión de evidencias sobre la evolución de los alumnos.

La evaluación cualitativa permite tomar decisiones sobre la efectividad y el valor educativo del currículum, favoreciendo la cultura de la autocrítica, del mejoramiento continuo y del debate. Todo lo anterior le otorga al alumno un rol de agente activo en su propia evaluación, mediante el cual deberá utilizar técnicas de autoevaluación y que en un futuro debería ser capaz de transferirlas a diferentes situaciones y contextos.

Evaluar no debe considerarse como un instrumento de control disciplinario o de acreditación de contenidos parciales, sino que debería promover el desarrollo de la reflexión sobre el mismo proceso de aprendizaje  y de las estrategias que en él se tornan más eficaces. De ocurrir esto, se internalizará un procedimiento que favorecerá la adquisición de una habilidad metacognitiva que es la autoevaluación.

El desarrollo de las habilidades de autoevaluación y autorregulación deben ser facilitadas mediante la evaluación y estrategias evaluativas planteadas en el aula.

Mediante la metacognición, el alumno podrá tomar conciencia de su propio proceso de pensamiento, examinarlo y contrastarlo con el de otros, realizar su autorregulación y autoevaluación, tarea que deberá ser guiada por el docente y puesta en práctica por el alumno.

Además de las estrategias metacognitivas, es importante que el alumno conozca criterios e indicadores de evaluación a tenerse en cuenta para valorar sus acciones y que participe en el momento de establecer estos criterios y niveles de logro como para obtener un aprendizaje significativo y auténtico. Algunas de las estrategias para evaluar metacognitivas que permiten favorecer una evaluación centrada más en el proceso que en el resultado (tales como el diario reflexivo, el portafolio, elaboración de mapas conceptuales, la autoevaluación) son un instrumento para que el alumno aprenda a evaluar y entender su aprendizaje individual, desarrollando la habilidad de “aprender a aprender”.

El convencimiento de la necesidad de aprender por parte del alumno a autoevaluarse también aprende a saber identificar y expresar sus necesidades, a establecer objetivos y expectativas, a realizar un plan de acción para conseguirlos, a identificar recursos y establecer pasos lógicos para conseguir objetivos y logros. Todo ello implica un poder de decisión (empowerment) que lo conducirá a conseguir mejores resultados de sí mismo así como su propia satisfacción personal.

A partir del resultado de cada evaluación es necesario que el profesor realice una autocrítica que le permita reflexionar sobre los resultados que obtuvieron sus alumnos en función de la eficacia y o desventaja de las estrategias implementadas en el proceso de enseñanza aprendizaje. De acuerdo con los logros alcanzados deberá autoevaluar su práctica para continuar o mejorar el proceso.

¡Todo sobre PROTEÍNAS y los 20 AMINOÁCIDOS!

Seguramente, alguna vez han escuchado que deben mantener una dieta variada para tener una buena salud. Les habrán recomendado consumir cierta cantidad diaria de carbohidratos, lípidos, poca cantidad de grasas, entre otros, para tener la energía necesaria para correr, saltar o leer este artículo (¡y sacar buenas notas en caso de que deban rendir algún examen o evaluación!). Además de los nutrientes que acabamos de nombrar, es importante que se consuman una cantidad razonable de proteínas en una dieta equilibrada. Sí, esas mismas que están presentes en las carnes, los champignones, la soja, etc.

La carne presenta gran cantidad de proteínas.
Por cada 100 g de carne magra vacuna, podemos encontrar unos 25 g de proteínas.

La principal fuente de proteínas son los alimentos de origen animal (pescado, carne porcina, etc.), aunque muchos productos de origen vegetal tienen un alto contenido proteico. Pero… ¿Qué es una proteína?

