martes, 17 de octubre de 2017
Difusión y ósmosis.
¿Qué es la difusión?.
Veamos el siguiente video para entender los fenómenos de difusión, osmosis y diálisis:
* Difusión. Si dos disoluciones con distinta concentración se ponen en contacto o están separados por una membrana permeable (que permite el paso tanto de soluto como de disolvente) el disolvente y los solutos se desplazan hasta alcanzar una concentración intermedia.
Se produce un movimiento direccional de las particulas de soluto y disolvente desde las zonas de mas a las de menos concentración con el fin de igualar las concentraciones en todas las partes.
Véase el video siguiente sobre la difusión del té en agua:
* Osmosis. En el caso de la ósmosis, se tienen dos disoluciones de distinta concentración pero separadas por una membrana semipermeable (es decir, que solo deja pasar el disolvente pero no los solutos).
La diferencia de concentración entre ambas disoluciones crea que el disolvente pase desde la disolución más diluida (zona hipotónica) hasta la zona más concentrada (zona hipertónica) con lo que las concentraciones se igualaran a ambos lados de la membrana (disoluciones isotónicas).
Al suceder este proceso va a aparecer una diferencia de altura h entre ambas disoluciones y, por lo tanto, una presión hidrostática (provocada por el agua).
La diferencia de altura va incrementándose y por lo tanto aumenta también esa presión hidrostática.
Se produce un movimiento direccional de las particulas de soluto y disolvente desde las zonas de mas a las de menos concentración con el fin de igualar las concentraciones en todas las partes.
Véase el video siguiente sobre la difusión del té en agua:
* Osmosis. En el caso de la ósmosis, se tienen dos disoluciones de distinta concentración pero separadas por una membrana semipermeable (es decir, que solo deja pasar el disolvente pero no los solutos).
La diferencia de concentración entre ambas disoluciones crea que el disolvente pase desde la disolución más diluida (zona hipotónica) hasta la zona más concentrada (zona hipertónica) con lo que las concentraciones se igualaran a ambos lados de la membrana (disoluciones isotónicas).
Al suceder este proceso va a aparecer una diferencia de altura h entre ambas disoluciones y, por lo tanto, una presión hidrostática (provocada por el agua).
La diferencia de altura va incrementándose y por lo tanto aumenta también esa presión hidrostática.
lunes, 16 de octubre de 2017
Instrumentos de medida. Errores.
1. Cualidades de los instrumentos de medida.
Los instrumentos de medida sirven para realizar medidas de las distintas magnitudes físicas durante la fase de experimentación del método científico para comprobar si nuestra hipótesis es correcta.
Por lo tanto, la elección de un instrumento de medida es fundamental a la hora de llevar a cabo la medición. Por ejemplo, ¿medirías la distancia entre dos ciudades con una regla?. ¿O la masa de un grano de arroz con una báscula de baño?.
En primer lugar tendremos que saber que es lo que se conoce por medir.
"Medir una magnitud es compararla con un patrón"
Un patrón no es mas que un valor concreto de esa magnitud, que se toma de forma arbitraria, pero que es común para todo el mundo. Cuando medimos expresamos cuantas veces esa magnitud contiene ese patrón.
Cuando medimos lo podemos hacer de dos maneras:
1. Comparando directamente con el patrón (así lo hacemos al medir con un metro).
2. Usando instrumentos de medida que están calibrados en fracciones de patrón en cuestión y nos darán directamente la medida (como lo hace un radar de velocidad).
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Es muy necesario, por tanto, conocer cuales son las cualidades de los instrumentos de medida para que a la hora de llevar a cabo una medición se lleve a cabo de manera correcta:
* Precisión. Es el valor más pequeño de una magnitud que se puede medir con un instrumento de medida. Se representa por el valor más pequeño de la magnitud que es capaz de determinar antecedido por el símbolo +. Por ejemplo, las reglas de clase tienen una precisión de + 1 mm. Cuanto más pequeño es el valor de la precisión, más preciso es, porque puede detectar variaciones más pequeñas.
* Sensibilidad. Es la capacidad de un instrumento de medida para apreciar cambios en la magnitud que se mide. Está relacionada con la subdivisión mínima de su escala, o lo que es lo mismo, un instrumento de medida es más sensible cuando es más preciso.
Por ejemplo, si mido un tiempo con un cronómetro que mide centésimas y obtengo 10,23 s, la sensibilidad es 0,01 s.
Otro ejemplo, en un reloj de pared, la mínima cantidad de magnitud que mide es 1 segundo, por lo que la sensibilidad es 1 s.
