La materia viva, Niveles de organizaciones y Definiciones

                     La materia viva

  Niveles de organización

Al observar la materia viva podemos distinguir varios grados de complejidad estructural, que son llamados niveles de organización. Actualmente se diferencias siete niveles: el nivel subatómico, el nivel atómico, el nivel molecular, el nivel celular, el nivel pluricelular, el nivel de población y el nivel de ecosistema.

Los niveles subatómicos y atómico son niveles abióticos, es decir, niveles de materia no viva; el nivel molecular es en parte un nivel abiótico y en parte un nivel biótico, ya que a él pertenecer los virus. Estos organismo -organismo es cualquier ser vivo- están en la frontera entre la materia viva y la materia no viva, ya que, aunque se puede reproducir en el interior de las células que parasitan, también pueden adoptar una estructura cristalina y permanecer así indefinidamente. El resto de los niveles son todos niveles bióticos.

Características de los diferentes niveles de organización

A)               Nivel subatómico. Lo integran las partículas más pequeñas de materia, como los protones, los neutrones, etc.

B)               Nivel atómico. Esta constituido por dos átomos. Los átomos son las partes más pequeñas de un elemento químico que pueden intervenir en reacción. Por ejemplo, un átomo de hierro, un átomo de oxígeno, un átomo de hidrogeno, etc.

C)               Nivel molecular. Es el que incluye a las moléculas, unidades materiales formadas por la agrupación por dos o más átomos mediante enlace químico. Por ejemplo, una molécula de oxígenos (O2), una de carbonato cálcico (CaCO3) etc. A las moléculas que constituyen las materias vivas se denominan biomoléculas o principios inmediatos; por ejemplo, la glucosa (C6 H12 O6).

Todas las moléculas que básicamente son compuesta de carbono se denominan moléculas orgánicas, ya que se creían que solamente las podían producir los organismos. Actualmente, tras lograrse encontrar la síntesis artificial de compuestos de carbono que nunca aparece en los seres vivos, como, por ejemplo, los plásticos, es preciso distinguir, dentro de las moléculas orgánicas, entre biomoléculas y no biomoléculas.

A este nivel también pertenece las macromoléculas y los virus. Las macromoléculas resultan de la unión en polímero. La unidad que se repite se denomina monómero. Así, por ejemplo, el almidón (macromoléculas) es polímero de glucosa (monómeros). Las proteínas (macromoléculas) son polímeros formados por aminoácidos (monómeros). Los ácidos nucleicos (macromoléculas) son polímeros de nucleótidos (monómeros).

Varias macromoléculas pueden unirse en un complejo supramolecular, por ejemplo, las glucoproteínas. Los complejos supramoleculares pueden encontrarse formados orgánulos celulares, como los lisosomas, los retículos endoplasma ticos, los cloroplastos, las mitocondrias, los ribosomas, el aparato de Golgi, etc., sin que estos puedan ser considerado con el mismo individuo vivo, ya que no gozan de la autonomía anteriormente citada.

Los virus son complejos supramoleculares que están constituido por dos tipos de macromoléculas: las proteínas y los ácidos nucleicos.

D)               Nivel celular. Abarca las células. Estas son unidades de materia viva construida por una membrana, un citoplasma y un núcleo. Se distinguen dos tipos de células: procariotas y eucariotas.

·       Las células procariotas son las que carecen de envoltura nuclear. En ellas, por tanto, el contenido del núcleo se halla disperso en el citoplasma.

·       Las células eucariotas. Son la que sí tienen envoltura nuclear un núcleo bien diferenciado.

E) Nivel pluricelular. Abarca aquellos seres vivos que están constituido por una célula. Dentro de este nivel se pueden distinguir varios grados de complejidad o subniveles: los tejidos, los órganos, los sistemas, y los aparatos.

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¿Las zanahorias curan el cáncer?

           ¡Cuidado con los excesos!