Las proteínas cumplen funciones muy variadas en los seres vivos; pero, a pesar de las grandes diferencias en cuanto a estructura y función que puede haber, todas comparten una estructura química muy similar. Todas las proteínas están formadas por aminoácidos. Comencemos conociendo un poco a estos monómeros [note]Cada una de las moléculas o estructuras sencillas que conforman un polímero.[/note] que las forman.

Aminoácidos

Los aminoácidos tienen una estructura química como la mostrada a continuación:

Estructura de un aminoácido.

Todos los aminoácidos están compuestos por un grupo carboxilo (-COOH), un grupo amino, un átomo de hidrógeno y un grupo radical. El grupo radical es “lo que hace a un aminoácido ser quien es”: permite diferenciar las distintas clases de aminoácidos que hay.  Las moléculas de aminoácidos se forman a partir de la unión de átomos de carbono (C), hidrógeno (H),  oxígeno (O) y nitrógeno (N) (¡Es muy fácil de recordar si piensan en la palabra “CHON”, que aparecerá varias veces en biología!). Muchas proteínas también tienen azufre (S) y algunas tienen fósforo (P), zinc (Zn), cobre (Cu) y hierro (Fe).

Ciertos aminoácidos, llamados no esenciales, se pueden sintetizar (crear) en el organismo a partir de sustancias que se obtienen de otros nutrientes. Otros, que llamaremos esenciales, no pueden ser sintetizados por el organismo y debemos ingerirlos con los alimentos.  De los 20 aminoácidos diferentes que existen, 8 son esenciales y 12 son no esenciales.

Los 20 diferentes aminoácidos que existen, en orden alfabético, son:

Ácido Aspártico (Asp)

Ácido Glutámico (Glu)

Alanina (Ala)

Arginina (Arg)

Asparagina (Asn)

Cisteína (Cys)

Fenilalanina (Phe)

Glutamina (Gly)

Glicina (Gly)

Histidina (His)

Isoleucina (Ile)

Leucina (Leu)

Lisina (Lys)

Metionina (Met)

Prolina (Pro)

Serina (Ser)

Tirosina (Tir)

Treonina (Tre)

Triptófano (Trp)

Valina (Val)

En color violeta, hemos presentado los aminoácidos esenciales. En verde, los no esenciales.

En el siguiente cuadro, hemos separado, por un lado, los aminoácidos esenciales y, por el otro, los aminoácidos no esenciales:

AMINOÁCIDOS
ESENCIALESNO ESENCIALES
Isoleucina (Ile)Alanina (Ala)
Leucina (Leu)Arginina (Arg)
Lisina (Lys)Asparagina (Asn)
Metionina (Met)Ácido Aspártico (Asp)
Fenilalanina (Phe)Ácido Glutámico (Glu)
Triptófano (Trp)Cisteína (Cys)
Treonina (Tre)Glutamina (Gln)
Valina (Val)Glicina (Gly)
Histidina (His)
Serina (Ser)
Tirosina (Tir)
Prolina (Pro)

En una proteína, un aminoácido se une a otro mediante un enlace conocido como enlace peptídico que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente. En caso de que se unan dos aminoácidos, estamos en presencia de un dipéptido. Si se unen tres, un tripéptido. De 4 a 10 aminoácidos, oligopéptido. Si se unen más de 10 aminoácidos, se obtiene un polipéptido o proteína.

Estructura de las proteínas

La estructura de una proteína pasa por por cuatro niveles de organización consecutivos: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Veamos cuáles son las características de cada una.

Estructura Primaria

Corresponde a la secuencia lineal de aminoácidos que forman una proteína. Está determinada genéticamente. Un cambio en la estructura primaria puede alterar las propiedades de la proteína y hasta provocar que no cumpla la función biológica que tiene dicha proteína.

Estructura Secundaria

Cuando ocurren interacciones entre los aminoácidos que conforman la proteína, surge la estructura secundaria. Las cadenas polipéptidas pueden plegarse hasta lograr una conformación espacial estable. Las posibles estructuras son:  α-Hélice y β-Plegada.