Para cada medida que hagamos necesitamos tener cierta sensibilidad y no es siempre la misma. Por ejemplo, para medir la distancia entre ciudades no necesitaremos un instrumento de medida que aprecie milímetros, pero sin embargo, para medir el grosor de un grano de arroz si que lo necesitaríamos.
Fíjate en la imagen, tenemos dos reglas, una con una precisión de 1 mm y otra con una precisión de 1 cm, o lo que es lo mismo, 10 mm. Como la primera es más precisa que la primera, también es más sensible.
* Exactitud. Es la capacidad que tiene un instrumento para medir un valor cercano al real de la magnitud que se está midiendo.
* Fidelidad. Es la capacidad de un aparato de obtener el mismo valor de la magnitud que estamos midiendo por más medidas que estemos haciendo.
* Rapidez. Capacidad de un aparato de realizar medidas en el menor tiempo posible.
* Intervalo de medida. Es el conjunto de valores que el aparato puede medir (que va desde el valor mínimo del aparato hasta el máximo).
2. Errores de medida.
Toda medida se ve afectada por errores:
* Sistemáticos. Relacionados con el equipo de medida o a su mal uso, por lo que pueden corregirse o minimizarse. Por ejemplo cuando una báscula no está correctamente calibrada.
Otro ejemplo seria cuando por razones ambientales, el equipo de medida no realiza la medida de manera correcta.
* Aleatorios. Son fortuitos e impredecibles, por lo que escapan al control del experimentador y no se pueden evitar. Ejemplo: Al medir una linea por medio de distintas personas o bien la misma por medio de varias personas. Siempre va a ocurrir que estas medidas difieren y no hay método para evitar estos errores.
Precisión y exactitud.
En función de los errores cometidos hablamos de las siguientes características de las medidas:
Precisión. Indica la similitud de las medidas realizadas. NO ERRORES ALEATORIOS.
Exactitud. Refleja cercania entre medidas y valor real. PRECISIÓN + NO ERRORES SISTEMÁTICOS.
Expresión de la incertidumbre de una medida. Error absoluto y relativo.
Al realizar una medida, junto al valor obtenido hay que señalar la incertidumbre asociada al proceso de medida separado con el símbolo +. Hay dos maneras:
* Mediante el valor absoluto. Que es la diferencia entre el valor obtenido y el valor real de la magnitud que se mide. Como no conocemos este último, se trata de una estimación. En este curso tomaremos como error absoluto de una medida el umbral de resolución del aparato con el que se toma la medida (VALOR MÍNIMO QUE SE PUEDE TOMAR-SUBDIVISIÓN MÍNIMA DE SU ESCALA)
* Mediante el error relativo. Que es el cociente entre el error absoluto y el valor de la medida que acabamos de hacer. El error relativo indica la calidad de la medida (a menor error relativo, mayor calidad de la medida). Se puede expresar, multiplicándolo por 100, como un porcentaje.
3. Medidas directas o indirectas.
* Medida directa. Aquella que se realiza con el uso exclusivo de un instrumento de medida. Por ejemplo, medir una longitud con un metro, un tiempo con un cronómetro, etc.
* Medida indirecta. Se obtiene con cálculos matemáticos a partir de valores obtenidos con medidas directas. Por ejemplo, medir la superficie de un cuerpo o el volumen del mismo.
4. Minimizar errores en medidas directas.
Para minimizar errores en medidas directas se recurre siempre a realizar varias medidas de la magnitud y se toma como la valor de la medida la media aritmética. La media aritmética consiste en sumar todos los valores y dividirlos entre el número de medidas hechas.
Existen técnicas matemáticas para la estimación de errores, aunque ya hemos visto que tomaremos como error absoluto el umbral de resolución de nuestro aparato o mínima variación de la medida que se puede realizar con el aparato.
lunes, 9 de octubre de 2017
El nucleo de la célula
Recordemos:
Las células del cuerpo humano, como las de todos los animales, y también las de plantas, hongos y protoctistas, son células eucarióticas (de eu, ‘verdadero’, y karyon, ‘núcleo’). Esto significa que el contenido del núcleo está separado del citoplasma por una envoltura.
La envoltura nuclear es una doble membrana atravesada por poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
¿Qué hay en el interior del núcleo?
El contenido del núcleo se denomina nucleoplasma y está compuesto por una disolución gelatinosa donde se encuentran dispersos:
1. La cromatina.
Cromatina es un termino empleado para referirse a un pigmento localizado en el interior del núcleo de las células, está formada por el ADN y un grupo de proteínas necesarias para que este se organice de forma ordenada.
