Existe una rama de la física que se encarga de estudiar y analizar el movimiento en relación con las causas que lo originan, la dinámica. Los conocimientos en este campo han permitido realizar diversos descubrimientos como la descripción del movimiento de los planetas.
La dinámica se enfoca en estudiar y describir la evolución a través del tiempo de un sistema físico (un conjunto de objetos ordenados que obedecen ciertas leyes y que en cuyas partes se evidencia una conexión de tipo causal). Para estudiar las alteraciones que se producen en este tipo de sistemas, la dinámica emplea ecuaciones de movimiento.
Las leyes de Newton
El primer estudioso en formular leyes fundamentales en el campo de la dinámica fue Isaac Newton. Su aporte fue tan importante que hasta la fecha sus leyes representan las bases para la mayoría de problemas que involucran cuerpos en movimiento.
Isaac Newton fue un físico británico que nació el 4 de enero de 1643 en el condado de Lincolnshire en Inglaterra.
Primera ley: Ley de la inercia
Establece que un cuerpo permanecerá en estado de reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a no ser que se vea sujeto a cambiar su condición por una o varias fuerzas externas.
Segunda ley: Principio fundamental de la dinámica
Plantea que el cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre el cuerpo y en su misma dirección. Es decir, la aceleración a la cual se encuentra sometido un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada e inversamente proporcional a su masa.
Las leyes de Newton revolucionaron los conceptos básicos de la física y ampliaron los conocimientos relacionados con los movimientos de los cuerpos en el universo.
Tercera ley: Principio de acción-reacción
Esta ley propone que con toda acción siempre se produce una reacción igual y en sentido opuesto, es decir, cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste último imprime sobre el primero una fuerza de igual magnitud pero de sentido contrario.
Diferencia entre cinemática y dinámica
Tanto la cinemática como la dinámica son ramas de la mecánica clásica que se dedican al estudio del movimiento de los cuerpos, sin embargo; son muy diferentes. La cinemática se enfoca a estudiar los cuerpos en movimiento sin considerar las causas que originan el movimiento y se limita únicamente a la trayectoria que se describen respecto al tiempo. Por otra parte, la dinámica se concentra en las causas que originan el movimiento de los cuerpos y los cambios que se producen en el estado de movimiento de dichos cuerpos.
En resumen, la cinemática responde a la incógnita: ¿cómo se mueven los cuerpos?, mientras que la dinámica se enfoca en responder ¿por qué se mueven los cuerpos?
Problemas de dinámica
Los problemas de dinámica son diversos al igual que las aplicaciones de las leyes de Newton. En este artículo nos enfocaremos en problemas en los cuales se aplica la segunda ley de Newton. Dicha ley puede expresarse en términos de ecuación de la siguiente forma:
Dónde:
F: fuerza
m: masa
a: aceleración
La expresión anteriormente planteada es válida únicamente para cuerpos en los que su masa es constante.
En los casos en los que la masa no es constante como sucede con los cohetes que queman combustible a lo largo del trayecto, la ecuación F = m.a no es válida.
El Newton
La unidad de fuerza empleada en el sistema internacional de unidades es el Newton y se representa con el símbolo N. De esta manera 1 N se define como la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo que tenga una masa de 1 kg para desplazarlo a una aceleración de 1 m/s².
Lo anteriormente expuesto quiere decir que 1 N puede expresarse en unidades fundamentales como:
Es importante que al resolver problemas de este tipo las unidades sean equivalentes para que el sistema sea homogéneo, de lo contrario, se deberán transformar las unidades para que así lo sean.
Calcular la masa de un cuerpo que al recibir una fuerza de 80 N adquiere una aceleración de 10 m/s².
Datos:
F = 80 N
a= 10 m/s².
Solución:
Debido a que en el problema piden determinar la masa, se despeja esta variable de la ecuación de fuerza:
Se sustituyen los datos en la ecuación despejada:
La masa del cuerpo es de 8 kilogramos.
Se aplica una fuerza de 82 N a un cuerpo de 15.000 g. Calcular la aceleración que adquiere el cuerpo:
Datos:
F = 82 N
m = 15.000 g
Solución:
Lo primero es transformar la masa a kilogramo (recordemos que el kilogramo forma parte de las unidades que conforman a la unidad de fuerza Newton).
Para la transformación se sabe que 1 kg contiene 1.000 g:
Debido a que en el problema nos solicitan la aceleración despejamos dicha variable de la ecuación:
Se reemplazan los datos en la ecuación despejada:
De manera que la aceleración que adquiere el cuerpo es de 5,46 m/s².
Calcular la fuerza que debe ser ejercida en un cuerpo de 14,2 kg para que adquiera una aceleración de 12 m/s².
Datos:
m = 14,2 kg
a = 12 m/s²
Solución:
Se sustituyen los valores en la ecuación de fuerza:
Para que un cuerpo de 14,2 kg de masa pueda adquirir una aceleración de 12 m/s² se debe aplicar una fuerza de 170,4 N.
Los cuerpos no pueden ejercer una fuerza sobre sí mismos, siempre hay otros agentes que los mueven.
Los censos proporcionan una estadística descriptiva del número de individuos, tamaño de la población y composición del hogar o de la familia, e información sobre la distribución por sexo y edad. A menudo incluyen otros temas demográficos, económicos y relacionados también con la salud.
Ecuador
La República del Ecuador limita con Colombia, Perú y el océano Pacífico. El país también incluye las Islas Galápagos en el Pacífico.
El último censo oficial que registró la población de Ecuador ocurrió en el 2010 y mostró que había 14.483.499 personas; luego se realizó un estimado de 16,62 millones para el 2017.
El país tiene una densidad de población de 59 personas por kilómetro cuadrado.
La mayor concentración de ecuatorianos habita en las dos ciudades más grandes: Guayaquil con una población de 2.350.915 y la ciudad capital de Quito con 2.239.191 según los datos del censo de 2010.
Ecuador tiene una población muy diversa étnicamente. La mayoría de los grupos étnicos descienden de los colonos españoles y de los pueblos originarios de América, ya que la mezcla de estos dos grupos creó la categoría mestiza. Hasta el 2014, el grupo étnico más grande seguía ocupado por los mestizos, descendientes de colonos españoles e indígenas, que constituyen el 71,9 % de la población.
Los amerindios representan casi el 7 % de la población, mientras que los afroecuatorianos, descendientes de esclavos negros representan el 7 % de la población; por su parte, los blancos de ascendencia europea constituyen el 12 % de la población.
Los mestizos son el grupo más grande que ocupa el territorio ecuatoriano.
Se estima que de 2 a 3 millones de ecuatorianos viven en el extranjero, pero el aumento del desempleo en los principales países receptores como España, Estados Unidos e Italia, ha frenado la emigración y aumenta la probabilidad de que regresen a su país de origen. Ecuador tiene una población inmigrante pequeña pero creciente y es el principal receptor de refugiados de América Latina.
Argentina
Este país se encuentra en el sureste de América del Sur, limita con Chile, Uruguay, Brasil, Paraguay, Bolivia, el océano Atlántico Sur y el Pasaje de Drake.