Estructura Terciaria

Corresponde a una conformación tridimensional más compleja. Se forma a partir de que se pliegan las estructuras secundarias por la interacción de los grupos radicales de los aminoácidos que integran la cadena. Las proteínas pueden adoptar la forma globular o filamentosa.

Estructura Cuaternaria

Un complejo proteico con estructura cuaternaria se forma al combinar varias cadenas polipéptidas de estructura terciaria.

Desnaturalización de las proteínas

Una proteína puede desnaturalizarse. Esto significa que puede perder su función y sus propiedades al perder su conformación tridimensional, perdiendo su estructura secundaria, terciaria y cuaternaria, como cuando se cocina un pedazo de carne o se “corta” la leche al agregarle limón. Como la identidad de la proteína (estructura primaria) se conserva, es posible renaturalizarla al recuperar su conformación tridimensional.

Funciones de las proteínas

FUNCIÓN CARACTERÍSTICA EJEMPLOS
Estructural. Forman el material de construcción de las células y estructuras de protección. Proteínas en la membrana celular; colágeno en la piel y huesos; keratina en pelos y plumas.
Enzimática Actúan como catalizadores biológicos: aceleran reacciones químicas. Amilasas (degradación de carbohidratos); lipasas (degradación de lípidos).
De transporte. Unen otras moléculas y las transportan en el organismo. Hemoglobina de la sangre (transporta oxígeno); lipoproteínas (transportan lípidos).
Nutritiva. Algunas proteínas tienen un valor nutritivo importante para el embrión y la cría que se origina. Albúmina de la clara de huevo; caseína de la leche.
Reguladora. Controlan numerosas funciones del organismo, como el crecimiento y la reproducción. Hormona insulina (regula el nivel de glucosa en la sangre); hormona de crecimiento.
Contráctil. Tienen la capacidad de acortarse, lo que permite el movimiento del organismo. Miosina en los músculos.
De defensa. Intervienen en la defensa contra agentes extraños al organismo. Anticuerpos; fibrina (coagulación de la sangre).

Actividades:

  1. ¿A qué se debe que la clara del huevo se cocine al ser colocada en un plato con vinagre (ácido acético) o en un tubo de ensayo con ácido clorhídrico?
  2. ¿Cómo es la estructura de la ovoalbúmina presente en el huevo y la caseína presente en la leche?
  3. Investigá y uní con flechas las proteínas de la izquierda con su correspondiente función de la derecha:
HemoglobinaContracción y movilidad
InsulinaCoagulación
InmunoglobulinaTransporte
ColágenoHormonal
MiosinaDefensa del organismo
FibrinógenoFuerza y protección

Fuente:

  • Balbiano, Alejandro y otros; Biología 3; Ed. Santillana (Serie Conocer +); Septiembre, 2012.
  • Bocalandro, Noemí y otros; “Biología. Intercambios de materia y energía, de la célula al ecosistema.” Ed. Estrada; Serie Huellas; 2012.

 


Mesografía Sugerida:

  • El portal del FAO.org (Food and Agriculture Organization of the United Nations) ha lanzado en http://www.fao.org/3/am401s/am401s03.pdf un artículo muy bien escrito sobre necesidades nutricionales. ¡Te lo recomendamos!
Los 3 DOMINIOS BIOLÓGICOS y sus características

Como hemos dicho en Reinos, actualmente se recomienda clasificar a los seres vivos de la biosfera de la Tierra en dominios.

Los dominios son niveles más altos que los reinos. Son un grupo[note]Son un grupo taxonómico, es decir, hace referencia a los métodos de la clasificación biológica. Se aplica para la ordenación jerarquizada y sistemática de los grupos de seres vivos, teniendo en cuenta sus linajes evolutivos.[/note] en el que encontramos a las eubacterias, arqueobacterias y eukarya.