El ADN es una molécula de doble cadena en donde se encuentra toda la información genética de los seres vivientes, es como un gran recetario en donde se explica cómo fabricar cada una de las proteínas del cuerpo, si estuviera completamente estirada la molécula de ADN de cada célula mediría aproximadamente unos 2,3 metros.
La única manera de que esta cadena pueda mantenerse dentro de una estructura microscópica como el núcleo de la célula, que mide aproximadamente la centésima parte de un milímetro, es que se encuentre organizada de una forma tal que ocupe el menor volumen posible, esto se logra mediante un proceso de “superenrollamiento” que consta de varios niveles.
El primer nivel esta dado por el enrollamiento de partes de la cadena sobre unas proteínas llamadas histonas, así se originan los nucleosomas, estos a su vez se enrollan sobre sí mismos para conformar los genes que son unidades de información para fabricar cada proteína, los genes a su vez se unen para formar los cromosomas. En una célula humana existen 46 cromosomas que se organizan bajo la forma de 23 pares, de los cuales un par es de tipo sexual y tiene como función determinar el sexo del individuo.
Cuando la célula va a dividirse para originar dos células hijas, los filamentos de cromatina se contraen (se apelotonan) dando lugar a unas estructuras más cortas y gruesas llamadas cromosomas (del griego crôma, ‘color’, y sôma, ‘cuerpo’).
Las diferentes especies tienen distinto número de cromosomas en el núcleo de sus células. Nuestras células llevan 23 pares de cromosomas, un lote de 23 procede del núcleo del óvulo, el gameto femenino, aportado por nuestra madre, y el otro lote, del núcleo del espermatozoide aportado por nuestro padre.
Cada cromosoma está formado por una molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) que contiene información, la llamada genética o hereditaria. El ADN de nuestras células lleva unos 25 000 genes; cada gen es un fragmento de ADN con información acerca de cómo fabricar una de las miles de moléculas de proteínas diferentes que tiene nuestro cuerpo como, por ejemplo, la hemoglobina o la melanina.
2. Los nucleolos.
Son zonas de Son unas zonas del núcleo, de forma esférica, en las que se fabrican los ribosomas que luego pasan al citoplasma
¿Cuales son las distancias entre nucleo y nucleolo?.
- Nucleo. Orgánulo membranoso de la célula eucariota donde está el ADN y el nucleolo.
- Nucleolo. En el se fabrican los ribosomas.
¿Todas las células tienen núcleo?
Todas las células tienen una o varias moléculas de ADN, pero no siempre están separadas del resto del citoplasma por una envoltura membranosa. En los millones de bacterias que viven en nuestro aparato digestivo o sobre nuestra piel, no hay un verdadero núcleo porque la información genética se encuentra dispersa en el citoplasma. Este tipo de células se denominan procarióticas (de pro, ‘antes’, y karyon, ‘núcleo’). Las bacterias y el resto de Moneras son procarióticas.
Las células del cuerpo humano, como las de todos los animales, y también las de plantas, hongos y protoctistas, son células eucarióticas (de eu, ‘verdadero’, y karyon, ‘núcleo’). Esto significa que el contenido del núcleo está separado del citoplasma por una envoltura.
La envoltura nuclear es una doble membrana atravesada por poros que permiten el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
¿Qué hay en el interior del núcleo?
El contenido del núcleo se denomina nucleoplasma y está compuesto por una disolución gelatinosa donde se encuentran dispersos:
1. La cromatina.
Cromatina es un termino empleado para referirse a un pigmento localizado en el interior del núcleo de las células, está formada por el ADN y un grupo de proteínas necesarias para que este se organice de forma ordenada.
El ADN es una molécula de doble cadena en donde se encuentra toda la información genética de los seres vivientes, es como un gran recetario en donde se explica cómo fabricar cada una de las proteínas del cuerpo, si estuviera completamente estirada la molécula de ADN de cada célula mediría aproximadamente unos 2,3 metros.
La única manera de que esta cadena pueda mantenerse dentro de una estructura microscópica como el núcleo de la célula, que mide aproximadamente la centésima parte de un milímetro, es que se encuentre organizada de una forma tal que ocupe el menor volumen posible, esto se logra mediante un proceso de “superenrollamiento” que consta de varios niveles.
El primer nivel esta dado por el enrollamiento de partes de la cadena sobre unas proteínas llamadas histonas, así se originan los nucleosomas, estos a su vez se enrollan sobre sí mismos para conformar los genes que son unidades de información para fabricar cada proteína, los genes a su vez se unen para formar los cromosomas. En una célula humana existen 46 cromosomas que se organizan bajo la forma de 23 pares, de los cuales un par es de tipo sexual y tiene como función determinar el sexo del individuo.