L

os diarios publicaron una noticia interesante: el consumo de zanahorias puede prevenir el cáncer de la cabeza y el cuello. Nuevas investigaciones médicas sugieren comer cinco o seis zanahorias diarias puede revertir la leucoplasia, que es una lesión precancerosa de la boca y la garganta.

Mi amiga Judit compró una máquina que convertía las zanahorias frescas en jugo.

- ¿Cuánto jugo sacas de cincos zanahorias? -le pregunte.

- ¡Oh, no, escucha!  -contestó con entusiasmo-. Con esta máquina, puedo convertir dos o tres kilos de zanahorias en jugo y beberlo fresquito todo el día”.  

¿Era eso una buena idea?

Es verdad que las verduras y los tubérculos constituyen una parte importante de la dieta de saludable. Y también es cierto que cada vez se los aprecia más como articulo alimenticios con poder para poder prevenir la enfermedad.

¿Pero consumir diariamente tres kilos de un solo vegetal?

El cuerpo no aguantara más maltrato y finalmente se rebela. La piel se le pone amarilla y adquieres un aspecto enfermizo. Temiendo haber contraído hepatitis, una chica que hizo esto corrió al consultorio médico. El facultativo le explico que las zanahorias contienen un pigmento amarillo-anaranjado llamado beta-caroteno.  

El cuerpo usa cantidades razonables de esta sustancia, pero el exceso se almacena en el hígado, la piel y las mucosas, y los tiñes de color zanahoria.

¿Le sirvió de lección esa experiencia?

Solo por corto tiempo. Sucede que nosotros los humanos somos irremediablemente curiosos. Los descubrimientos anunciados en forma sensacionalista y la solución rápida a problemas complejos de salud resultan irresistible. Después de su aventura con las zanahorias, Judit se enamoró de sal-vano o afrecho de avena. Sin embargo, tras ingerirlos en varios meses en forma de gachas (salvado preparado con leche o agua endulzarlo) y panecillos, estaba deseosa de introducir un cambio.

¿Protegen realmente las zanahorias contra el cáncer?

Las zanahorias, lo mismo que otras verduras y frutas amarillas, abundan en beta caroteno, la sustancia que tiñó la piel de Judit. El betacaroteno, que el cuerpo convierte en vitamina A, es también una sustancia que protege contra ciertos canceres.

Las vitaminas pueden dividirse en dos clases básicas: las que se disuelven en agua y las que se disuelven en grasa. Las vitaminas solubles en agua (complejo B y C) no causan ninguna preocupación, porque las cantidades excesivas ingeridas se eliminan por la orina.

Pero las vitaminas solubles en grasa (A, D, E, y K) tienen historia. El exceso ingerido puede eliminarse únicamente a medida que el organismo las usa. El exceso de vitaminas A comienza a actuar como toxina o veneno, y puede causar dolores de cabeza, dolores en las articulaciones, daño en la piel perdida de cabello. Debido a esta toxina potencial, la ley limita cantidad de vitaminas solubles en grasa, que los fabricantes pueden incorporar en los alimentos para enriquecerlos.

Pero se considera que el betacaroteno puede sintetizar la vitamina A que necesita y el resto lo usa de otros modos. Por eso hoy existe la tendencia de usar betacaroteno en lugar de vitaminas A. se puede comprar cápsulas y tabletas hasta de 25.000 unidades de betacaroteno en la farmacia y productos para la salud.   

*Los medicamentos no deben considerarse el único recurso para corregir ciertas anomalías 

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Historia de la computación

HISTORIA DE LA COMPUTACION 

El eterno afán del hombre por facilitarse la vida, hace que su ingenio invente y diseñe artefactos, máquinas y sistemas que efectúen cálculos y realicen labores que parecen sorprendente. La automatización consiste en remplazar al hombre para la ejecución de una tarea, y se ha venido desarrollando casi a la par con la historia de la humanidad.