Dominio Eukarya

El reino animal presenta especies que pertenecen al dominio Eukarya pues son eucariontes.

Los organismos que pertenecen al dominio Eukarya presentan las siguientes características:

  • Presentan organelas rodeadas de membranas y un verdadero núcleo (sus células son eucariotas).
  • Los organismos pueden ser autótrofos pluricelulares (plantas)[note]fotosintéticos[/note] o heterótrofos, como animales y hongos[note]quimiorganotrofos[/note].
  • Presentan una reproducción sexual o asexual.

Presentan, además, otras características que las diferencian de los demás dominios[note]

  • En caso de que tengan pared celular, la misma está compuesta por sustancias llamadas quitina, celulosa, entre otros.
  • Presentan múltiples cromosomas lineales, histonas con una traducción y transcripción parecidas a las del dominio Arqueobacterias.
  • Presentan una membrana plasmática formada por lípidos con enlaces éster.
  • Contienen una envoltura celular monodérmica (presentan una sola membrana celular).[/note], sin embargo, las nombradas arriba son las más importantes.
El reino vegetal presenta especies que pertenecen al dominio Eukarya pues son eucariontes.

Dominio Eubacteria

Dominio Eubacterya
Treponema pallidum, la bacteria causante de la sífilis, es un organismo perteneciente al dominio Eubacteria.

Los especímenes pertenecientes al dominio eubacteria son organismos unicelulares con células procariotas que presentan las siguientes características:

  • No presentan, en general, organelas.
  • Sus células son procariotas.
  • Son unicelulares.
  • Tienen células procariotas.
  • Presentan una reproducción asexual[note]por bipartición o espuralación, con transferencia horizontal de genes.[/note].

Presentan, además, otras características que las diferencian de los demás dominios[note]

  • En su pared celular, encontramos peptidoglucano, o bien no tienen pared celular.
  • Presentan una membrana plasmática formada por lípidos con enlaces éster.
  • Contienen una envoltura celular monodérmica en las bacterias grampositivas o didérmica en las bacterias gramnegativas.
  • Los organismos pueden ser fotosintéticos, organotrofos, quimiosintéticos, litotrofos, entre otros.
  • Presentan cromosoma circular, con traducción y transcripción únicas para este dominio.[/note], sin embargo, las nombradas arriba son las más importantes.

Dominio Arqueobacteria

Las arqueobacterias (arqueas) o archaeas son organismos unicelulares procariontes que presentan las siguientes características:

  • Son unicelulares.
  • Tienen células procariotas.
  • Presentan una reproducción asexual[note]Por bipartición, con transferencia horizontal de genes.[/note].
  • No presentan organelas.
  • Presentan una membrana plasmática en su células, al igual que los demás dominios, pero que puede contener características muy diferentes[note]Esta membrana puede estar formada por lípidos con enlaces éter, a veces sólo tienen una capa (monocapa).[/note].

Presentan, además, otros factores que las caracterizan[note]

  • Contienen una envoltura celular monodérmica, es decir, tienen una membrana única.
  • En su pared celular, encontramos seudopeptidoglicano, glicoproteínas, polisacáridos, o bien, no tienen pared celular.
  • Presentan cromosoma circular, traducción y transcripción parecidos a los organismos del reino Eukarya.
  • Los organismos pueden ser fotosintéticos, organotrofos, quimiosintéticos, litotrofos, entre otros.[/note], sin embargo, las nombradas arriba son las más importantes.
Pyrococcus furiosus es un organismo que pertenece al dominio Archaeobacteria.

Sugerencia:

Te sugerimos buscar aquellas palabras que no comprendas en este artículo sobre Dominios Biológicos y armar un glosario con las mismas. Te ayudará a comprender mejor las diferencias y las semejanzas entre uno y otro dominio.
 


Fuentes

Curtis, H.; “La clasificación en reinos y dominios”, disponible en: http://www.curtisbiologia.com/node/300

Los 5 REINOS BIOLÓGICOS y sus características

Introducción.