¿Sabías qué...?
Las ciudades más grandes de Latinoamérica son Sao Paulo, Brasil con 21 millones de habitantes, Buenos Aires, Argentina con 13,6 millones y Río de Janeiro, Brasil con 12,2 millones.
El último censo realizado fue en el 2010 donde se publicó que contaba con 40,1 millones de habitantes. A pesar de ser un país grande, tiene una densidad de población bastante baja de sólo 14 personas por kilómetro cuadrado.
Para el 2017 se estimó una población de 44,27 millones de personas en Argentina.
La capital y la ciudad más grande del país es Ciudad Autónoma de Buenos Aires, la segunda área metropolitana más grande de América del Sur.
Argentina es un país muy diverso de inmigrantes, por lo que los argentinos a menudo lo llaman “el crisol de razas”. Entre los siglos 18 y 19, este país recibió más de 6,6 millones de inmigrantes.
La mayoría de los argentinos descienden de varios grupos étnicos europeos, con más del 55 % de origen italiano. El segundo origen étnico más común es el español; alrededor del 17 % tiene orígenes franceses y aproximadamente el 8 % desciende de inmigrantes alemanes. Argentina tiene hoy una gran población árabe, la mayoría de los cuales son de Siria y el Líbano. También hay alrededor de 180.000 asiáticos, principalmente de origen chino y coreano.
El gobierno argentino estima que hay 750.000 residentes sin documentos oficiales, muchos de los cuales inmigraron de Paraguay, Perú y Bolivia.
Argentina tiene una proporción bastante alta de personas mayores de 65 años, que representan casi el 11 % de la población. Alrededor del 26 % de la población tiene menos de 15 años, que es ligeramente inferior al promedio mundial.
Venezuela
Situado en la costa norte de América del Sur, la República Bolivariana de Venezuela es uno de los países más grandes del continente. Posee una trayectoria censal de gran relevancia desde el año 1873, cuando se celebró el primer censo poblacional con la cifra de 1.732.411 habitantes.
El último censo oficial fue en el 2011 donde se determinó que la población de Venezuela era de 23.054.985; sin embargo, un cálculo de la CIA del mismo año colocó los números en 27.150.095. Al darle confiabiabilidad a estos datos se pudo estimar que la población de Venezuela en el 2017 sería de 31,98 millones de habitantes.
Venezuela cuenta con una superficie total de 916.445 kilómetros cuadrados, pero está relativamente poco poblada, lo que se debe en parte a un paisaje montañoso en algunas áreas. En general, hay un promedio de 33,8 personas por cada kilómetro cuadrado de tierra.
El World Factbook de la CIA produjo un conjunto de estadísticas basadas en su propia estimación de julio de 2011 que sitúa a la población de Venezuela en 27.635.743.
La población de Venezuela representa el 0,42 % de la población total del mundo, es decir que una de cada 238 personas en el planeta es residente de Venezuela.
México
La Ciudad de México es la capital de México y la sede de los poderes federales de la Unión Mexicana; también es el Distrito Federal, que es una entidad federal dentro del país que no es en realidad ninguno de los 31 estados, sino que pertenece a la federación en su conjunto.
El censo de 2010 utilizó tanto una forma corta como una larga de encuesta. La forma larga se usó para 2,9 millones de hogares lo que representa el 10 % de la población total. Se recopilaron datos como bienes del hogar, empleo, seguridad alimentaria, educación, migración, uso de la atención médica e historias de nacimiento. En este censo la población total era de 8,851 millones de habitantes y se llegó a estimar la cifra de 8.918.653 para el 2016.
La Ciudad de México tiene una larga y rica historia, es conocida como uno de los centros financieros más grandes del continente y la ciudad de habla hispana más grande del mundo.
En 1921, el censo mostraba que más del 54 % de la población de la ciudad era mestiza, el 23 % era europea y casi el 19 % era indígena. La Ciudad de México es hoy el hogar de un gran número de inmigrantes y expatriados de Canadá, Estados Unidos, América del Sur, América Central, Islas del Caribe, Europa y Oriente Medio.
Datos del censo del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) han demostrado que el número de extranjeros en el país ha crecido un 95 % en la última década, la mayoría de los cuales provienen de Estados Unidos.
La población actual de México es de 129.810.731 según las últimas estimaciones de las Naciones Unidas.
Perú
La República del Perú se encuentra en el oeste de América del Sur; tiene una larga historia de culturas, incluidas algunas de las más antiguas del mundo. La ley en Perú requiere que el Gobierno realice un censo cada diez años. En total, se han realizado 11 censos en Perú desde el primero en 1836.
Polémica en Perú
El último censo de Perú en el 2007 se llevó a cabo debido a las polémicas imprecisiones en el censo del 2005. El hacer que todos los habitantes se quedaran en casa el día del censo y que la mayoría de las empresas cerraran le costó al país hasta 250 millones de dólares.
El último censo oficial en Perú se llevó a cabo en el 2007 debido a imprecisiones en el censo de 2005; en este se determinó que la población aumentó de 22.639.443 en el año 1993 a 28.220.764 habitantes.
En 2006, en una encuesta del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), los peruanos se autoidentificaron como mestizos 59,5 %, quechuas 22,7 %, aymará 2,7 %, amazónicos 1,8 %, negros o mulatos 1,6 %, blancos 4,9 % y otros 6,7 %.
Hoy en día, la población de este país es multiétnica y para el 2017 se estimó una cifra de 32,17 millones de personas. Del total de la población peruana, el 50,1 % son hombres y el 49,9 % son mujeres.
El censo que se realizó en Perú para intentar clasificar su población por etnia ocurrió en 1940.
La ciudad más grande de Perú es su capital, Lima. Es el hogar de más de 8 millones de habitantes, que representa una cuarta parte de la población.
Chile
La República de Chile es un país de América del Sur con una franja de tierra larga pero estrecha que se encuentra entre el Océano Pacífico y la Cordillera de los Andes y cuenta con una superficie total de 756.096 kilómetros cuadrados.
El último censo oficial se realizó en el 2002, que situó a la población en 15,1 millones. Se estima que la población de Chile creció en el 2017 a 18,05 millones de habitantes; la sociedad chilena ha crecido constantemente en los últimos 60 años y ahora representa el 0,25 % de la población mundial.
Una de cada 404 personas en la Tierra es residente de Chile.
Chile es ahora el sexto país más poblado de Sudamérica; también es uno de los más prósperos y estables de la región, líder en América Latina en ingresos per cápita, desarrollo humano, globalización y baja percepción de corrupción.
Este país sudamericano cuenta con una sociedad multiétnica. Un estudio genético realizado por la Universidad de Chile encontró que el promedio de la población chilena es de 35 % pueblos originarios y 64 % caucásicos.
Debido a las mejoras en las condiciones de vida de la población, la esperanza de vida para los chilenos fue la más alta en América del Sur en 2013.
Para sobrevivir y reproducirse, todos los organismos deben ajustarse a las condiciones que les imponen sus entornos. El entorno de un organismo incluye todo lo que le afecta, así como todo lo que se ve afectado por éste.
