La Materia
La materia es todo aquello que tiene volumen, posee masa y puede ser captado por nuestros sentidos.
La materia tiene volumen porque ocupa un lugar en el espacio. Y posee masa, es decir, se presenta en una determinada cantidad.
Tanto el volumen como la masa son propiedades comunes a toda la materia; dependen de su cantidad y se las conoce como propiedades extensivas.
La materia puede ser captada por nuestros sentidos:
- Vista
- Tacto
- Oído
- Olfato
La materia se presenta en 3 estados de agregación:
- Sólido
- Líquido
- Gaseoso
Clasificación de la Materia
Los materiales pueden clasificarse según su origen:
- Materiales de origen vegetal: la madera
- Materiales de origen animal: la leche
- Materiales de origen mineral: el vidrio
También podríamos clasificarlos en materiales naturales y artificiales:
- Naturales: se encuentran en la naturaleza (ejemplo: el algodón y el cuero).
- Artificiales: están elaborados a partir de materiales de la naturaleza (ejemplo: los plásticos o el hormigón).
Propiedades Intensivas de la Materia
Muchas de las propiedades que cada tipo de materia posee sirven para caracterizarla y diferenciarla de otros tipos, y se denominan propiedades intensivas. Pueden ser físicas o químicas.
Algunas propiedades intensivas importantes son:
- Estados de agregación: La materia se presenta en diferentes estados de agregación, que dependerán de la temperatura y la presión.
- Punto de fusión: Es la temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a líquido.
- Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual la materia pasa de estado líquido a gaseoso.
- Solubilidad: Es la propiedad que tiene una sustancia de disolverse en otra a cierta temperatura y presión.
Las mezclas se clasifican en:
- Mezclas homogéneas: Los componentes ya no se distinguen una vez mezclados y se visualizan en una sola fase.
- Mezclas heterogéneas: Los componentes se distinguen a simple vista o con ayuda de instrumentos.
El Agua
El agua cubre tres cuartas partes de la superficie terrestre. El 97% es salada y se encuentra en océanos y mares; el 2,5% restante es agua dulce. Se considera que el agua dulce es un recurso limitado.
El Agua en Nuestro Cuerpo
El 70% de nuestro cuerpo está compuesto por agua. Es necesaria para la circulación y distribución de nutrientes, así como para la eliminación de productos de desecho. Eliminamos agua mediante:
- La orina
- Las heces
- El sudor
- El aliento
La Sustancia Agua
El agua es una sustancia formada por dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno. Su fórmula molecular es H2O. Se caracteriza por ser incolora, inodora e insípida.
El Agua como Mezcla
El agua natural es una mezcla homogénea, ya que contiene pequeñas cantidades de sales minerales disueltas.
Los Usos del Agua
El agua es indispensable no solo para la vida del planeta, sino también para las necesidades cotidianas. En las grandes ciudades, el consumo diario de agua por persona supera los 200 litros, llegando en algunos casos a los 500 litros. No se utiliza solo para propósitos domésticos, sino también para:
- Practicar deportes
- En la industria
- En la actividad agrícola
El Agua Potable
El agua que consumimos es extraída de ríos, lagos, pozos o manantiales. Para que el agua sea potable, debe ser:
- Límpida
- Sin un contenido excesivo de sales
- De sabor agradable
- Inodora
- Sin productos químicos o tóxicos (o con ellos en una mínima proporción)
- Sin gérmenes patógenos
Los pasos de potabilización típicos son:
- Captación
- Coagulación y decantación
- Alcalinización
- Filtración
- Cloración
Qué es la Energía
El término energía está relacionado con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, la energía se define como la capacidad para realizar un trabajo.
Las Transformaciones de la Energía
La energía puede transformarse de una forma a otra:
- Energía lumínica: Transformación de energía eléctrica en luz (ejemplo: una lámpara).
- Energía térmica: Transformación de energía eléctrica en calor (ejemplo: una estufa).
- Energía sonora: Transformación de energía eléctrica en sonido (ejemplo: una radio).
- Energía cinética: Transformación de energía eléctrica en movimiento (ejemplo: un ventilador).
- Energía química: Energía liberada por reacciones químicas (ejemplo: la combustión de combustible en un motor de automóvil).
Trabajo
Cuando se produce una transformación de energía, se considera que se realiza un trabajo.
Fuentes de Energía
Algunas formas de energía conocidas son la solar, eólica e hidroeléctrica. Otras fuentes incluyen:
- Energía mareomotriz: Se basa en el aprovechamiento del movimiento de las mareas.
- Energía solar (fotovoltaica): Los paneles solares convierten la energía lumínica del sol en electricidad.
- Energía geotérmica: Proviene del calor interno de la Tierra.
- Energía de biomasa: Producida por la combustión o transformación de materia orgánica.