Todos los seres vivos pueden ser clasificados en cinco reinos, pero… ¿Sabían qué? Actualmente se recomienda clasificarlos en las categorías taxonómicas de dominios.

Estos reinos son los siguientes: animal, vegetal, fungi, monera y protista. Nos esncagaremos de ver cada uno de ellos y sus características. Sin embargo, antes debemos repasar algunos términos para tener en cuenta a la hora de afrontar las características de los diferentes reinos:

¿Qué es un autótrofo?

Los organismos autótrofos son aquellos que son capaces de fabricar su propio alimento, como las plantas, algas o algunas bacterias, todas capaces de realizar la fotosíntesis.

Organismos autótrofos: las plantas del reino Plantae.
Las plantas son organismos autótrofos, como esta planta mimosa

¿Qué es un heterótrofo?

Los organismos heterótrofos son aquellos que no son capaces de fabricar su propio alimento, sino que tienen que conseguirlo de fuentes externas, como los animales o los hongos.

Organismos heterótrofos: los animales del reino Animal.
Los animales son organismos heterótrofos, como estos perros.

REINO ANIMAL

Al reino animal se lo puede subdividir en Vertebrados e Invertebrados. Seguramente es el primer reino en el que pensaste y, aunque suene extraño para los más chicos, debo decirles que ustedes (y yo, que estoy escribiendo esto) también pertenecemos a este reino. Las características de los organismos que forman parte de esta clasificación son:

  • Son pluricelulares con tejidos especializados. Sus células son eucariotas.
  • Son heterótrofos.
  • Presentan digestión interna ( los alimentos se digieren en interior del organismo).
  • Generalmente pueden responder de manera rápida a los cambios del entorno.

La zoología (del griego zoon, “vida” + logos, “discurso” o “tratado”) es la rama de la biología que estudia los animales. En “Zoología pintoresca”, de Ángel Cabrera (Ed. Ramón Sopena, 1950) se definía a la zoología como el conjunto de todos los conocimientos científicos relativos al mundo animal.

Reino Animal
Los zoólogos estudian la morfología de los animales que investigan para clasificarlos de acuerdo a características comunes. Aquí, vista de un artrópodo al microscopio óptico.

REINO VEGETAL

También llamado Reino Plantae, pueden subdividirse en Plantas con flores, Helechos y Musgos. Los organismos que pertenecen a este reino presentan las características siguientes:

  • Son pluricelulares con células eucariotas, con tejidos especializados.
  • Son autótrofos fotosintéticos.
Las plantas o metafitos efectúan la reproducción sexual. Las plantas o metafitos efectúan la reproducción sexual.

REINO FUNGI

Es el Reino de los Hongos. Levaduras, mohos y hongos superiores pertenecen a este grupo. Los organismos que pertenecen a este reino presentan las características siguientes:

Agaricus bisporus, de la familia Agaricales, es el hongo comestible más utilizado en la gastronomía mundial.
  • Son heterótrofos.
  • Presentan digestión externa.
  • Tienen células eucariotas. Los hongos pueden ser unicelulares o pluricelulares[note]Una característica más que puede mencionarse es que presentan estructura de talo (tejido falso, de tipo unicelular o micelial).[/note].
Ejemplo de orgamismos pluricelulares pertenecientes al reino fungi: los champignones.

Los hongos pluricelulares están formados por unos filamentos ramificados llamados “hifas“. A un conjunto de hifas se los llama “micelio“. [note]Encontramos tres grupos:

  • Ascomicetos: Presentan hifas tabicadas. (¿Qué significa esto? Se llaman tabiques a paredes que separan las células). Sus esporas se desarrollan dentro de células especializadas con forma de estuche, llamadas ascas. Pueden ser unicelulares, como las levaduras, o pluricelulares, como las trufas o colmenillas.
  • Ficomicetos: Presentan hifas no tabicadas, como el moho del pan.
  • Basidiomicetos: Presentan hifas tabicadas y sus esporas aparecen en el exterior de células especializadas, llamadas basidios. Suelen ser comestibles (como el níscalo o el champignon), venenosos (como la amanita matamoscas o parásitos (como los carbones y las royas).