El ciclo de vida de los seres vivos involucra todos o algunos de estos procesos: nacimiento, crecimiento, madurez, reproducción, metamorfosis y muerte.
Desde los primeros organismos, hasta las plantas y los animales más desarrollados, el agua ha representado un papel fundamental en los comienzos de la vida.
REPRODUCCIÓN
Algunos animales producen descendencia a través de la reproducción asexual, mientras que otros obtienen descendencia a través de la reproducción sexual.
Reproducción asexual
La reproducción asexual produce descendientes que son genéticamente idénticos a los progenitores. Un solo individuo puede generar descendencia asexualmente y originar un gran número de crías rápidamente.
En un entorno estable o predecible, este método de reproducción es efectivo porque todos los descendientes se adaptarán a las condiciones de ese ambiente. En un entorno inestable o impredecible, las especies que se reproducen asexualmente pueden estar en desventaja puesto que al ser genéticamente idénticas a sus padres no van adquirir la capacidad de adaptarse a las diferentes condiciones del ambiente cambiante.
La reproducción asexual ocurre en microorganismos procariotas, como bacterias y arqueas, y en muchos organismos eucariotas, unicelulares y multicelulares.
Reproducción sexual
Durante la reproducción sexual, el material genético de dos individuos se combina para producir descendencia genéticamente diversa que difiere de sus progenitores. Se cree que la diversidad genética de las crías producidas sexualmente mejora su aptitud, ya que es posible que más descendientes sobrevivan y se reproduzcan en un entorno impredecible o cambiante.
Las especies que se reproducen sexualmente y tienen sexos separados, originan dos tipos diferentes de individuos, machos y hembras. Sólo la mitad de la población, en este caso las hembras, pueden producir la descendencia; esto representa una desventaja en comparación con la reproducción asexual, puesto que se producirán menos descendientes.
AGUA
Al igual que el oxígeno, el agua es un elemento de la naturaleza esencial para que todas las formas de vida puedan existir; es fundamental tanto para la reproducción de algunas especies de plantas y animales como para el desarrollo de los procesos biológicos que hacen posible la vida en nuestro planeta.
Efectos del pH
El pH ácido en el agua afecta el metabolismo de las especies acuáticas, roba el sodio de la sangre y el oxígeno de los tejidos; además, afecta el funcionamiento de las agallas de los peces. Si la acidez no los mata, el estrés adicional puede frenar el crecimiento y hacerlos menos capaces de competir por el alimento.
Todos los seres vivos necesitan agua para sobrevivir.
Reproducción de animales y plantas acuáticas
Plantas
Las plantas acuáticas pueden prosperar y completar su ciclo de vida mientras están bajo el agua o en la superficie.
Estas plantas crecen en agua dulce, salobre y salada, pero son más comunes en agua dulce. Sus hábitats incluyen aguas que fluyen como ríos y arroyos, aguas estancadas como lagos o estanques y humedales como las turberas, los pantanos y las ciénagas.
¿Sabías qué...?
Las plantas acuáticas son importantes económicamente, por ejemplo, el arroz es el alimento que sostiene más vida humana que cualquier otra planta en el planeta.
La mayoría de las plantas acuáticas son perennes que se reproducen asexualmente. Las especies sobreviven los inviernos u otros períodos desfavorables al volver a los ápices del tallo inactivos, mediante tallos modificados como rizomas, estolones y tubérculos o mediante el uso de estructuras especializadas en el sedimento llamadas hibernáculas.
La reproducción sexual es rara en especies sumergidas, es más común en especies de hoja flotante y bastante común en especies emergentes.
Animales
Los animales acuáticos y otros, como la mayoría de los anfibios, emplean el agua como mecanismo de reproducción y/o desarrollo de sus crías. Los peces se desarrollan y habitan siempre en el agua, mientras que los anfibios nacen en el agua y regresan a ella para realizar su proceso reproductivo.
En los anfibios la fecundación puede ser externa o interna, pero en la mayoría es externa; es decir, la hembra deposita los huevos en el agua mientras el macho los fertiliza. Las crías nacen como larvas acuáticas llamadas renacuajos que se desplazan mediante una cola o aleta, luego sufren un proceso de metamorfosis donde desarrollan a medida que crecen sus extremidades anteriores y posteriores, y al tiempo se transforman en ranas adultas.
El proceso que sufren las larvas de los anfibios para llegar a la fase adulta se denomina metamorfosis.
Al igual que los anfibios, los peces presentan tanto fecundación externa como interna; sin embargo, es más común la externa, donde el macho y la hembra liberan sus células sexuales al agua de manera simultánea. Cuando termina el desarrollo embrionario, los huevos eclosionan y nacen los alevines.
La reproducción de los peces puede ser vivípara, ovovivípara y ovípara.
El efecto invernadero es uno de los principales factores que determinan la temperatura del planeta. Es el fenómeno por el cual ciertos gases, llamados gases de efecto invernadero, atrapan el calor que de otro modo escaparía al espacio.
¿Qué es el efecto invernadero?
Un invernadero es una casa hecha de vidrio, la cual permanece cálida por dentro, incluso durante el invierno. La luz del sol brilla y calienta las plantas y el aire en el interior, el calor está atrapado por el vidrio y no puede escapar, algo similar ocurre en nuestro planeta.
Un invernadero es el ejemplo perfecto para definir este fenómeno, ya que, así como el vidrio mantiene el calor en el invernadero, los gases mantienen el calor en la Tierra.
Los gases que se encuentran en la atmósfera, como por ejemplo, el dióxido de carbono (CO2), hacen lo mismo que hace el techo de un invernadero. Durante el día, los rayos del Sol entran a través de la atmósfera, la superficie de la Tierra se calienta y por la noche, se enfría y libera el calor en el aire, sin embargo, este calor reflejado no es devuelto al espacio porque queda atrapado por los gases de efecto invernadero en la atmósfera, lo que mantiene cálida la Tierra.
De manera que, definimos al efecto invernadero como un proceso natural que calienta la superficie de la Tierra.
¿El efecto invernadero es natural o producido por el hombre?
El efecto invernadero no es un fenómeno creado por el hombre, la atmósfera terrestre siempre ha tenido gases de efecto invernadero y siempre han calentado la Tierra. Si no hubiera efecto invernadero, el planeta estaría tan frío que sería inhabitable.
El efecto invernadero no es creado por el hombre, sin embargo, la actividad humana es la razón por la cual se incrementa.
Sin embargo, aunque sea un fenómeno natural, la actividad humana provoca un cambio en la fuerza del efecto invernadero al aumentar la proporción de gases de efecto invernadero en el aire. Por ejemplo, la concentración de CO2 en el aire ha aumentado de 315 ppm a 387 ppm desde el año 1959.
¿Sabías qué...?
Los clororofluorocarbonos fueron prohibidos en 1996 debido a que destruyen la capa de ozono. Tienen una capacidad de supervivencia en la atmósfera de 50 a 100 años y con el tiempo pueden pasar a la estratosfera donde liberan el cloro y destruyen el ozono.