La Biodiversidad
La biodiversidad no solo se refiere a la variedad de especies, sino también a la diversidad genética y de ecosistemas, así como a los procesos ecológicos que ocurren. Incluye el modo en que los seres vivos llevan a cabo funciones vitales como la alimentación, la circulación y la respiración. A pesar de ser diferentes, todos los seres vivos están constituidos por células.
Características de los Seres Vivos
Las características que comparten todos los organismos permiten agruparlos como seres vivos y diferenciarlos de aquello que no tiene vida. Las principales características son:
- Están formados por células (organismos unicelulares si tienen una sola célula, pluricelulares si tienen muchas que actúan coordinadamente).
- Dependen del ambiente con el que intercambian materia y energía.
- Mantienen estables sus condiciones internas (homeostasis), fundamental para el funcionamiento del organismo.
- Crecen y se desarrollan.
- Tienen capacidad de reproducirse.
- Responden a estímulos.
- Están adaptados a su ambiente.
Las Células
Todos los seres vivos están constituidos por células, limitadas por una membrana plasmática que se comunica con su entorno. Es la unidad básica que cumple con las funciones vitales: incorpora sustancias, las transforma, fabrica productos, elimina desechos, obtiene y utiliza energía. Las células no son todas iguales; varían en forma y organización interna. Se pueden clasificar de la siguiente forma:
- Célula Procariota: Son células pequeñas y sencillas. Su material genético se encuentra disperso en el citoplasma.
- Célula Eucariota: Forman los organismos de la mayoría de los seres vivos. Son más grandes que las procariotas y su material genético está contenido en un núcleo definido. Su citoplasma contiene estructuras llamadas organelas.
Las células eucariotas vegetales presentan tres particularidades adicionales respecto a las animales:
- Están rodeadas por una pared celular rígida.
- Contienen una gran vacuola central.
- Contienen cloroplastos donde realizan la fotosíntesis.
La Nutrición
La nutrición es el conjunto de procesos por los cuales un organismo recibe, transforma y utiliza las sustancias o nutrientes presentes en los alimentos. La alimentación es la forma en que los seres vivos obtienen estos alimentos del medio que los rodea.
Tipos de Organismos según Nutrición
- Organismos Autótrofos: Utilizan compuestos inorgánicos del ambiente para fabricar sus propios nutrientes (ejemplo: plantas).
- Organismos Heterótrofos: Se alimentan de otros seres vivos para obtener energía y nutrientes (ejemplo: animales).
Los Nutrientes
Los principales tipos de nutrientes son:
- Hidratos de carbono (Carbohidratos): Aportan energía de forma rápida.
- Proteínas: Componentes estructurales (membranas celulares) y funcionales (enzimas, que aceleran reacciones químicas).
- Grasas o Lípidos: Almacenan energía, protegen órganos internos y actúan como aislantes.
- Vitaminas: Participan en diversos procesos vitales (ejemplo: coagulación sanguínea).
- Minerales: Necesarios para el equilibrio y funcionamiento de diversas funciones vitales.
Organismos y Ecosistemas
Las Plantas
Las plantas poseen sustancias fotosintéticas (pigmentos capaces de absorber luz) que les otorgan color, como la clorofila.
Protistas
Los protistas son, en su mayoría, organismos unicelulares y microscópicos, aunque algunos pueden alcanzar gran tamaño. Habitan en diversos ambientes.
Protistas Autótrofos
- Algas: Son protistas que se asemejan a las plantas y están ampliamente distribuidas en océanos y lagos. La mayoría son unicelulares y forman parte del fitoplancton.
- Dinoflagelados: Se mueven mediante dos flagelos. Sus cloroplastos contienen clorofila.
- Euglenoides: Son organismos unicelulares que habitan en aguas dulces o saladas.
Bacterias
Las bacterias son seres vivos formados por una sola célula. Habitan en todos los ambientes y pueden sobrevivir donde ninguna otra forma de vida lo hace.
Bacterias Autótrofas
Algunas bacterias son capaces de producir su propio alimento.
Hongos
Los hongos no son plantas; carecen de tallos, hojas y la capacidad de fotosíntesis. No pueden desplazarse, pero sus filamentos (hifas) pueden crecer rápidamente. Se reproducen por esporas. Son los principales descomponedores de materia orgánica.
Protistas Heterótrofos (Parásitos y Vida Libre)
Los protistas pueden ser parásitos (absorben nutrientes de un huésped) u organismos de vida libre. La mayoría son microorganismos constituidos por una sola célula. No tienen boca ni tubo digestivo.
Redes Tróficas
Una red trófica establece diversas relaciones alimentarias entre organismos, incluyendo productores y distintos niveles de consumidores (primarios, secundarios, terciarios, etc.).