Los hongos pueden ser saprofitos (como el champignon), parásitos (como los hongos de la micosis) o simbiontes (como las micorrizas de las plantas).[/note]

REINO MONERA

Está conformado por las bacterias y las cianobacterias. Los organismos que pertenecen a este reino presentan las características siguientes:

  • Son unicelulares, con células procariotas.
  • Pueden ser autótrofos o heterótrofos.
  • Presentan digestión externa.

Encontramos dos tipos de organismos dentro de este reino:

Bacterias

Su nutrición es autótrofa o heterótrofa. Algunas realizan un tipo especial de fotosíntesis sin desprendimiento de oxígeno. Hallamos dos grandes grupos:

  • Beneficiosas: Algunas producen alimentos como el yogurt y quesos fermentados. Otras, transforman la materia orgánica muerta de animales y plantas en sales minerales que pueden absorber las plantas.
  • Perjudiciales: Las que producen enfermedades como la sífilis, el tétanos, la tuberculosis, el ántrax, etc.

Cianobacterias

Las cianobacterias son un grupo de bacterias cuya nutrición es autótrofa fotosintética, con desprendimiento de oxígeno.[note]Hallamos tres importantes grupos dentro de las cianobacterias:

  • Nostoc: Forman colonias que flotan.
  • Oscillatoria: Forman colonias que se mueven.
  • Azolla: Fijan el nitrógeno del aire.[/note]

REINO PROTISTA

También llamados Protoctistas, los integrantes de este reino pueden subdividirse en protozoos y algas. Los organismos que pertenecen a este reino presentan las características siguientes:

Protozoos

Su forma es variable y su tamaño generalmente es microscópico (0,01 mm a 0,1 mm), de reproducción asexual (bipartición o esporulación) o sexual.
  • Son unicelulares, con célula eucariota.
  • Son heterótrofos.
  • Presentan digestión interna (capturan y digieren los nutrientes en su interior).[note]Encontramos cuatro tipos de protozoos:
  • Flagelados: Un ejemplo claro del Trypanosoma cruzi, que causa la conocida enfermedad de Chagas-Mazza).
  • Rizópodos: Como Entamoeba histolyca (disentería amebiana).
  • Esporozoos: Como el género Plasmodium (que genera malaria o paludismo)
  • Ciliados: Presentan una superficie cubierta de cilios que le confieren movimiento activo y veloz.[/note]

Algas

Pertenecientes al reino protista, las algas se reproducen asexualmente (por bipartición, fragmentación o mediante esporas) o sexualmente (mediante gametos). Muchas tienen reproducción alternante (alternan una reproducción mediante esporas con una mediante gametos).
  • Sus células son eucariotas.
  • Son organismos unicelulares o pluricelulares con estructura de talo (tejido falso).
  • Son autótrofos fotosintéticos.[note]Encontramos cinco grandes grupos: flageladas, algas amarillas, algas marrones, algas rojas y algas verdes. [/note]

FUENTES:

Curtis, H.; “La clasificación en reinos y dominios”, disponible en: http://www.curtisbiologia.com/node/300

La DENSIDAD de la materia: 2 ejemplos explicados.

En Propiedades intensivas y propiedades extensivas habíamos dicho que la masa y el volumen eran ejemplos de propiedades extensivas, pues ambos dependen de la cantidad de materia que se considere. Sin embargo, la relación entre ambas magnitudes es una propiedad intensiva. Esta relación se conoce como densidad, una propiedad tan importante que caracteriza, incluso, cada sustancia. Es por eso que decimos que la densidad es una propiedad específica de cada material.