Si el efecto invernadero es demasiado fuerte, lo que ocurrirá es que la Tierra se volverá más y más caliente. Esto es lo que sucede actualmente, hay demasiados gases de efecto invernadero que producen que este efecto sea más fuerte.
¿Cómo ocurre este efecto en la Tierra?
Los rayos ultravioletas provenientes del Sol llegan a la atmósfera.
Parte del calor es absorbido por la tierra y los océanos, lo que calienta la Tierra.
La Tierra libera calor hacia el espacio.
Parte del calor es atrapado por los gases de efecto invernadero y calienta la Tierra, otra parte es liberada a la atmósfera. Sin embargo, si aumentan los gases de efecto invernadero, el exceso de calor no es liberado.
Causas del efecto y gases que lo producen
Es causado por la interacción entre la energía del Sol y los gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra. La capacidad que tienen estos gases para atrapar el calor es lo que causa este fenómeno.
Los gases de efecto invernadero están compuestos por 3 o más átomos, esta estructura molecular es lo que hace posible que logren atrapar el calor que es reflejado por la Tierra hacia la atmósfera.
Los gases que intervienen en este fenómeno son:
Vapor de agua
Dióxido de carbono (CO2)
Metano (CH4)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Ozono (O3)
Clorofluorocarbonos (CFC)
Sin la presencia de los gases de efecto invernadero, este fenómeno colapsaría.
¿Qué está agravando el efecto invernadero?
Aumento de las fábricas que liberan gases contaminantes a la atmósfera.
Uso de combustibles fósiles.
Uso de transportes que requieren gasolina, por ejemplo, buses, automóviles o aviones, entre otros.
La tala de árboles, ya que ellos son los encargado de tomar el CO2 de la atmósfera.
El aumento de la ganadería produce un aumento excesivo del metano, gas que se genera durante la digestión de los alimentos por parte del ganado y que luego es expulsado por ellos.
Consecuencias del efecto invernadero
Deshielo de los polos
En los polos, el deshielo ocurre a ritmos diferentes y es mucho mayor en el Ártico, esto se debe a que el Ártico está formado por hielo marítimo y aumento de la temperatura de los océanos puede que lo afecte más, además de que en el norte, están los países que más contaminan.
Con el aumento en los niveles de emisión de gases de efecto invernadero, este fenómeno se ha incrementado hasta el punto en que se mantiene demasiado calor en la atmósfera de la Tierra, lo que trae graves consecuencias para el ambiente, entre las que se pueden destacar:
Desertificación.
Derretimiento de los polos, lo que a su vez provoca un aumento en el nivel del mar.
Tormentas más fuertes y eventos extremos.
Incremento en los incendios forestales.
Aumento de la radiación solar, lo que provoca enfermedades como el cáncer de piel.
Acidificación de los océanos, debido a que estos son sumideros de CO2. El CO2 reacciona con el agua y forma ácido carbónico, si aumenta el CO2, se incrementa esta interacción y se acidifica el océano.
La acidificación de los océanos junto con el aumento de temperatura puede provocar extinciones de muchas especies.
El efecto invernadero junto con el calentamiento global, destruyen el hábitat de muchos animales.
Descontrol en el crecimiento de las plantas.
Destrucción de la capa de ozono debido al aumento del óxido nitroso, el principal gas de efecto invernadero que daña esta capa.
Los seis elementos más comunes asociados con las moléculas orgánicas como el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre, toman una variedad de formas químicas y pueden existir durante largos períodos en la atmósfera, en tierra, en agua o debajo de la superficie terrestre.
Procesos geológicos como la erosión, el drenaje de agua, el movimiento de las placas continentales y la meteorización, están involucrados en el ciclo de elementos en la Tierra. El reciclaje de materia inorgánica entre los organismos vivos y su medio ambiente se denomina ciclo biogeoquímico.
El término biogeoquímico proviene de los procesos biológicos, geológicos y químicos que causan la transferencia de materia.
Los ciclos biogeoquímicos pueden clasificarse como gaseosos, en los que el reservorio es el aire o los océanos (por evaporación) y sedimentarios, en el que el yacimiento es la corteza terrestre. Los gaseosos tienden a moverse más rápidamente que los sedimentarios y se ajustan más fácilmente a los cambios en la biosfera debido al gran reservorio atmosférico.
Ciclo del agua
Una molécula muy significativa en nuestro planeta que recorre los ecosistemas es la molécula de agua (H2O). Si bien generalmente se trata del ciclo del agua como los diversos estados que presenta la misma, al menos algunas moléculas de agua son absorbidas por las plantas y se dividen en átomos de hidrógeno y oxígeno; este último se libera en la atmósfera como oxígeno molecular (O2). Así, en virtud de los organismos fotosintéticos, el ciclo del agua es una parte importante de los ciclos del oxígeno y del hidrógeno.
La mayor parte del agua se encuentra en los océanos y las capas polares, aunque el agua también está presente en lagos y ríos de agua dulce, el cuerpo de los organismos y en el suelo como agua subterránea.
El agua se mueve entre los depósitos de almacenamiento por medio de la evaporación, la precipitación y por escurrimiento de la tierra.
El ciclo de sedimentación es una extensión del ciclo hidrológico. El agua transporta material de la tierra al océano, donde se añaden como sedimentos. El ciclo de sedimentos incluye la erosión física y química, el transporte de nutrientes y la formación de sedimentos a partir de los flujos de agua.
El ciclo de sedimentos está ligado con el flujo de seis elementos importantes, que son el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre. Estos elementos, también conocidos como macroelementos, constituyen el 95 % de todos los seres vivos. El equilibrio de estas moléculas es necesario para sostener la vida.
Ciclo del carbono
El carbono es uno de los elementos más importantes para los organismos vivos, como lo demuestra su abundancia y presencia en todas las moléculas orgánicas. El ciclo del carbono ejemplifica la conexión entre los organismos en varios ecosistemas. El carbono se intercambia entre los heterótrofos y los autótrofos dentro y entre los ecosistemas principalmente a través del CO2 atmosférico, una versión completamente oxidada del carbono que sirve como bloque básico para que los autótrofos puedan construir moléculas orgánicas de alta energía como la glucosa.
¿Sabías qué...?
La liberación mundial de carbono a través de las actividades humanas ha aumentado de 1 billón de toneladas al año en 1940 a 6,5 millones de toneladas en el año 2000.
Los fotoautótrofos y los quimioautótrofos aprovechan la energía del Sol y de los compuestos químicos inorgánicos para unir los átomos de carbono y transformarlos en compuestos orgánicos reducidos cuya energía se puede absorber posteriormente a través de los procesos de respiración y fermentación.
Ciclo del carbono
Ciclo del nitrógeno
En el suelo, así como en las raíces de ciertas plantas, el nitrógeno es fijado por bacterias, rayos y radiación ultravioleta.
Las bacterias fijan el nitrógeno elemental en una forma que puede ser usada por los organismos.