Cuando la célula va a dividirse para originar dos células hijas, los filamentos de cromatina se contraen (se apelotonan) dando lugar a unas estructuras más cortas y gruesas llamadas cromosomas (del griego crôma, ‘color’, y sôma, ‘cuerpo’).
Las diferentes especies tienen distinto número de cromosomas en el núcleo de sus células. Nuestras células llevan 23 pares de cromosomas, un lote de 23 procede del núcleo del óvulo, el gameto femenino, aportado por nuestra madre, y el otro lote, del núcleo del espermatozoide aportado por nuestro padre.
Cada cromosoma está formado por una molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) que contiene información, la llamada genética o hereditaria. El ADN de nuestras células lleva unos 25 000 genes; cada gen es un fragmento de ADN con información acerca de cómo fabricar una de las miles de moléculas de proteínas diferentes que tiene nuestro cuerpo como, por ejemplo, la hemoglobina o la melanina.
2. Los nucleolos.
Son zonas de Son unas zonas del núcleo, de forma esférica, en las que se fabrican los ribosomas que luego pasan al citoplasma
¿Cuales son las distancias entre nucleo y nucleolo?.
- Nucleo. Orgánulo membranoso de la célula eucariota donde está el ADN y el nucleolo.
- Nucleolo. En el se fabrican los ribosomas.
¿Todas las células tienen núcleo?
Todas las células tienen una o varias moléculas de ADN, pero no siempre están separadas del resto del citoplasma por una envoltura membranosa. En los millones de bacterias que viven en nuestro aparato digestivo o sobre nuestra piel, no hay un verdadero núcleo porque la información genética se encuentra dispersa en el citoplasma. Este tipo de células se denominan procarióticas (de pro, ‘antes’, y karyon, ‘núcleo’). Las bacterias y el resto de Moneras son procarióticas.
Cambios físicos y químicos
La Física y la Químicas se encargan de explicar el mundo en el que vivimos, y para ello estudian los cambios que ocurren en la materia que nos rodea:
- Si la porción de materia en estudio no tiene limites definidos hablamos de sistemas materiales. Por ejemplo, un átomo o el universo.
- Si la porción de materia tiene limites definidos se llama cuerpo. Por ejemplo, una tiza, un árbol.
Existen dos tipos de cambios que se van a dar en la naturaleza:
Los cambios físicos son aquellos en los que después de que se produzca el cambio se tienen las mismas sustancias .
Los cambios químicos son aquellos en los que des- pués del cambio se tienen sustancias diferentes a las iniciales. Normalmente, los cambios químicos van acompañados de ciertos fenómenos que nos permite reconocerlos. Por ejemplo, la emisión de un gas, el cambio de color, la aparición de burbujas, etc.
Ejercicio. Vamos a clasificar los siguientes cambios en Físicos o Químicos:
Yodo metálico sometido al calor
Papel en trozos
Papaya licuada
Agua en forma de vapor
Limaduras de hierro
Trozos de vela sometidas al calor
Vidrio molido
Madera en virutas
Perfume que se evapora
Azúcar en miel
Sublimación de la naftalina
Una liga que se estira
Azúcar disuelto en agua
Huevo batido
Fusión del hielo
Dilatación de un metal
Hierro al rojo vivo
Ensalada de fruta
Evaporación del alcohol
Oxidación de un metal
Combustión de la gasolina
Digestión de los alimentos
Fermentación de la leche
Putrefacción del pescado
Leña en carbón
Aceite quemado
La respiración celular
La fotosíntesis
La explosión de una dinamita
La quema de juegos artificiales
La reacción del bicarbonato con vinagre
Carne quemada
Corrosión de los metales
Incendio de un bosque
Reacción de los ácidos con los carbonatos
- Si la porción de materia en estudio no tiene limites definidos hablamos de sistemas materiales. Por ejemplo, un átomo o el universo.
- Si la porción de materia tiene limites definidos se llama cuerpo. Por ejemplo, una tiza, un árbol.
Existen dos tipos de cambios que se van a dar en la naturaleza:
Los cambios físicos son aquellos en los que después de que se produzca el cambio se tienen las mismas sustancias .
Los cambios químicos son aquellos en los que des- pués del cambio se tienen sustancias diferentes a las iniciales. Normalmente, los cambios químicos van acompañados de ciertos fenómenos que nos permite reconocerlos. Por ejemplo, la emisión de un gas, el cambio de color, la aparición de burbujas, etc.
Ejercicio. Vamos a clasificar los siguientes cambios en Físicos o Químicos:
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