El Cálculo

El ábaco fue el primer instrumento creado (babilonia alrededor del año 3000 a. de C.) Para mejorar los procesos de cálculos matemáticos de adición y sustracción. Consistía en de barras y poleas con la que se podían efectuar diferentes tipos de operaciones y cálculos aritméticos. El I-Ching, o libro de las mutaciones, fue creada en china hacia el año 2000 a. de C., y aunque su función es adivinatoria, se le considera la primera formulación del sistema binario.

Los antiguos griegos son los antiguos precursores “occidentales” de la computación. En la Ilíada, de Homero, se hace referencia a un autómata que ejecutaba ejecuciones humanas. En roma se utilizó un instrumento similar al ábaco, elaborado con piedrita llamadas “cálculos”, de ahí el nombre de la rama de la matemática. Herón de Alejandría, experto en hidráulica, diseño un autómata que simulaba ser un actor de teatro.

En el siglo XVII, la revolución industrial trae consigo una alta gama de productos comercializables, que hace evidente la necesidad de un sistema organizado de estadística y control, pues se necesitaban nuevos instrumentos de cálculo. En 1622, un inglés de apellido Oughtred crea el instrumento conocido como regla de cálculo, quien, recién inventados logaritmos, fabrico un dispositivo que simplificaba la multiplicación y la división. Consistía en dos reglas graduadas unidades que se deslizaban una sobre otra, y cuyo uso se extiende hasta épocas muy recientes. El francés Blas Pascal fabrico, en 1642, la primera maquinas sumadoras mecánicas, para ayudar a su padre, quien era importante financista a llevar sus cuentas. Utilizó un engranaje con ruedas dentada como contadores. El dispositivo llevaba una unidad automáticamente al llegar a las decenas y también podía emplearse para restar, muy similar a lo realizado por Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), que en 1671 desarrolló una máquina para multiplicar. Se descubrió recientemente que Wilhelm Schickard (1592-1635), graduado de la universidad de Tubigen (Alemania), construyo muchos años antes que Pascal y Leibniz un dispositivo de semejantes características en 1623.

 En el año 1666, Samuel Morland introduce algunas mejoras a la maquina sumadora de Pascal; este es un acontecimiento por cuanto Morland destaca que un dispositivo físico puede hacer operaciones matemáticas hasta entonces exclusiva de la mente humana. Paréntesis aparte, merece el francés Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) con su telar automático, que funcionaba repitiendo patrones de operación, de forma constante, para controlar los diseños utilizados en los tejidos complejos.

En los siglos XVII se realizan importantes avances en el campo de la relojería y se popularizan los autómatas. Jacques de Vaucansons (1709-1782) alcanzó gran popularidad con algunos de sus autómatas, como el pastor provenzal que interpretaba veinte canciones diferentes de una flauta en una mano y un tambor en la otra, realizando los mismos movimientos de un hábil músico. Los trabajos de los hermanos Jaquet-Droz son verdaderos anticipos de los autómatas posteriores: construyen un dibujante que realiza gráficos inscritos en una “Memoria” mecánica y una música, que interpreta canciones almacenadas en cilindros.

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¿ Que son Conjuntos ? Noción de conjuntos, Elementos de conjunto, Cuantificadores

               Teoría de Conjuntos

Cuando en el siglo xlx el análisis adquirió cierto auge, comenzó a ocuparse de problemas profundos y difíciles. Se sintió entonces necesitado de una base sistemática y cuidadosamente razonada en la que apoyarse. Estas necesidades del análisis son el origen de la moderna teoría de conjuntos, que Cantor desarrolló como una rama autónoma de las matemáticas.

Sobre la base de estas ideas se abrió un nuevo capítulo de análisis, el de llamada teoría de las funciones de variable real; pero además, las ideas generales de la Teoría de conjuntos penetraron en todas las ramas de la matemática, dando lugar a una nueva etapa en el desarrollo de ésta.