Ciertas bacterias toman las formas en las que se fijó el nitrógeno y posteriormente lo procesan. Este proceso que se conoce como oxidación proporciona energía para que el ciclo del nitrógeno tenga lugar. Las plantas absorben nitratos o iones de amonio del suelo y los convierten en compuestos orgánicos; por su parte, los animales obtienen nitrógeno mediante el consumo de plantas u otros animales.
Los residuos de los animales contienen nitrógeno; por lo tanto, independientemente de la forma de excreción del animal, algún nitrógeno se libera de nuevo en el ecosistema a través de este proceso.
Muchos problemas ambientales son causados por la interrupción del ciclo del nitrógeno gracias a la actividad humana, desde la producción de smog troposférico hasta la perturbación del ozono estratosférico y la contaminación del agua subterránea. Un ejemplo de uno de los problemas causados es la formación de gases de efecto invernadero.
Ciclo de Azufre
El azufre es un elemento esencial para las macromoléculas de los seres vivos. Varios grupos de microorganismos son responsables de llevar a cabo los procesos implicados en el ciclo del azufre.
El ciclo del azufre contiene tanto procesos atmosféricos como terrestres.
Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con el desgaste de las rocas, lo que hace que el azufre almacenado se libere; luego entra en contacto con el aire donde se convierte en sulfato. El sulfato es absorbido por plantas y microorganismos y se convierte en formas orgánicas; los animales consumen estas formas orgánicas a través de los alimentos, de tal manera que es movido a través de la cadena alimentaria. A medida que los organismos mueren y se descomponen, se libera de nuevo como sulfato y algunos entran en los tejidos de los microorganismos. También hay una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente en la atmósfera, donde se incluyen las erupciones volcánicas, la descomposición de materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua.
El azufre eventualmente se instala en la Tierra. Una pérdida continua de este elemento ocurre a través del drenaje en lagos y arroyos, y ocasionalmente en océanos. Dentro del océano se realizan algunos ciclos de azufre a través de las comunidades marinas, que se mueven a través de la cadena alimentaria; una parte de este es emitida de nuevo a la atmósfera por la evaporación, el restante se pierde en las profundidades del océano, donde se combina con el hierro para formar el sulfuro ferroso que es el responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.
Una tercera parte de todo el azufre que llega a la atmósfera proviene de las actividades humanas.
Ciclo del fósforo
El fósforo es un elemento importante para todas las formas de vida. Como fosfato, constituye una parte importante del marco estructural que mantiene el ADN y el ARN juntos. Al igual que el calcio, el fósforo es importante para los vertebrados; en el cuerpo humano, el 80 % del fósforo se encuentra en los dientes y huesos.
El ATP contiene tres moléculas de fosfato que requieren fósforo.
El ciclo de fósforo difiere de los otros ciclos biogeoquímicos en que no incluye una fase gaseosa; aunque pequeñas cantidades de ácido fosfórico pueden llegar a la atmósfera, lo que contribuye, en algunos casos, a la lluvia ácida. Muy poco fósforo circula en la atmósfera porque a las temperaturas y presiones normales de la Tierra, el fósforo y sus diversos compuestos no son gases. El fósforo se mueve en un ciclo a través del agua, el suelo, los sedimentos y los organismos, pero el mayor reservorio de fósforo está en la roca sedimentaria.
Los cambios en el ciclo del fósforo no tienen efectos directos sobre el clima, pero su disponibilidad condiciona la actividad vegetal y microbiana en los ecosistemas.
Con el tiempo, la lluvia y la intemperie causan que las rocas liberen iones de fosfato y otros minerales. Este fosfato inorgánico se distribuye entonces en el suelo y en el agua.
Las plantas absorben fosfato inorgánico del suelo y pueden ser consumidas por los animales; una vez en la planta o el animal, el fosfato se incorpora en moléculas orgánicas como el ADN. Cuando la planta o el animal mueren, se descomponen por la acción de bacterias, el fosfato orgánico se devuelve al suelo y puede estar disponible nuevamente para las plantas. Este proceso se conoce como mineralización.
El fósforo en el suelo puede terminar en los cursos de agua y eventualmente en los océanos. Una vez allí, se puede incorpora con el tiempo a los sedimentos.
El mismo proceso ocurre dentro del ecosistema acuático. El fósforo no es muy soluble, se une fuertemente a las moléculas en el suelo y alcanza principalmente las aguas donde viaja con las partículas de suciedad. Los fosfatos también entran en las vías fluviales a través de escurrimientos de fertilizantes, filtraciones de aguas residuales, depósitos minerales naturales y desechos de otros procesos industriales.
Aunque obviamente es beneficioso para muchos procesos biológicos, en aguas superficiales una concentración excesiva de fósforo se considera un contaminante. El fosfato estimula el crecimiento excesivo del plancton y las plantas, que tienden a consumir grandes cantidades de oxígeno disuelto, lo que potencialmente sofoca a los peces y otros animales marinos, al mismo tiempo que bloquea la luz solar disponible para las especies que habitan en el fondo. Esto se conoce como eutrofización.
Contaminación
Las actividades humanas han aumentado considerablemente los niveles de CO2 en la atmósfera y los niveles de nitrógeno en la biosfera. Los ciclos biogeoquímicos alterados combinados con el cambio climático aumentan la vulnerabilidad de la biodiversidad, la seguridad alimentaria, la salud humana y la calidad del agua.
La adolescencia es un período de crecimiento y desarrollo humano, en el cual el ser humano presenta una serie de cambios físicos y sociales previos a convertirse en un adulto. Sin embargo, no todos los adolescentes desarrollan estos cambios de la misma manera y como consecuencia se genera una serie de problemas que afecta la salud de los mismos.
La comunicación en la familia es un factor importante para prevenir problemas de salud en la adolescencia.
Principales problemas de salud en adolescentes
El embarazo precoz
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), aproximadamente el 11 % de todos los nacimientos a nivel mundial corresponden a adolescentes entre los 15 y 19 años. Las mayores cifras de embarazos precoces se registran en países de ingresos bajos y medianos debido a diversos factores socioeconómicos.
Los riesgos y complicaciones relacionados con el embarazo precoz son la principal causa de mortalidad entre las jóvenes de 15 a 19 años en todo el mundo.
Para prevenir un embarazo precoz es importante que las adolescentes estén orientadas sobre temas sexuales como el aborto y las enfermedades de transmisión sexual, tanto en la escuela como en el hogar. Además, es necesario fomentar en los jóvenes el crecimiento de su autoestima y prepararlos para ser adultos maduros y responsables capaces de tomar las decisiones correctas acerca de su sexualidad. Si los adolescentes tienen una vida sexualmente activa, se recomienda el uso de métodos anticonceptivos para prevenir un embarazo no deseado.
El 11 % de todos los nacimientos a nivel mundial corresponden a adolescentes.
Enfermedades de transmisión sexual (ETS)
Según cifras de la OMS, más de dos millones de adolescentes viven con VIH (Sida) en todo el mundo. A pesar de que la mortalidad por esta enfermedad ha disminuido con respecto a años anteriores, sigue siendo uno de los principales factores que afectan a los jóvenes a nivel mundial.
