DOMINIO CIENTIFICO PRESENTACIÓN

DOMINIO CIENTIFICO
 PRESENTACIÓN
La presente guía de estudio para las personas escolarizadas o no que se presentarán a las
pruebas Ser Bachiller que aplica INEVAL como requisito de graduación e ingreso a la universidad,
corresponde al campo del saber DOMINIO CIENTÍFICO que comprende cuatro grupos temáticos:
Ecosistemas, la tierra como nuestro hábitat, sistemas de vida, transferencia entre materia y
energía. En cada grupo temático se incluye el desarrollo resumido de los conocimientos
acompañados de esquemas, gráficos y pruebas ejemplo.
El grupo temáticos “Ecosistemas” tiene los siguientes tópicos: Flujos de energía entre los niveles
tróficos, fotosíntesis y respiración celular, niveles de organización de los seres vivos, teorías
sobre el origen de la vida, teorías de la evolución de las especies.
Los tópicos de “La tierra como nuestro hábitat” son: Conservación de los recursos naturales,
mecanismos físico-químicos, origen de la tierra y planes de contingencia.
En el grupo temáticos “Sistemas de vida”, se tratan los tópicos: Avances científicos y salud,
funciones vitales y sistema inmunológico y procesos metabólicos y homeostáticos.
Finalmente, “transferencia entre materia y energía” tiene los tópicos: Cambios de la materia y
leyes estequiométricas, efectos de los desechos químicos, interacción entre los cuerpos y ley de
la conservación de la materia.

 1. GRUPO TEMÁTICO: ECOSISTEMA
 1.1. TÓPICO 1: Flujos de energía entre los niveles tróficos
Flujo de energía y nutrientes en un ecosistema es el nombre que recibe la totalidad de la cadena
trófica, así como el flujo de cualquier fuente aprovechable de energía. La cantidad de nutrientes
y energía en la Tierra es muy pequeña, y por eso tiene diferentes ciclos. El ciclo empieza en los
productores, los cuales captan la luz solar, y la utilizan en un ciento por ciento. Luego, al ser
consumidos por un consumidor del primer orden, el diez por ciento aproximadamente de esa
energía pasa a ese ser vivo. Si seguimos con la cadena trófica, nos encontramos con los
consumidores de segundo orden que, al alimentarse de los del primer orden, toman también un
diez por ciento de su energía, lo que sería un uno por ciento de la original.
1.1.1. Niveles tróficos y cadenas alimentarías
Todas las plantas compiten por la luz solar, los minerales del suelo y el agua, pero las necesidades
de los animales son más diversas y muchos de ellos dependen de un tipo determinado de
alimento. Los animales que se alimentan de vegetales son los consumidores primarios de todas
las comunidades; a su vez, ellos sirven de alimento a otros animales, los consumidores
secundarios, que también son consumidos por otros; así, en un sistema viviente pueden
reconocerse varios niveles de alimentación o niveles tróficos.
Los productores son los organismos autótrofos y en especial las plantas verdes, que ocupan el
primer nivel trófico; los herbívoros o consumidores primarios ocupan el segundo nivel, y así
sucesivamente. La muerte tanto de plantas como de animales, así como los productos de
desecho de la digestión, dan la vida a los descomponedores o desintegradores; los animales que
se alimentan de materia orgánica muerta o en descomposición procedente de los productores
y los consumidores, son principalmente bacterias y hongos, de modo que la energía procedente
originariamente del sol pasa a través de una red de alimentación.

1.1.2. Procesos metabólicos

Se conoce como metabolismo a todo el conjunto de reacciones químicas responsables de la vida
de las células y por tanto, de los seres humanos, así como del funcionamiento normal de su
cuerpo.

Estas vías inician en un sustrato o compuesto químico y terminan en un producto final debido a
la acción de las enzimas, que cambian el sustrato en cada paso de las vías hasta tener un
producto diferente. El número de vías metabólicas en un cuerpo humano es sumamente grande,
y algunas adquieren una “longitud” considerable. Por otra parte, las enzimas son
macromoléculas encargadas de catalizar o aumentar la velocidad de las reacciones químicas.

El metabolismo permite que el cuerpo humano mantenga un funcionamiento normal y
adecuado, mediante procesos como la regulación de la temperatura y el equilibrio del pH;
comprende dos partes: catabolismo y anabolismo.

1.1.3. Catabolismo

Consiste en la descomposición de los componentes de los alimentos en sustancias más simples
con el propósito de liberar energía, tal como se explicó en el proceso de la digestión. Gracias a
esta liberación energética, el organismo puede crecer y repararse.

1.1.4. Anabolismo

Es el proceso contrario al catabolismo: las moléculas simples se convierten en moléculas
complejas mediante una síntesis. Por ejemplo, cuando los aminoácidos se unen pueden formar
proteínas. La fotosíntesis es un tipo de proceso anabólico, puesto que las plantas, al obtener
ciertas materias primas o sustancias, sintetizan moléculas de glucosa.

El anabolismo precisa energía pero su última fuente proviene de los alimentos, así que no es
recomendable consumir más alimentos de los necesarios ya que las sustancias de estos que no
se utilizan, son almacenadas en forma de grasa.

1.1.5. ¿Qué es la tasa metabólica?

Es la cantidad total de energía gastada en un período de tiempo específico; mientras mayor
masa tenga un individuo, mayor es su temperatura basal y viceversa. La tasa metabólica basal
es aquella tasa metabólica medida durante períodos de inactividad.