CONJUNTOS  

Noción de conjunto

En matemática, se dice que un concepto es primario cuando no es posible definir lo utilizando otros más sencillos. Así si se tratase de definir el concepto de conjunto se diría que es una agrupación cualquiera de objetos, o una colección, o una reunión…; sin embargo, los términos <<agrupación>>,  <<colección>> o <<reunión>> conceptos primarios.

Forman un conjunto, por ejemplo:

Los objetos que hay sobre la mesa de trabajo.

Los nombres de los días de la semana.

Los discos de una discoteca.

Los jugadores de un equipo de fútbol.

Elementos de un conjunto

Cada uno de los objetos que forman parte de un conjunto se llama elemento de dicho conjunto.

Ejemplos:

→ A es un elemento del conjunto formado por las letras vocales

→ el purgar es un elemento del conjunto de los dedos de la mano derecha

Generalmente, para simbolizar un conjunto se utilizan las letras mayúsculas y para simbolizar un elemento, letras minúsculas.

Pertenecía      

Cuando es un elemento forma parte de un conjunto, se dice que pertenece (£) al conjunto y, en caso contrario, que no pertenece (Ɇ).

g £ G se lee << g pertenece a G>>     

h Ɇ G se lee <<h no pertenece a G>>  

Definición de conjunto

Un conjunto se dice que está bien definido cuando se puede determinar, sin ningún error, cuáles son los elementos que lo forman.

Un conjunto puede definirse de dos maneras por extensión y por compresión.

A)  Por extensión: nombrado todo y cada uno de los elementos que lo forman. Para escribirlo, se encierra los elementos entre llaves y separados por coma:

Ejemplo:

            

                           V= {a, e, i, o, u}

y se lee << V es el conjunto formado por la letra a, e, i, o, u>>.

B)  Por compresión: Nombrando una propiedad que cumplan todos los elementos del conjunto y sólo ellas.

Propiedad característica de un conjunto

A la propiedad que define un conjunto se llama propiedad característica del conjunto.

El conjunto del ejemplo anterior, definido por compresión, se escribe:

                          V = {x / x es letra vocal}

y se lee: << V es el conjunto de los elementos x, tal que x es letra vocal>> 

El símbolo / se lee <<tal que>>.

En general, si p es la propiedad característica de un conjunto A, se escribe

                      A = {× / × posee o cumple la propiedad p} o bien,

                      A = {elementos que cumplen la propiedad p}

Ejemplos:

1.   El conjunto de personas que viven en una ciudad H se define por compresión:

           A = {×/ × = persona que vive en la ciudad H} =

               = {personas que viven en la ciudad H}

Para definirlos por extensión sería necesario nombrar a todas las personas que viven en la ciudad H, una por una, lo cual, obviamente, es complicado.

2.   El conjunto formado por una pera, un bolígrafo y un canario, se define mejor por extensión:

                  B = {pera, bolígrafo, canario},

Pues para definirlo por compresión sería necesario buscan los elementos que cumplan los tres elementos y sólo ellos.

3.   El conjunto de provincias que integran la Comunidad Autónoma de Aragón puede definirse de las dos formas:

Extensión: A = {Zaragoza, Huesca, Teruel}

Compresión: A = {× / × es provincia de la Comunidad Autónoma de Aragón}

A veces un conjunto con muchos elementos se expresa por extensión citando sólo algunos de ellos y sustituyendo al resto por puntos suspensivos (llamado elipsis) indicando que hay más elementos y que siguen las normas de los anteriores.

Ejemplos:

1.   El conjunto de los números pares se puede expresar:

                  P = {2, 4, 6, 8, 10, 12,}

2.   El conjunto de los números impares menores que 100 se podría escribir así:

                  I = {1, 3, 5, 7, ..., 97, 99}

Conjunto unitario

Los conjuntos que tienen un solo elemento se llaman conjunto unitario.

Así, el conjunto T de los satélites naturales de la Tierra es un conjunto unitario porque solo tiene un elemento: la Luna.