El continente que genera más muertes de niños y adolescentes por VIH es África ya que posee el mayor número de niños infectados por este virus, sin embargo, no todos reciben la atención y los cuidados necesarios para sobrevivir o prevenir la transmisión debido a las condiciones socioeconómicas de la región.
Otras enfermedades de transmisión sexual como el papiloma, el herpes, la gonorrea, la clamidia y la sífilis, a pesar de no ser mortales como el VIH, también son un gran problema que ataca la salud de los adolescentes, por lo tanto, los jóvenes deben saber cómo protegerse y disponer de los medios para ello.
El método preventivo principal de estas enfermedades es la comunicación y orientación de los padres u otros familiares en el hogar, conocer sobre métodos anticonceptivos y tener acceso a ellos para evitar la transmisión de dichas enfermedades, y también embarazos no deseados. Además, si los jóvenes están sexualmente activos se recomienda llevar un control médico y realizar anualmente pruebas que detecten este tipo de enfermedades.
El uso de métodos anticonceptivos previene las enfermedades de transmisión sexual.
Salud mental y violencia
Según la OMS, factores psicológicos como la depresión son la tercera causa principal de la morbilidad y discapacidad entre adolescentes de 15 a 19 años. Factores como la violencia, la humillación, la baja autoestima y la situación económica aumentan el riesgo de padecer problemas psicológicos.
Un adolescente con problemas de salud mental se ve obligado por el entorno social a consumir drogas y alcohol, lo cual genera cambios en las aptitudes del individuo y genera situaciones de violencia que atentan contra la vida del mismo.
Es importante propiciar el desarrollo de aptitudes para la vida en los niños y adolescentes, así como ofrecerles la orientación y el apoyo psicosocial necesarios para llevar una vida con completa normalidad en la escuela, en la comunidad y en el hogar.
Si el adolescente presenta estos problemas es importante detectarlos a tiempo para así manejarlos adecuadamente. Existen programas sociales que ayudan a fortalecer los lazos entre los adolescentes y sus familiares y, por lo tanto, combatir juntos dichos problemas. Además, es vital que los jóvenes se sientan cómodos en sus hogares; tener una buena comunicación con sus padres y reducir el acceso al alcohol, drogas y armas de fuego pueden prevenir lesiones como consecuencia de la violencia.
Otros problemas de salud en adolescentes
La malnutrición y obesidad en niños y adolescentes conlleva a que estos sean propensos a contraer enfermedades y morir a una edad temprana. Enfermedades como la anemia o problemas cardiacos han sido causas principales de millones de muertes de niños y adolescentes en todo el mundo. Por tal motivo, es importante desarrollar en la niñez y en la adolescencia buenos hábitos alimenticios y realizar ejercicio físico de manera adecuada para tener una vida plena como adultos.
Realizar ejercicios de forma adecuada ayuda a mejorar la salud en niños y adolescentes.
Los informes pueden ser realizados por diversas razones, una de las principales es la de mostrar las realidades de un problema a través de diferentes perspectivas. Esta herramienta de investigación puede ser solicitada desde el ambiente académico y laboral, por lo cual resulta importante saber cómo realizarlo.
¿Qué es un informe?
Es un documento escrito que a través de una estructura ordenada comunica un problema o realidad desde diferentes perspectivas. Uno de los elementos que caracteriza a un informe es la investigación exhaustiva que se debe emplear durante su desarrollo.
El contenido mencionado por el autor debe ser verificado y en el caso de apoyarse en otras investigaciones debe rendir el adecuado reconocimiento a las mismas. De igual forma, se debe explicar qué métodos investigativos se usaron a lo largo del trabajo y finalmente se deben mostrar qué soluciones o recomendaciones se sugieren para resolver el problema estudiado.
La información contenida en un informe debe estar sistematizada, es decir, debe seguir una estructura ordenada.
Estructura básica de un informe
Introducción: en esta parte se responde por qué, para qué y con qué se va llevó a cabo la investigación
Desarrollo: en esta parte se responde al cómo, es decir, se explican los procedimientos metodológicos usados para cotejar los datos y recopilar información.
Conclusión: en esta parte se muestran los resultados obtenidos y al mismo tiempo se explica qué debe hacerse. Responde qué se obtuvo y qué se debe hacer.
Un buen informe puede sintetizarse en tres o cuatro puntos centrales
Partes observadas comúnmente en un informe
Portada: aunque no es estrictamente necesaria, la portada indica los datos del autor y el título del trabajo.
Título: es lo que identifica a la investigación, debe dar una idea sobre lo que trata el texto, por lo cual debe estar sujeto muchas veces a revisión.
Objetivo: señala las metas específicas que se deben cumplir con la finalidad de responder la pregunta de investigación. Los objetivos también son la brújula de la investigación, ya que orientan su desarrollo.
Introducción: es una síntesis del tema que se va a abordar en el trabajo.
Cuerpo: contiene la parte completa del tema y por ende, la información principal.
Conclusiones: en esta sección se responden los interrogantes planteados y se muestran los resultados obtenidos más relevantes.
Bibliografía: es una lista ordenada que muestra el material bibliográfico usado como fuente de consulta o de soporte documental para la investigación.
La bibliografía es uno de los elementos más importantes de los informes porque otorgan validez y fundamento a la investigación realizada.
Tipos de informes
Antes de iniciar la redacción de un informe se debe tener en cuenta la materia que se va a abarcar dentro del mismo y sus características textuales, ya que de acuerdo a estos dos criterios se clasifican los trabajos de investigación.
-De acuerdo a la materia que abarcan, los informes se clasifican en:
Informe técnico: se realiza cuando el problema es de origen técnico. Por esta razón, la exposición de datos y hechos se encuentran dirigidos a alguien (alguna persona o institución). Este tipo de informe se emplea por organizaciones públicas o privadas.
Informe científico: su enfoque se realiza en torno a un tema científico, por lo cual, el lenguaje usado es más riguroso mediante el uso de términos científicos.
Informe de divulgación: se orientan a un público en general, el lenguaje usado es más sencillo con la finalidad de que el trabajo se adapte a un mayor número de personas.
Informe mixto: es una investigación que puede estar destinada tanto al público en general como a instituciones públicas o privadas.
-De acuerdo a las características textuales empleadas, los informes se clasifican en:
Informe expositivo: contiene una secuencia narrada de hechos con antecedentes que permitan comprender el tema. En esta investigación, el autor no proporciona ningún tipo de análisis o interpretación.
Informe interpretativo: es una investigación en la que el autor ofrece recomendaciones oportunas para resolver un problema, para lograrlo estudia y analiza los hechos para llegar a las conclusiones.
Informe persuasivo: la finalidad de este informe es que el público a quién va dirigido quede convencido de lo que se expone y tome una determinada decisión.
Pasos para redactar un informe
Manejar un lenguaje claro, preciso y objetivo.
Evitar apreciaciones personales como: “pienso”, “creo” y “deseo” entre otras, las cuales deben ser sustituidas por las siguientes formas: “se analizó”, “se ha observado”, “se procedió”.