1.1.6. Homeostasis

La homeostasis es la propiedad para mantener el normal funcionamiento del cuerpo humano.
Para esto, las reacciones del metabolismo tienen que ser reguladas para que la homeostasis se
mantenga constante en el interior de las células. El metabolismo permite que el cuerpo humano
mantenga un funcionamiento normal, adecuado, mediante procesos como la regulación de la
temperatura y el equilibrio del pH.

Para ilustrar mentalmente esto, toma el ejemplo de la sangre. La homeostasis de las hormonas
en la sangre; es decir, su nivel óptimo, se logra gracias a ciertos mecanismos: si el nivel de
hormonas sube o baja en demasía, su producción debe también disminuir o aumentar para no
provocar un desequilibrio.

 1.2. Tópico 2: Niveles de organización de los seres vivos
La materia se organiza en diferentes niveles de complejidad creciente denominados niveles de
organización.
1.2.1. Los seres vivos están formados por células
El cuerpo de todos los seres vivos está compuestos por células. La célula es la parte más pequeña
de la que están formados los seres vivos y es capaz de actuar de manera autónoma, es decir,
realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción.
Algunos seres vivos se componen de una sola célula (unicelulares), pero la mayoría tienen
muchas más células (pluricelulares): por ejemplo en nuestro cuerpo, hay al menos unos diez
billones de células.
Existen diversas clases de células, con formas y tamaños muy diferentes.
1.2.2. Partes de la célula
Aunque parezcan muy diferentes, todas las células poseen la misma estructura:
La membrana: Es una cubierta que rodea la célula y la separa del exterior.
El núcleo: Es la parte que controla el funcionamiento de la célula. Tiene forma redondeada y se
encuentra dentro del citoplasma.
El citoplasma: Es un material gelatinoso, es la parte que queda entre la membrana y el núcleo.
Está formado por agua con numerosas sustancias disueltas. Además en él encontramos diversos
orgánulos, que son distintas partes de la célula, cada una con una función.

Las células vegetales poseen, además, una pared dura por fuera de la membrana. Por eso los
tallos de algunas plantas son tan duros (ramas y troncos). Son normalmente más grandes que
las de los animales y su forma es más regular, prismática. Además las células vegetales poseen
unos orgánulos llamados cloroplasto.
Las células animales tienen formas muy variadas: Esféricas, cúbicas, estrelladas, y a veces son
muy irregulares.

1.2.3. Organización de los seres vivos
Todos los seres vivos están formados por células. Los animales y las plantas están formados por
un número muy alto de células y reciben el nombre de seres pluricelulares.
Otros seres vivos en cambio, están formados por una sola célula. Se llaman seres unicelulares.
Su única célula lleva a cabo todas las funciones vitales. Son unicelulares las bacterias y los
protozoos, como los paramecios y las amebas. También ciertos hongos, como las levaduras y
algunas algas.

Los seres pluricelulares, ya sean animales o plantas, están formados por células de muchos tipos
diferentes. Estas células se organizan y se unen entre sí de un modo determinado, como las
piezas de un puzle.
Las células diferenciadas y especializadas pueden organizarse formando:
Las células forman tejidos. Los tejidos están formados por células similares que realizan la
misma función. Por ejemplo, el tejido muscular se forma por la unión de numerosas células
musculares. Estas células son especializadas en producir movimientos.
Los tejidos forman órganos. Los órganos están formados por varios tejidos que trabajan
conjuntamente para realizar una función. Por ejemplo, los músculos, el corazón y los huesos
son órganos.
Los órganos forman sistemas. Los sistemas están formados por órganos que realizan la misma
función. Por ejemplo el sistema óseo está formado por los huesos.
Los sistemas y los órganos forman aparatos. Los aparatos están formados por sistemas y
órganos diferentes que realizan coordinadamente una función. Por ejemplo el sistema óseo y el
sistema muscular constituyen el aparato locomotor.
La unión de los aparatos y sistemas da lugar a un organismo. Un organismo es un ser vivo
completo.
En resumen, en los seres pluricelulares, las células se agrupan y pueden formar tejidos, órganos,
aparatos y sistemas.

1.3. Fotosíntesis y respiración celular
1.3.1. La fotosíntesis

Es la transformación de energía lumínica en energía química, proceso mediante el cual se
sintetizan compuestos orgánicos partiendo de compuestos inorgánicos, utilizando la luz como
fuente de energía y produciendo oxígeno (O) como desecho. Esta función metabólica se lleva a
cabo en las plantas pero también en las algas verdiazules y en las bacterias que poseen los
pigmentos fotosintéticos localizados en los cloroplastos.

El cloroplasto es un orgánulo celular, normalmente de forma discoidal; tiene dos membranas e
internamente un fluido llamado estroma que contiene gránulos de almidón, ADN circular,
ribosomas y los tilacoides, unas membranas que a veces se presentan como discos apilados
llamados grana. En la membrana de los tilacoides se encuentran los pigmentos fotosintéticos
responsables de la fase lumínica de la fotosíntesis mientras que en el estroma ocurre la fase
oscura que en la actualidad es llamada el ciclo Calvin-Benson.

Los pigmentos fotosintéticos son los compuestos que absorben la luz, aquellos que intervienen
en la fotosíntesis son verdes porque están constituidos por la clorofila: transforman la energía
lumínica en energía química (ATP– adenosín trifosfato). Hay diferentes tipos de clorofila:

  Clorofila a: se encuentra en las plantas superiores, en los tilacoides de los cloroplastos
 formando el fotosistema I;
  Clorofila b: se encuentra en las plantas superiores, en los tilacoides de los cloroplastos
 formando el fotosistema II, la clorofila a se diferencia de la clorofila b por su estructura
 molecular y por su forma de absorber la energía solar;
  Clorofila c: se encuentra en las algas;
  Clorofila d: se encuentra en las algas;
  Bacterioclorofila: se encuentra en las bacterias.