Cardinal de un conjunto

En un conjunto cualquiera A, se llama cardinal del conjunto al número de sus elementos.

El cardinal del conjunto I de países que integran la península ibérica es un conjunto binario porque tiene dos elementos, España y Portugal:

Conjunto vacío

Si un conjunto no tiene ningún elemento se llama conjunto vacío.

Por ejemplo, el conjunto M de meses que en 1988 tuvieron sólo 28 días es un conjunto vacío, porque 1988 fue un año bisiesro.

El conjunto esta vacio se representa por { } o por Ø.

Conjuntos finitos e infinitos

Un conjunto es finito (tiene fin) si sus elementos se pueden contar.

El conjunto A = {a, e, i, o, u} es finito

Un conjunto es infinito (no tiene fin) si sus elementos no se pueden contar.

El conjunto de los números pares, el de los números naturales, el de los números enteros, el de los números racionales, son todos conjuntos infinitos.

Representación grafica de un conjunto

Para representar conjuntos se utilizan los diagramas Venn. Los elementos se representan por puntos o cruces y alrededor ellos se traza una línea cerrada. Los elementos que están dentro de la línea pertenece al conjunto y los que pertenecen al conjunto.

Cuantificadores  

a)   Cuantificador existencial: se utiliza para expresar la existencia de al menos un elemento que cumple una condición o propiedad.

Se representa por símbolo Ǝ, y se lee <<existe al menos>>.

Así, para que en el conjunto A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9}, existen elementos que son pares, se escribiría

            Ǝ × £ A / × = 

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La tierra en el universo

La tierra en el universo

La Tierra es un planeta diminuto, que forma parte del sistema solar junto a otros ocho planetas. y al Sol A su vez este sistema es una minúscula parte de una galaxia, denominada Vía Láctea, formada por miles de millones de estrellas; miles de galaxias constituyen una híper galaxia o cúmulos de la galaxia integran lo que se llama Universo.

GALAXIAS                                                                                                   

       

La es la unidad fundamental del Universo. Hubble (1930) las clasifica en: elípticas, espirales e irregulares. Las galaxias elípticas se simbolizan por E y se Subdividen en ocho clases según sea su forma: esférica (EO) y más o menos elípticas y fusiformes (de E1 hasta E7). Las galaxias espirales están formadas por dos brazos y se dividen en normales (S) y barradas (SB), Expresándose el mayor desarrollo de los brazos mediante la letra a, b, y c. Las galaxias irregulares, cuyo símbolo es I o Ir, suelen ser enanas o pocos frecuentes.

Composición de galaxias                                                               

en el interior de una galaxia se diferencian los siguientes elementos: estrellas, planetas, nebulosas, cuerpos ultra-densos y materia interestelar.

Las estrellas son cuerpos luminosos por sí mismos y con movimientos propio; por su color hay estrellas blancas, azuladas, amarillentas, anaranjadas. rojas, y dependiendo de la intensidad de cada uno de los colores emitidos, unas son más brillantes que otras.

Los planetas son masas más pequeñas que las estrellas y carecen de temperaturas suficiente para emitir luminosidad, exceptuando Júpiter que es emisor de energía.

Las nebulosas están formadas por gases y polvo cósmico esparcido por el espacio. Pueden ser oscuras cuando su temperatura es muy baja, por estar formadas por condensación de gases fríos y polvo cósmico, y luminosas o de emisión cuando el hidrógeno alcanza temperaturas elevadas emiten radiaciones, que no sólo son luminosas sino también de rayos X, ondas infrarrojas, etc. 