Conocer las características del tipo de informe que se va a realizar.
Determinar del objetivo principal.
Seleccionar y analizar la información
Fijar la estructura del informe
Comenzar a trabajar en el informe.
Al momento de fijar el objetivo de la investigación se deben realizar las siguientes preguntas: ¿a quién va orientado el informe?, ¿qué uso se le va a dar?, ¿qué se quiere conocer?, ¿cuáles son los conocimientos que se tienen sobre el tema?
Fijar las fuentes de información y los recursos a través de los cuáles se va a extraer la información.
Analizar la información recolectada y comenzar a hacer las comparaciones.
Evaluar y verificar los datos recolectados.
Seguir con la estructura del informe de acuerdo a las normas preestablecidas en la institución u organismo en el cuál será publicado el informe. Normalmente, la estructura está divida en introducción, desarrollo y conclusión.
De acuerdo a los resultados obtenidos, redactar las conclusiones.
Proponer las posibles recomendaciones para resolver el problema. Cada una de éstas deben guardar una estrecha relación con cada conclusión planteada.
Organizar la bibliografía consultada según el orden de aparición en el informe o en orden alfabético.
Al momento de redactar un informe se recomienda usar un lenguaje claro y objetivo.
La matemática está constituida por numerosos tipos de operaciones, sin embargo, existen 4 operaciones básicas que todo individuo debe conocer. Estas operaciones son: la suma, la resta, la multiplicación y la división. A continuación estudiaremos las propiedades de dichas operaciones.
Operaciones básicas de la matemática.
Propiedades de la suma
Propiedad asociativa: en esta propiedad, al sumar tres o más números, el resultado es el mismo sin importar el orden en el que se agrupan los sumandos.
Así que:
Propiedad conmutativa: en esta propiedad, al sumar dos o más números, el resultado es el mismo sin importar el orden de los sumandos, es decir, el orden de los sumandos no altera el resultado.
Así que:
Elemento neutro: el elemento neutro de la suma es el cero. La suma de cualquier número y cero da como resultado el mismo número.
Símbolos de suma y resta.
Propiedades de la resta
Elemento neutro: el elemento neutro de la resta es el cero. La resta de cualquier número y cero da como resultado el mismo número.
Elemento simétrico:restar un número con su opuesto, es decir, un número con el mismo valor, produce como resultado el elemento neutro de la resta 0.
Propiedades de la multiplicación
Propiedad asociativa: al multiplicar tres o más números, el resultado es el mismo sin importar como se agrupen o efectúen los factores.
Entones:
Propiedad conmutativa: al multiplicar dos números, el resultado es el mismo sin importar el orden de los multiplicandos, es decir, el orden de los factores no altera el producto.
Entonces:
Elemento neutro: el elemento neutro de la multiplicación es el uno. La multiplicación de cualquier número y uno da como resultado el mismo número.
Propiedad distributiva: al multiplicar un número por una suma o una resta, se multiplica el número por cada uno de los elementos contenidos en el paréntesis y luego se suma o resta según sea el caso.
Tablas de multiplicar.
Propiedades de la división
Cuando se dividen dos números naturales o enteros, el resultado no siempre es otro número natural o entero, es decir, la división no es una operación interna de este tipo de números.
Cuando se intercambian de lugar el divisor con el dividendo no se obtiene el mismo resultado, es decir, la división no es una operación conmutativa.
Porque:
Como consecuencia de que no existe ningún cociente que multiplicado por cero sea igual al dividendo, no se puede dividir por dicho número.
Una división es exacta si el dividendo es igual al divisor por el cociente, y es entera si el dividendo es igual al divisor por el cociente más el resto.
→ División exacta
Donde:
20 = dividendo
4 = divisor
5 = cociente
0 = resto
→ División entera
Donde:
19 = dividendo
5 = divisor
3 = cociente
4 = resto
¡A practicar!
Resuelve las siguientes operaciones aplicando las propiedades necesarias:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
m)
n)
o)
Soluciones
a) 33 | b) 7 | c) 36 | d) 3 | e) 24 | f) 0 | g) 25 | h) 6 | i) 16 | j) 5 | k) 18 | l) 24 | m) 22 | n) 6, resto = 1 | o) 32
El agua es una fuente de vida indispensable para la salud y bienestar del ser humano, animales y plantas. Debe cuidarse para evitar contaminaciones y preservarse para evitar su escasez. A continuación se observan las medidas necesarias para la conservación del agua en el hogar y las consecuencias del desperdicio de la misma.
Conservación del agua en el hogar
En el baño
Cerrar la llave del lavamanos al momento de cepillarnos los dientes, rasurarnos o mientras nos enjabonamos las manos, puede evitar el gasto innecesario de más de 700 litros de agua a la semana.
Tomar baños cortos en la regadera o ducha en vez de utilizar una tina o bañera, ya que la primera usa menos agua y por lo tanto, se puede evitar el gasto innecesario de más de 1.800 litros de agua al mes; además, mientras nos enjabonamos podemos cerrar la llave y ahorrar más agua.
Es importante recordar colocar el tapón después de que se llene la tina para evitar derrames.
Los escusados o inodoros representan la fuente principal del consumo de agua de un hogar, por lo tanto, hay que tener especial cuidado en cuanto a su eficiencia.
No debemos botar papeles dentro del inodoro, ya que esto puede provocar derrames, además de prestar mucha atención en cuanto a la presencia de fugas que puedan malgastar grandes cantidades de agua.
En la cocina
Lavar todos los platos que se utilicen en una comida al mismo tiempo. Esto evita que se malgaste agua lavando los platos en diferentes ocasiones y se evita llenar de nuevo el lavaplatos.
No utilizar agua para descongelar comida. Es más sencillo y ahorrativo descongelar la comida en el refrigerador con anticipación.
Retirar la comida restante en los platos sin utilizar agua para enjuagarlos para así colocarlos luego en el lavaplatos.
Al lavar la ropa
Lavar cargas completas de ropa, es decir, grandes cantidades de ropa y no sólo una pieza. Además se deben utilizar los niveles apropiados de agua en la lavadora.
Una recomendación de mucha utilidad es comprar una lavadora de alta eficiencia, ya que pueden ahorrar más del 50% del uso del agua y de la energía.
Al aire libre (patios, jardines y estacionamientos)
Utilizar plantas nativas y tolerantes a las sequias en nuestros jardines como una alternativa para la conservación del agua. Si esta opción no es posible, se recomienda comprar un temporizador de bajo costo para mangueras y así evitar el desperdicio de agua al momento de regar las plantas. Otra alternativa es utilizar mangueras de goteo para evitar la evaporación.
Reciclar agua de lluvia para utilizarla en la jardinería es una manera sencilla y eficaz de ahorrar agua.
Utilizar una escoba o una sopladora eléctrica para limpiar el área del jardín y el estacionamiento, ya que las hojas caídas de los árboles, el polvo y la arena pueden removerse fácilmente. Evitar utilizar agua para esta labor es una forma muy eficaz de conservarla.