Hay también pigmentos accesorios que no participan directamente en la fotosíntesis, pero son
capaces de captar la luz solar y pasarla a la clorofila como el beta-caroteno de color rojo o
naranja y las xantofilas de color amarillo (carotenoides).

La fotosíntesis se divide en dos fases: fase lumínica y ciclo de Calvin-Benson.

La fase lumínica a su vez, se divide en dos etapas que son la fotofosforilación y la fotólisis del
agua.

La fotofosforilación es una fase cíclica: comienza cuando la energía lumínica es absorbida por la
clorofila a. Los electrones de la molécula de clorofila a, al ser alcanzados por un fotón aumentan
su nivel energético entonces en el fotosistema II se desprende un electrón que viaja a través de
una serie de proteínas, cuya función es la del transporte electrónico, luego baja a fotosistema I,
liberando energía para producir ATP: el ciclo se completa cuando el electrón regresa a la
molécula de clorofila y durante esta fase se forman 2 ATP por cada electrón transferido.

La fotólisis del agua es una fase no cíclica: en esta fase se origina el hidrógeno (H) necesario
para la elaboración fotosintética de los alimentos. Cuando la molécula de clorofila b absorbe la
luz, pasa a un estado de alta energía, libera electrones que no volverán a la molécula de clorofila
b, por eso esta fase se define como no es cíclica. La reacción que sigue es que la clorofila actúa
sobre la molécula de agua (H₂O) y la rompe separándola en sus dos elementos:

  Una molécula de oxígeno, que se desprende y sale al exterior por los estomas ya que
 este gas no es útil en el cloroplasto y
  Dos moléculas de hidrógeno, que son retenidas por los aceptores o compuestos
 orgánicos encargados de transportar los elementos químicos de unas reacciones a otras.

La fotofosforilación y la fotólisis del agua ocurren simultáneamente y de forma continua, aun
cuando pueden ser independientes: en el curso de las reacciones la energía luminosa se
convierte en energía eléctrica y esta a su vez en energía química que se almacena en los enlaces
NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato – un coenzima) y APT.

1.3.2. Respiración celular

Tiene la finalidad de liberar la energía química contenida en la glucosa para que sea utilizada en
el organismo y se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Los tipos básicos de respiración celular
son la respiración aeróbica y la anaeróbica, siendo la segunda característica de los organismos
unicelulares. En los dos tipos de respiración el compuesto a degradar es la glucosa; ambas
empiezan con las mismas reacciones químicas en la vía de la glucolisis, después de esta se
diferencian.

1.3.3. Respiración aeróbica

Comienza con la degradación de la molécula de glucosa con la glucólisis, ya vista y sigue con el
ciclo de Krebs y el transporte electrónico. Se pueden diferenciar dos rutas, la ruta del carbono
que comprende glucólisis y ciclo de Krebs donde se liberan átomos de carbono en forma de CO₂
y la ruta del hidrógeno que comprende el transporte electrónico donde los átomos de hidrógeno
son transferidos hasta el oxígeno formando agua.

Después de la glucólisis, el ácido pirúvico es transformado en acetil ~CoA (un compuesto con
tres carbonos)

1.4. Teorías sobre el origen de la vida
1.4.1. Creacionismo
Atribuye la existencia de la vida a una “fuerza creadora” desconocida. Esta idea surgió quizá del
hombre primitivo y se reforzó en las primeras culturas, como la egipcia o la mesopotámica. La
teoría creacionista considera que la vida, al igual que todo el Cosmos, se originó por la voluntad
creadora de un “ser divino”.

1.4.2. Teoría de la panspermia
A principios del siglo XX, el científico llamado Svante Arrhenius propuso que la vida había llegado
a la Tierra en forma de bacterias, procedente del espacio exterior, de un planeta en el que ya
existían. Aunque a esta teoría se le pueden poner dos objeciones:
  No explica cómo se originó la vida en el planeta de donde provienen las “bacterias”.
  Sería imposible que cualquier forma de vida puede atravesar la atmósfera de la Tierra
 sin quemarse debido a que se ha comprobado que cuando penetran el planeta se
 alcanzan elevadas temperaturas.

1.4.3. Teoría de la generación espontánea o abiogénesis.
“Esta hipótesis plantea la idea de que la materia no viviente puede originar vida por sí misma”.
Aristóteles pensaba que algunas porciones de materia contienen un "principio activo" y que

gracias a él y a ciertas condiciones adecuadas podían producir un ser vivo. Este principio activo
se compara con el concepto de energía, la cual se considera como una capacidad para la acción.
Según Aristóteles, el huevo poseía ese principio activo, el cual dirigir una serie de eventos que
podía originar la vida, por lo que el huevo de la gallina tenía un principio activo que lo convertía
en pollo, el huevo de pez lo convertía en pez, y así sucesivamente. También se creyó que la
basura o elementos en descomposición podían producir organismos vivos, cuando actualmente
se sabe que los gusanos que se desarrollan en la basura son larvas de insectos.