¡Veamos de qué hablamos cuando decimos “densidad”!

Conceptos Previos

Unidades de masa y volumen

La unidad de masa en el Sistema Internacional de Medidas (SI) es el kilogramo (kg). En el laboratorio y en la vida diaria (en especial en la cocina), usualmente utilizamos el gramo (g).

Por su parte, la unidad del volumen en el SI es el metro cúbico (). En la vida diaria, se suele utilizar el litro (l). En el laboratorio, suele usarse el centímetro cúbico (cm³), equivalente al mililitro (ml); es decir:

1 cm³ = 1 ml

Densidad

La densidad (representada por la letra griega “delta”, δ) es la relación entre la masa y el volumen. Se define como el cociente (división) entre la masa y el volumen de un objeto; es decir:

\( \delta =\frac{m}{V}\)

Si bien la masa y el volumen son propiedades extensivas, la densidad es una propiedad intensiva porque no depende de la cantidad de materia considerada. Posibles unidades de la densidad son: g/ml o g/cm³. Una pequeña bola de billar es muy densa en comparación a una pelota de tenis, pues posee mayor masa en un volumen similar.

Los materiales que tienen mucha masa en un pequeño volumen tienen una densidad alta. Los materiales que tienen poca masa en un volumen grande tienen una densidad baja.

En general, las sustancias en estado sólido son más densas que en su estado líquido. ¡Pero siempre hay una excepción a la regla! ¿Y adivinen qué sustancia tan conocida es la excepción? ¡Sí, el agua (o mejor dicho, el hielo)! A temperatura ambiente, la densidad del agua destilada es de 1,00 g/ml, mientras que la densidad del hielo a 0°C es de 0,92 g/ml. No parece mucho, pero esta diferencia hace que el hielo flote. ¿Por qué? Porque los cuerpos con menor densidad flotan en un medio de mayor densidad.

Densidad.
¡Sin la diferencia de densidades, el Titanic no se hubiese hundido! Come back, Jack…

En estado líquido, las moléculas están  muy lejos entre sí; pero a medida que van congelando, adquieren una organización hexagonal con espacios vacíos entre ellas. Esos espacios vacíos hacen posible que el agua se expanda al pasar a su estado sólido; es decir, aumenta su volumen, pero no su masa. (Así que recuerden, ¡nunca dejen una botella de vidrio en el freezer!)

Ejemplos de cálculo de Densidad

Es hora de analizar matemáticamente la densidad. En términos de fórmulas, podemos definir a la densidad, dijimos, como:

\( \delta =\frac{m}{V}\)

Sabiendo esto, hagamos el siguiente ejemplo:

1. ¿Cuál es la densidad de un cuerpo cuya masa es de 23g y su volumen es 30ml?

Lo único que debemos hacer es reemplazar los datos que tenemos:

\( \delta =\frac{m}{V}\)
\( \delta =\frac{23g}{30ml}\)
\( \delta =0,77 \frac{g}{ml}\)

¿Sencillo, verdad?

Veamos este otro ejemplo:

2. La densidad de un cuerpo es 1,2 g/ml. Si su volumen es de 3 ml, ¿cuál será su masa?

\( \delta =\frac{m}{V}\)
\( 1,2\frac{g}{ml} =\frac{m}{3ml}\)

Despejamos la masa:

\( 1,2\frac{g}{ml}\cdot 3ml =m\)
\( 3,6g =m\)

¡Y listo!
¿No es tan complicado, cierto?

Tabla de valores de densidades para algunos materiales

Te presentamos en la siguiente tabla las densidades de algunos materiales:

Densidad de materiales a 0°C

Nuestros videos sobre cómo calcular la densidad

¡Podés ver esta explicación en video haciendo click aquí!