Al momento de lavar un automóvil es recomendable utilizar una boca ajustable en la manguera o un aspersor para evitar derrames de agua. También se recomienda cerrar el flujo de agua mientras se enjabona el vehículo.
Consecuencias del mal uso o desperdicio del agua
La consecuencia principal del desperdicio de este recurso natural es la escasez de agua en los ríos y lagos, es decir, la sequía de los ríos y lagos. Además de crear una imagen perturbadora del medio ambiente, de esta consecuencia se derivan varios aspectos negativos:
Los animales y plantas que viven en estos hábitats se ven afectados directamente, ya que dependen del agua para sobrevivir, por lo tanto, se ven obligados a emigrar a otros lugares donde las condiciones naturales sean apropiadas para su sobrevivencia. Sin embargo, durante este proceso muchos animales mueren y la población en las especies se reduce.
Los cultivos que dependen del agua de los ríos y lagos pierden calidad, factor que afecta fuertemente al sector agrícola.
La escasez del agua obliga a las personas a recurrir a otras fuentes para poder hidratarse. En la mayoría de los casos estas fuentes están contaminadas y ocasionan graves enfermedades en la población, como cólera, malaria, fiebre amarilla, disentería o enfermedades relacionadas al sistema digestivo.
Las principales generadoras de agua contaminada son las industrias a través de sus residuos, aguas contaminadas por sales, pesticidas o herbicidas.
Las mutaciones provocan cambios en el ADN, los cuales pueden provocar desórdenes genéticos devastadores o adaptaciones beneficiosas, razón por la cual es de suma importancia estudiarlas.
¿Qué son las mutaciones?
Las mutaciones son cambios en las secuencias del ADN o ARN y son una de las causas principales de la diversidad biológica. Se producen en muchos niveles diferentes, desde un bloque del ADN hasta un segmento de algún cromosoma, y tienen consecuencias diferentes en cada organismo.
A pesar de que existen varios tipos de cambios moleculares, la mutación se refiere típicamente a los cambios en los ácidos nucleicos.
En los sistemas biológicos capaces de reproducirse, los cambios pueden ser o no heredables. Por ejemplo, algunas mutaciones afectan a un solo individuo, el que la porta, mientras que otras a todos los descendientes del organismo portador y por lo tanto a futuras generaciones.
Mutaciones hereditarias vs. mutaciones somáticas o adquiridas
Las mutaciones hereditarias son aquellas que pasan de padres a hijos, generalmente están presentes en toda la vida de la persona y ocupan prácticamente todas las células de su cuerpo. Estas mutaciones también se conocen como mutaciones de línea germinal, porque se pueden hallarse en las células germinales del padre o de la madre, es decir, en el óvulo o los espermatozoides.
Las mutaciones hereditarias se producen en las células sexuales.
Por otro lado, las mutaciones adquiridas o somáticas pueden producirse en algún momento de la vida de la persona, pero solo estarán presentes en ciertas células del cuerpo. Estas no son pasadas a las siguientes generaciones porque no se producen en las células germinales, ocurren en las somáticas.
Tipos de mutaciones
Existen muchas formas diferentes en las que el ADN puede cambiar, lo que da como resultado diversos tipos de mutaciones, las cuales se diferencian entre sí de acuerdo al lugar donde se producen, dividiéndose en:
Mutaciones génicas o moleculares.
Mutaciones cromosómicas.
Mutaciones genómicas.
Mutaciones genéticas
Son aquellas que ocurren cuando se producen cambios en la secuencia de nucleótidos del ARN, lo que puede traer como consecuencia que se formen las proteínas incorrectas. Dentro de este tipo se encuentran:
Sustituciones: son aquellas en las que hay un intercambio entre dos bases nitrogenadas, ejemplo, un cambio entre una timina (T) y una citosina (C). Dicha sustitución podría cambiar el codón y generar un aminoácido diferente, lo que provocará a su vez un cambio en la proteína producida.
CTGGAG
CTGGTG
La anemia falciforme es causada por una mutación de sustitución, en esta el codón GAG muta a GTG, y conduce al cambio del aminoácido glutamato a valina.
En algunos casos las sustituciones pueden no afectar la estructura de la proteína, a éstas se las conoce como mutaciones silenciosas.
Mutaciones cromosómicas
Son aquellas que afectan a los cromosomas mediante las supresiones o duplicaciones de algún segmento del cromosoma. Dentro de este tipo se encuentran:
Inserciones: son aquellas mutaciones en las que pares de bases extra se insertan en el ADN. Este número de bases puede variar entre uno y miles. La enfermedad de Huntington y el síndrome de X frágil son ejemplos de este tipo de mutaciones.
Mutación de tipo inversión.
Deleciones: son aquellas en las que se suprime o se pierde una sección del ADN. El número de bases suprimidas puede variar de uno a miles.
El síndrome de deleción 22q11.2 es un ejemplo de mutación por deleción en el que se suprimen algunos pares de bases del cromosoma 22, lo que trae como consecuencia trastornos autoinmunes y defectos cardíacos.
Mutación de tipo deleción.
Translocaciones: son aquellas mutaciones en las que una porción del ADN es pasada de un cromosoma a otro no homólogo. Algunos tipos de leucemia son provocados por translocaciones.
Mutación de tipo translocación.
Mutaciones genómicas
También conocidas como mutaciones numéricas, son aquellas que afectan el número total de cromosomas de un individuo. Dentro de este tipo se pueden destacar:
Poliploidía: es aquella condición en la que un organismo diploide adquiere uno o más juegos de cromosomas adicionales. La poliploidía se produce como consecuencia de la no separación o separación incompleta de los cromosomas durante la mitosis o meiosis.
Aneuploidía: en este caso la mutación se produce en uno o varios cromosomas pero no afecta el juego completo, como en el caso de la poliploidía. La aneuploidía genera un número anormal de algún cromosoma. De acuerdo a esto, las aneuploidias pueden ser de tipo, monosomías, trisomías y tetrasomías, entre otras, de acuerdo al número de cromosomas que se dupliquen.
El síndrome de Down se produce porque hay 3 cromosomas del tipo 21, por eso también se conoce como trisomía 21.
Haploidía: son aquellas en las que se produce una disminución en el juego total de cromosomas de un individuo.
Efectos de las mutaciones
Los efectos de las mutaciones pueden ser beneficiosos, perjudiciales o neutrales, todo depende del contexto y de la ubicación donde ocurra la misma.
La mayoría de las mutaciones no neutrales son deletéreas, es decir, afectan la capacidad de un individuo sin causarle la muerte. Generalmente, cuanto mayor es el número de bases afectadas por una mutación, mayor será el efecto de la misma sobre el individuo.
Las mutaciones pueden variar en efecto, algunas pueden tener efectos enormes, mientras que otras, tienen efectos pequeños que pueden generar cambios evolutivos.
La mayoría de las veces en las que ocurre una mutación, se logra invertir por los procesos de reparación del ADN, los cuales están en constante trabajo para evitar cualquier error. Sin embargo, algunos cambios pueden permanecer y son los potencialmente generaran una enfermedad.
VOLVER A LOS ARTÍCULOS