1.4.4. Teoría de Oparin (abiótica o quimiosintética).
El soviético A. I. Oparin y el inglés J. B. S. Haldane publicaron (en 1924 y 1929, respectivamente)
trabajos independientes acerca del origen de la vida con un enfoque materialista. Sin embargo
la obra realizada por Oparin es más conocida y extensa, este autor concibió una atmósfera
primitiva de naturaleza química reductora, formada por metano, amoniaco, vapor de agua e
hidrógeno que gracias a la acción de los rayos ultravioleta y otras formas de energía, las
sustancias nombradas anteriormente dieron lugar a diversos compuestos orgánicos. Tales rayos
consiguieron penetrar hasta la superficie de la Tierra porque, con la ausencia de oxígeno en la
atmósfera, resultaba imposible la existencia la existencia de una capa de ozono como la que,
afortunadamente, protege al planeta desde hace muchos millones de años.
Es importante anotar que, en 1952, el estadounidense S. L. Mille demostró experimentalmente
que esta de la teoría de Oparin pudo corresponder con lo ocurrido. Para ello, construyó un
aparato donde introdujo una mezcla de metano, amónico, vapor de agua e hidrógeno y, después
de someterla a descargas eléctricas durante una semana, obtuvo, según lo demostraron los
análisis químicos, entre ellos algunos aminoácidos.

 Experimento de Miller
Pero la teoría de Oparin no se detiene en la formación de compuestos orgánicos, sino que
propone que posteriormente se formaron amontonamientos o agregados moleculares de
constitución química diversa (llamados coacervados), visualizados como una especie de puente
entre los compuestos orgánicos y las células.

Coacervados
Para Oparin, entre los coacervados más estables se produciría una selección natural que
permitiría seguir evolucionando hacia niveles superiores de organización.

1.4.5. Teoría celular
La primera aportación a esta teoría se atribuye al inglés Robert Hooke (1635-1703). Fue en el
año 1665 cuando este científico realizó cortes muy delgados de tejido de corcho y, mediante
observación microscópica se percató de que estaban formados por una gran cantidad de
pequeños espacios a los que llamó celdillas o células. De igual manera la idea de la célula como
unidad biológica nació en el siglo XVII gracias a las aportaciones de varios científicos, entre ellos
el holandés Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723) autodidacta y constructor de sus propios
microscopios, que lograban amplificar las imágenes unas 300 veces, lo cual contribuyó
ampliamente a que pudiera observar células que poseían movimiento en agua, ya fuera en el
sarro de sus dietes o en semen.

Fina capa de corcho observado al microscopio. Se observan celadas parecidas a los panales de
abejas.
Posteriormente en 1831 el escocés Robert Brown (1773-1858) describió un corpúsculo
constante en todas las células, al que llamó núcleo. Por otra parte, en Inglaterra, Joseph Lister

(1827-1912) creó un microscopio de doble lente, mucho más potente con lo cual pudo ser
posible que se realizaran observaciones más precisas en las células.
Basándose en los estudios que se sacaban de mencionar los alemanes Matthias Jakob Schleiden
(1804 - 1881) y Theodor Schwann (1810 – 1882) propusieron en 1839 los primeros dos principios
de la teoría celular.
3. Postulados básicos de la teoría celular.
 1. Unidad de estructura. La célula es la unidad anatómica o estructural de los seres vivos,
 porque se dice que todos los seres vivos están formados por al menos una célula.
 2. Unidad de función. La célula es la unidad fisiológica o de función de los seres vivos,
 porque cada célula lleva a cabo funciones propias de un ser vivo (nutrición, crecimiento,
 reproducción y muerte) y especificas (las funciones que corresponden a un tejido).
 3. Unidad de origen. Toda célula proviene de otra, semejante ya existente.
 Este postulado puso final a la teoría de la generación espontánea, ya que demostró que
 cada célula porta en sus genes las características hereditarias de su estirpe.
 La autoría de este postulado, fue adjudicado durante mucho tiempo al alemán Rudolf
 Virchow (1821-1902); sin embargo, estudios históricos recientes demuestran que el
 cinetífico germano-polaco Robert Remark (1815 – 1865).

 1.5. Teorías de la evolución de las especies
La teoría de la evolución es un conjunto de conocimientos y evidencias científicas que explican
un fenómeno: la evolución biológica. Esta explica que los seres vivos no aparecen de la nada y
porque sí, sino que tienen un origen y que van cambiando poco a poco. En ocasiones, estos
cambios provocan que de un mismo ser vivo, o ancestro, surjan otros dos distintos, dos especies.
Estas dos especies son lo suficientemente distintas como para poder reconocerlas por separado
y sin lugar a dudas. A los cambios paulatinos se les conoce como evolución, pues el ser vivo
cambia hacia algo distinto.

La evolución está mediada por algo llamado generalmente "selección natural", aunque este
término es muy vago. Un término más correcto es la presión selectiva.

La teoría de la evolución explica que los seres vivos no aparecen de la nada y porque sí. Con este
nombre se entiende un factor que "presiona" estos cambios en una dirección. Por ejemplo, la
sequedad de un desierto presionará a todas las especies para tener una mayor resistencia a la
deshidratación, mientras que los menos adaptados morirán y se perderán en la historia. Los
cambios evolutivos, como ya podemos deducir, suelen ser adaptativos, grosso modo, lo que
implica que adaptan a la especie según la presión selectiva que sufre (o la hace desaparecer
para siempre). La teoría de la evolución no es nada sencilla y ha ido creciendo enormemente
durante la historia de la biología. Hoy día este corpus es tan grande que se estudian efectos y
apartados concretos del mismo; y existen especialistas dedicado exclusivamente a comprender
partes muy específicos de la teoría.