Ejercicios de Densidad

 A) Obtener la densidad de las siguientes sustancias:

  1. Una sustancia cuya masa es de 34 g y presenta un volumen de 23 cm³.
  2. Una sustancia cuya masa es de 2,56 g y presenta un volumen de 4,3 cm³.
  3. Una sustancia cuya masa es de 3,04 g y presenta un volumen de 6 ml.

B) Indicar:

  1. La masa de una sustancia cuya densidad es de 1,2 g/ml y presenta un volumen de 12 cm³.
  2. El volumen de un cuerpo cuya densidad es de 0,8 g/cm³ y su masa es de 12dag.
TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR
bernoulli
Bernoulli el creador de la Teoría Cinético Molecular

La Teoría Cinético Molecular explicada

La TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR, propuesta por Bernoulli[note](Groninga, 29 de enero/ 8 de febrero de 1700 – Basilea, 17 de marzo de 1782)[/note] en 1738, postula:

  • Los gases están constituidos por un número muy elevado de partículas que están en movimiento rápido y persistente.
  • Las partículas chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene. Se mueven en zigzag, en cualquier dirección.
  • No todas las partículas se mueven a la misma velocidad: unas lo hacen más despacio y otras lo hacen con mayor velocidad.
  • La presión ejercida por el gas se debe a los choques de las moléculas contra las paredes del recipiente que lo contiene.
  • Las partículas son pequeñísimas y están muy separadas entre sí: se encuentran a distancias muy grandes en relación a su tamaño. Las fuerzas de atracción son prácticamente nulas en los gases ideales.
  • La velocidad de las partículas (y por ende, la energía cinética media de traslación) depende de la temperatura de gas. Cuanto mayor temperatura, más rápido se desplazan las moléculas.
  • Cuando dos gases presentan la misma temperatura, sus moléculas presentan la misma energía cinética media.
teoria cinetico molecular
Las partículas del gas son muy pequeñas y están muy separadas unas de otras. Las moléculas siguen trayectorias rectilíneas.

Mini Experiencia de Teoría Cinético Molecular

Para esta actividad necesitarán:

  • Dos vasos transparentes de vidrio exactamente iguales.
  • Agua muy caliente (a unos 80°C a 90°C. ¡Cuidado, no se quemen!)
  • Agua muy fría (a unos 5°C a 10°C).
  • Cinta de papel.
  • Rotulador (marcador indeleble)
  • Tinta china.
  • Un gotero.
  • Un cronómetro.

Para realizar la experiencia deberán:

  1. Colocar cierta cantidad de agua caliente (aproximadamente 150 ml) en un vaso.
  2. Colocar la misma cantidad (aproximadamente 150 ml) de agua fría en otro vaso.
  3. Rotular cada vaso con la cinta de papel escribiendo “Agua fría” y “Agua caliente”.
  4. Echar tres gotas de tinta china en el vaso de agua caliente. En el mismo instante en que hicieron esto, encender el cronómetro.
  5. Tomar el tiempo que tarda la tinta china en disolverse completamente en el agua caliente. Anotar este tiempo en tu carpeta.
  6. Realizar la misma experiencia con el vaso de agua fría: echar tres gotas de tinta china en el vaso de agua fría. En el mismo instante en que hicieron esto, encender el cronómetro. Tomar el tiempo que tarda la tinta china en disolverse completamente en el agua fría. Anotar este tiempo en tu carpeta.

Preguntas de Conclusión.

  1. ¿Cuánto tiempo tardó la tinta china en disolverse en el agua caliente y cuánto tiempo tardó en el agua fría? ¿En cuál tardó más y en cuál tardó menos?
  2. ¿Por qué se observa tanta diferencia de tiempos entre una y otra experiencia? Utilicen los postulados de la Teoría Cinético Molecular para desarrollar la respuesta.
  3. ¿Qué será más fácil: disolver azúcar en un submarino (chocolatada caliente) o hacerlo en un frapuccino (café frío)? ¿Por qué?

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