Los cuerpos ultra-densos incluyen diversos tipos de estrellas como: las enanas blancas, de tamaño similar al de la tierra, que giran con gran rapidez, siendo luminosidad superficial baja debido a su tamaño; las estrellas de neutrones, que se cree se forma por una gran contracción; los pulsars, emisiones de onda corta producidas por estrellas de neutrones al girar con rapidez vertiginosa; los agujeros negros, como hoyos sin fondo en lo que toda manifestación física o energética, al ser atraída por él, queda atrapada; se dice que son negros porque, aunque concentran gran cantidad de energía; no emiten ninguna señal luminosa como expresión de esa energía; y los quasars (quaasi-stellar-radio source), para la mayoría de los astro-físicos, núcleos galácticos en los que se desarrolla algún tipo de fenómeno explosivo.

Al explosionar las capas más externas de una enana blanca se forma las novas, produciendo una gran luminosidad se hace más brillante que toda la galaxia y duradera se denomina superno-va. En China, en el año 1054, se observó una estrella muy brillante, que pudo ser la explosión de una superno-va; actualmente, en ese punto del espacio se encuentra la nebulosa del Cangrejo.

El espacio entre las estrellas no está vacío, hay gases y polvo en forma de materia interestelar.  

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Origen del Universo

Origen del Universo

El Universo es un sistema físico en expansión. Cualquier modelo de esquema tiene que cumplir modelo de esquema tiene que cumplir determinados requisitos como son: ley de Hubble (1929) o de velocidad de recesión de las galaxias: ►la velocidad de alejamiento entre dos galaxias es proporcionar a la distancia que la separa◄; la constante de proporcionalidad, aproximadamente directa, se llama constante de Hubble. Existencia de una radiación de fondo uniforme, equivalente a la energía emitida por un cuerpo negro a la temperatura de 3º K.

El esquema del Universo aceptado por la mayoría de los físicos actualmente, es la teoría de la Gran Explosionan o la del Big-Bang, que considera ak Universo como un sistema en continua expansión a partir de una primitiva explosión inicial. Hace diez mil o veinte mil millones de años, el Universo estaba reducido a un punto en el que toda la materia, todo el espacio estaban alterna mente concentrados y en ese justo instante comenzó lo Difícil es hacerse una idea de aquel Universo primitivo, pues se necesitan conocimientos y experiencias de física muy complejos. A los pocos segundos de la explosión inicial, los fotones y otras partículas colisionaron unas con otras distintas. Al tiempo que el Universo se expandía se iba enfriando, lo cual dio lugar a las primeras partículas materiales, átomos de hidrógeno y helio; a su vez los fotones se propagaron libremente y se hizo la luz. Al seguir enfriándose, la materia se condensó (en función de la gravitación) provocando enormes burbujas reventaron originando fragmentos equivalentes a cúmulos de galaxia; y al formarse estos núcleos de condenación se originaron estrellas.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, fue designada por ese nombre por los griegos debido a su aspecto lechoso (galaxia: galactos: de leche, en latín Vía Láctea).  que creían que era el resultado de las gotas de leche que Hércules dejó caer cuando era amamantado por Juno. En España se la conoce con el nombre de Camino de Santiago, devota interpretación medieval de la inmensa polvareda levantada hasta el cielo por los innumerables peregrinos que acudían a Compostela (Campo de Estrellas o Campos-tela) para venerar a Santiago.

La Vía Láctea junto con la nube Mayor y Menor de Maganeles, la nebulosa de Andrómeda, la del Triángulo y otras, hasta más de veinte, forman el ◄ Grupo Local►. La Vía Láctea está formada por más de cien mil millones de estrellas y miles de nebulosas. Su forma corresponda a la de las galaxias espirales normales. El diámetro mayor es de cien mil años luz menor de veinticinco mil años-luz. El año-luz es la distancia que la luz recorre en un año; como la velocidad de la luz es de trecientos mil kilómetros por segundo viene a ser equivalente a unos nueves billones (9 000 000 000 000) de kilómetros. Todo el sistema de la Vía Láctea se halla en continuo movimiento de rotación entorno al centro de esta galaxia. El Sol, por ejemplo, tarda, a una velocidad de cincuenta kilómetros por segundo, doscientos cincuenta kilómetros por segundo, doscientos millones de años en describir una órbita   

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