 2. Grupo temático: sistemas de vida
 2.1. Tópico: Avances científicos y salud

2.1.1. Avances en descubrir las causas genéticas de enfermedades comunes
Varios grupos de científicos han avanzado considerablemente en la investigación sobre las
causas genéticas de siete enfermedades comunes, entre las que se incluyen la diabetes, la
artritis y la hipertensión, completando el mayor análisis del genoma humano. Utilizando nuevas
técnicas para examinar el ADN de miles de pacientes, los científicos observaron también
elementos genéticos comunes en casos de enfermedades coronarias. Sus descubrimientos
allanan el camino hacia mejores tratamientos y posibles curas para los millones de personas que
desarrollan estas enfermedades cada día.
2.1.2. Identifican nuevos genes del cáncer de mama
Ha sido identificado un nuevo grupo de marcadores genéticos comunes del cáncer de mama, lo
que constituye el avance más importante de los últimos diez años de cara a la comprensión de
esta enfermedad.
Los científicos han descubierto que si alguno de estos cuatro genes está defectuoso se pueden
incrementar las posibilidades de que se desarrolle un cáncer de mama; estas posibilidades
pueden aumentar hasta un 60% si son dos los genes que están defectuosos. Esto explica por qué
las mujeres que tienen algún pariente cercano con cáncer de mama tienen el doble de
probabilidades de desarrollar la enfermedad y ofrece la esperanza de poder desarrollar un test
que detecte estos genes en un futuro próximo. Los científicos esperan también que estas
mismas técnicas ayuden a desvelar el origen de otros cánceres.
Hasta un 10% de los cánceres de mama tienen un componente genético y los genes descubiertos
por los científicos están relacionados con el 25% de ellos. Sin embargo, a nivel global los genes
descubiertos equivalen tan solo a un 4%, es decir apenas unos 179 de los 44.000 cánceres de
mama diagnosticados cada año.
2.1.3. Vacuna contra Alzheimer
Una vacuna de ADN ha reducido con éxito los síntomas del Alzheimer en ratones, pudiendo
llegar a constituir el primer tratamiento preventivo y reconstituyente para el Alzheimer sin
efectos secundarios importantes.
El Alzheimer progresa por una producción excesiva de unas proteínas diminutas, conocidas
como péptidos amiloide beta (Ab), formando unas placas en el cerebro que interfieren en su
función. Esto da lugar a una pérdida de memoria, seguida de un continuo deterioro mental.
Siempre se ha considerado que el mejor modo de hacer frente a este problema sería la
obtención de una vacuna que hiciese que el sistema inmunológico eliminase estas placas, pero
hasta ahora, los logros habían sido muy limitados.
Según los científicos de la materia la nueva vacuna es diferente, porque en vez de utilizar el
propio péptido Ab para estimular la producción de anticuerpos, emplea un trozo de ADN que
codifica para el péptido Ab.
2.1.4. Avances en tratamiento contra cáncer de pulmón
Por primera vez desde hace décadas, los médicos han logrado avances en el tratamiento del
cáncer de pulmón al aplicar quimioterapia en unas sesiones posteriores a la cirugía.
Desde hace años los médicos han considerado que la quimioterapia no es eficaz contra el cáncer
de pulmón. Pero recientes investigaciones parecen demostrar todo lo contrario, y desde hace
unos meses en los Estados Unidos la política está cambiando. A pacientes que se encuentran en
la primera fase de cáncer de pulmón y se someten a una cirugía para extirpar el tumor, también

se les aplicas sesiones posteriores de quimioterapia, una práctica común en otros tipos de
canceres como de pecho o colon.
El cambio es fruto de dos investigaciones expuestas durante un congreso sobre cáncer hace dos
años. Se demostró que el 69% de los pacientes que habían recibido cirugía y quimioterapia
seguían vivos cinco años después de su tratamiento comparado con el 54 % de pacientes que
tan solo habían recibido cirugía. En este experimento los pacientes fueron tratados con una
combinación de cisplatino y vinorelbina una vez a la semana durante 16 semanas.
2.1.5. Avances en tratamientos contra leucemia
Un equipo de científicos de un centro dedicado a la investigación sobre el cáncer ha descubierto
que un derivado de una planta es capaz de atacar a las raíces de leucemia.
La planta matricaria cuyo nombre científico es Tanacetum parthenium es una planta parecida a
las margaritas y es la fuente de un agente, la partenolida, que mata a las células madre de
leucemia mejor que ninguna otra terapia según los resultados de las investigaciones de este
equipo que aparecen publicados en la edición digital de la revista científica Blood.
Se tardarán meses en desarrollar un compuesto farmacéutico a partir de la partenolida, aunque
ya están trabajando los autores de esta investigación médica con un equipo de investigadores
químicos quienes han identificado una molécula soluble con las mismas propiedades que la
partenolida.
Según el director de la investigación este proyecto representa un paso muy importante en poner
la base para el desarrollo de una nueva terapia para la leucemia. Por primera vez se han logrado
pruebas que demuestran que es posible matar las células madre de leucemia con una sustancia
(partenolida).
Es la primera vez que se identifique una sustancia capaz de actuar contra leucemia myeloid a
nivel de células madre. Los tratamientos actuales contra este tipo de cáncer no llegan a las
células donde nace un cáncer. En otras palabras, no llegan a la raíz de la enfermedad.
2.1.6. La sangre de cordón umbilical ya ha curado a unas 10.000 personas
Más de 40 avances avalan su investigación con fines terapéuticos. En los últimos 5 años,
científicos de todo el mundo han demostrado con sus investigaciones que no es necesario
destruir embriones.
El debate en torno a las dos líneas de investigación con las que se trabaja actualmente para
obtener células madre, la que utiliza células adultas, normalmente del propio paciente, y la que
destruye embriones para conseguirlas, no tiene ningún fundamento.
Las investigaciones hechas con embriones en todo el mundo para obtener células madre no han
mostrado ni un solo avance terapéutico válido o aplicable. Pero, los estudios realizados en ese
mismo tiempo con células madre adultas o de cordón umbilical han logrado ya más de 40
avances terapéuticos.
2.1.7. Los avances en el sistema renal
Un equipo de investigadores estadounidenses están probando el uso de células madre adultas
para prevenir y tratar el fracaso renal agudo.
Científicos de biotecnología, se han unido para llevar a cabo una nueva técnica que intente evitar
el fallo renal agudo que suele aquejar a los pacientes sometidos a cirugía cardiovascular.

El ensayo se va a llevar a cabo con 15 pacientes, utilizando células de adultos sanos de donantes
de médula ósea que son inyectadas en el torrente sanguíneo a través de un catéter hasta los
riñones.
Por otra parte, científicos del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona han conseguido
crear, a partir de un cabello, células madre con las propiedades de las embrionarias.
El método es tan eficaz que funciona incluso con un solo cabello humano y sus células son
indistinguibles de las células madre procedentes de embriones en actividad genética, capacidad
de crecimiento y versatilidad.
Además, como sucede con otras células obtenidas del propio paciente, tienen la ventaja sobre
las embrionarias de no provocar rechazo. Esta línea de investigación ya se había realizado
durante algún tiempo, pero utilizando la piel como fuente de células madre.
Mención especial requieren los éxitos obtenidos en investigaciones que han utilizado sangre del
cordón umbilical para extraer células madre. La sangre de cordón umbilical ya ha curado a
10.000 personas.
2.1.8. Gran avance en investigación de células madre
La ciencia y los políticos podrían tener un asunto menos del que preocuparse. Investigadores
japoneses y estadounidenses informan que han sido capaces de transformar células cutáneas
humanas en células madre potenciales, lo cual podría revolucionar la medicina y conducir a
curas potenciales a numerosas enfermedades.
Sí, todos hemos oído proclamaciones de este tipo anteriormente, pero por diversas razones,
esta vez la afirmación podría ser cierta. Si este es el caso, éste descubrimiento podría acabar de
forma efectiva con el debate ético relativo a la destrucción de embriones para la extracción de
células destinadas a la investigación.
Grupos de científicos japoneses y estadounidenses emplearon un virus para que añadiese 4
genes nuevos en cada célula de piel humana. Algunas de ellas mutaron después en células madre
pluripotenciales, la clase de células capaz de convertirse en casi cualquier tipo de célula corporal.
En estos momentos, los científicos ya han logrado transformar a estas células en tejido cardíaco,
cerebral y muscular.

 3. Grupo temático: La Tierra como nuestro hábitat
 3.1. Tópico: Origen de la tierra

La datación radiométrica ha permitido a los científicos calcular la edad de la Tierra en 4.650
millones de años. Aunque las piedras más antiguas de la Tierra datadas de esta forma, no tienen
más de 4.000 millones de años, los meteoritos, que se corresponden geológicamente con el
núcleo de la Tierra, dan fechas de unos 4.500 millones de años y la cristalización del núcleo y de
los cuerpos precursores de los meteoritos, se cree que ha ocurrido al mismo tiempo, unos 150
millones de años después de formarse la Tierra y el Sistema Solar.

Después de condensarse a partir del polvo cósmico y del gas mediante la atracción gravitacional,
la Tierra habría sido casi homogénea y relativamente fría. En la etapa siguiente de su formación,
cuando la Tierra se hizo más caliente, comenzó a fundirse bajo la influencia de la gravedad. Esto
produjo la diferenciación entre la corteza, el manto y el núcleo, con los silicatos más ligeros
moviéndose hacia arriba para formar la corteza y el manto y los elementos más pesados, sobre
todo el hierro y el níquel, sumergiéndose hacia el centro de la Tierra, para formar el núcleo.

Al mismo tiempo, la erupción volcánica, provocó la salida de vapores y gases volátiles y ligeros
de manto y corteza. Algunos eran atrapados por la gravedad de la Tierra y formaron la atmósfera
primitiva, mientras que el vapor de agua condensado formó los primeros océanos del mundo.

3.1.1. El hombre parte del todo.

El ser humano forma parte integral del todo cósmico y orgánico. Carl Sagan, un astrónomo
estadounidense señalaba que, habiéndose originado el Universo en una gran explosión que
diseminó polvo de estrella por todos los rincones, es muy probable que en el organismo de cada
uno de nosotros haya pequeñas partículas estelares.

El médico Indo norteamericano Deepak Chopra, al explicar que cada uno de nosotros forma
parte de un todo, y que el todo está en cada uno de nosotros, dice que día a día los seres
humanos, y todas las cosas de la creación, están cambiando y que en este proceso existe, sin
lugar a dudas, un intercambio de partículas.

3.1.2. ¿Dónde estamos?

Estamos en el espacio y éste es el marco mayor donde nos desenvolvemos. Allí aprovechamos
la luz solar, respiramos, recibimos la influencia de las mareas y se posibilita la comunicación a
través de las ondas de radio que están dispersas en él.

En este marco, el hombre se ha convertido en un agresor del equilibrio del planeta, pues actúa
egoístamente, ubicándose como el amo y señor de la Tierra. En este rol ha generado grandes
daños a la naturaleza en general, como son el hoyo en la capa de ozono, la contaminación de los
océanos y la desforestación de pulmones terrestres, como la Amazonía, por citar alguno.

La Tierra debe considerarse como un ser vivo que sufre con las agresiones, se compensa con los
beneficios y se lamenta con los descuidos. Nuestro planeta no está muerto; tiene vida propia y
por eso debemos cuidarlo. Su vida, cuya duración no conocemos, debe contener a miles de
generaciones por venir.

3.1.3. Paralelos y meridianos

Piensa que envuelves un globo o con una hoja cuadriculada. Verás que hay líneas que se
reparten alrededor de la esfera de norte a sur y de este a oeste. Las que son verticales, llevan el
nombre de meridianos (en la imagen) y parten desde el Meridiano 0, llamado Greenwich, en
donde se supone que comienza a medirse la hora.

Cada cierto trecho hay otro meridiano y el espacio que queda entre dos de estas líneas se llama
huso, porque tiene la forma de ese instrumento para hilar. Alrededor de la Tierra hay 24
meridianos y cada uno de los husos que hay entre ellos representa una hora del reloj.

Las divisiones horizontales se llaman paralelos (en la imagen) y la más larga de ellas está en el
medio de la Tierra, en su parte más “gorda”: es lo que conocemos como el Ecuador. Hacia el
norte y hacia el sur las líneas van siendo cada vez más cortas, hasta llegar a los llamados círculos
polares, que son las circunferencias más pequeñas que hay en la parte de “arriba” y “abajo” del
globo terráqueo.

3.1.4. El día y la noche

Cuando el sol alumbra es de día, cuando se esconde y llega la oscuridad, es de noche. Las plantas,
los animales y en general todas las formas de vida en la Tierra, saben distinguir entre la luz y la
sombra; la etapa de la actividad y el reposo. Sin embargo, dividir el día en 24 horas, también es
un acuerdo entre los seres humanos. Sí: un acuerdo que fue tomado en concordancia al
movimiento del planeta en torno a su propio eje.

La duración del día y la noche depende del tiempo que el Sol alumbre determinada superficie.
Si un planeta se mueve muy rápido sobre sí mismo, las noches y los días se sucederán con gran
rapidez. Por el contrario, si se mueve lentamente, los días serán más duraderos de lo que
nosotros conocemos, al igual que las noches.

El ser humano está en perfecta simbiosis con su medio. Así el día y la noche, en el mundo que lo
rodea, tiene su equivalente interno: el día y la noche que marca el reloj biológico. Ciertas
hormonas, como la del crecimiento, sólo se activan durante el sueño; la fijación del calcio en el
organismo, tiene que ver directamente con las horas de exposición a la luz. Hay muchos otros
ejemplos que tu profesor de biología puede darte o que tú puedes descubrir.

3.1.5. Líquido vital

La Tierra es el único planeta del Sistema Solar en el que se ha detectado vida. Esto ocurre porque
está a una distancia adecuada del Sol: no tan cerca como para que ardamos, ni tan lejos para
que nos congelemos.

Aunque en los demás planetas del Sistema Solar existe la misma mezcla de más de un centenar
de elementos que, en conjunto, constituyen las rocas, el aire y las células vivas, sólo la Tierra
está a una distancia del Sol que permite la existencia de agua en todos sus estados.

  En forma de ríos y mares (estado líquido) el agua puede erosionar montañas y volverlas
 a construir a partir de sedimentos.
  En forma de nubes (estado gaseoso) protege a grades zonas terrestres de los
 abrasadores rayos del Sol.
  En forma de hielo (estado sólido) constituye una importante reserva y además, un
 elemento moderador del clima en todo el planeta.

3.1.6. La Tierra por dentro

En el interior

La Tierra es de forma esférica, aunque ligeramente achatada en los polos. Tiene un radio en el
ecuador (desde cualquier punto de la línea del ecuador hasta el centro) de 6.358 kilómetros; y
un radio polar (desde cualquiera de los polos al centro) de 6.357 kilómetros.

Está formada por varias capas, una dentro de otra. Si pudiéramos cortar la Tierra por la mitad,
tendría el aspecto de media cebolla, con sus capas en forma de una serie de anillos concéntricos.

Cada capa tiene sus propiedades particulares, según sean las rocas que contiene y dependiendo
de la profundidad a la que se encuentre.

Para su estudio, las capas terrestres pueden dividirse en tres regiones fundamentales. La región
exterior, llamada corteza, es la más delgada y podría compararse con la piel de una manzana.
Bajo la corteza está el manto y luego el núcleo de la Tierra.

3.1.7. Mares y continentes

Existen dos tipos de corteza: continental y oceánica. La primera es menos densa y tiene un
grosor de 30 kilómetros. Debajo de las grandes cordilleras, su grosor puede llegar hasta los 60
kilómetros.

La corteza superior, en las zonas continentales, recibe el nombre de sial, porque contiene
fundamentalmente sílice y aluminio. La corteza oceánica y la que se encuentra debajo del sial
en las zonas continentales, recibe el nombre de sima, porque contiene sílice y magnesio.

3.1.8. La capa intermedia

La parte superior del manto está formada por tres capas. La capa superior, delgada y rígida se
extiende hasta una profundidad entre los 60 y los 100 kilómetros. Después se encuentra una
capa llamada astenósfera que llega hasta unos 200 kilómetros. Debajo de ellas hay una capa
basal gruesa que llega hasta una profundidad de unos 70 km.

La capa superior del manto y la corteza reciben conjuntamente el nombre de litósfera, la que
está dividida en una serie de placas.

Entre la litósfera y la astenósfera, la temperatura y la presión son tales que parte de la roca se
funde. La roca fundida o magma, forma una capa delgada sobre la que flotan las capas de la
litosfera, y sobre las que se desplazan, produciendo la deriva continental.

La parte superior del manto está separada de la inferior por otra divisoria. Aquí la densidad de
la roca vuelve a aumentar, y el manto está compuesto fundamentalmente de una roca pesada
y de color oscuro. El manto inferior contiene también otras rocas aún más pesadas, formadas
como resultado de la tremenda presión ejercidas por las rocas que hay por encima de ellas. El
manto inferior se extiende hasta una profundidad de 2.900 kilómetros.

3.1.9. El centro de la Tierra

El núcleo exterior de la Tierra se compone de roca fundida. A unos 5.000 kilómetros de
profundidad comienza el núcleo interior; se cree que es sólido y formado básicamente por hierro
y níquel. A pesar de ser sólo el 16 por ciento del volumen de la Tierra, constituye casi un tercio
de su masa total.

Al girar la Tierra sobre su eje, el metal fundido del núcleo exterior permite que el manto y la
corteza giren ligeramente más de prisa que el núcleo interior. Debido a esta diferencia, se genera
una corriente eléctrica en el seno del núcleo, de modo similar a la que se genera en la dínamo
de una bicicleta al girar la rueda. La corriente eléctrica del núcleo de la Tierra produce un campo
magnético.

Los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los extremos de su eje de rotación (polos
geográficos). Además, su posición cambia continuamente. Esto se llama deriva polar.

4. Continentes a la deriva

Las masas de Tierra del mundo pueden dividirse en cinco regiones fundamentales. Estas son
Europa y Asia (llamada a veces Eurasia), América del Norte y América del Sur, África, Australasia
y la Antártida.

Estas masas de tierra reciben el nombre de continentes. Los geógrafos del siglo XVII se dieron
cuenta, que los continentes podían encajarse como piezas de un enorme rompecabezas. Por
ejemplo, las costas occidentales de Europa y África por un lado, parecen encajar con la costa
este de América del Norte y del Sur. En 1858 Antonio Snider-Pellegrini sugirió que,
posiblemente, los continentes hubieran estado unidos en algún momento, y que después se
habría separado. Sin embargo, por aquel entonces había pocas evidencias que respaldaran esta
idea.

A comienzos del siglo XX, un científico y explorador alemán, Alfred Wegener, decidió buscar
pruebas más definidas de que los continentes se habían separado. Durante sus viajes se dio
cuenta que ciertos fósiles sudafricanos y sudamericanos eran similares. Estos fósiles
probablemente fueron de un reptil llamado Mesosaurus que no aparece en ninguna otra parte
de la Tierra. Wegener encontró también, fósiles de una hoja llamada glossopteris, en depósitos
de la misma edad en Sudáfrica, Sudamérica, India y Australia. Para Wegener, estos ejemplos
eran evidencias de que se había producido una deriva continental.

Recientemente, los científicos han desarrollado nuevas teorías acerca de poderosas fuerzas que
causan la deriva continental. La corteza terrestre está dividida en varias secciones grandes y
flexibles de unos 100 kilómetros de grosor, que reciben el nombre de placas tectónicas. Los
lechos oceánicos y las masas continentales se encuentran sobre estas placas. Están
continuamente en movimiento. La tremenda energía térmica desprendida por el núcleo de la
Tierra, calienta los materiales en la profundidad del manto haciéndolos ascender. Esto obliga a
las placas a separarse. En otros lugares, el material más frío del manto es arrastrado hacia el
núcleo. Esto hace que las placas de la corteza se vean empujadas una contra otra, e incluso
arrastradas hacia abajo, al interior del magma. Allí son consumidas por el intenso calor y la
presión. El ascenso y descenso de la materia caliente y fría del manto recibe el nombre de ciclo
de convección.

3.2. Conservación de los recursos naturales
 Se denominan recursos naturales a aquellos bienes materiales y servicios que proporciona la
naturaleza sin alteración por parte del hombre; y que son valiosos para las sociedades humanas
por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera directa (materias primas, minerales,

alimentos) o indirecta (servicios ecológicos indispensables para la continuidad de la vida en el
planeta).

Los economistas entienden que todos los medios son siempre escasos frente a la amplitud y
diversidad de los deseos humanos, que es como explican las necesidades; definiéndose
precisamente la economía como la ciencia que estudia las leyes que rigen la distribución de esos
recursos entre los distintos fines posibles. Bajo esta óptica, los recursos naturales se refieren a
los factores de producción proporcionados por la naturaleza sin modificación previa realizada
por el hombre; y se diferencian de los recursos culturales y humanos en que no son generados
por el hombre (como los bienes transformados, el trabajo o la tecnología). El uso de cualquier
recurso natural acarrea dos conceptos a tener en cuenta: resistencia, que debe vencerse para
lograr la explotación, e interdependencia.

Algunos recursos naturales pueden presentar un carácter de fondo, mientras otros se
consideran más como flujos. Los primeros son inherentemente agotables, mientras que los
segundos sólo se agotarán si son empleados o extraídos a una tasa superior a la de su
renovación. Los fondos que proporciona la naturaleza, como son los recursos mineros, pueden
ser consumidos rápidamente o ahorrados para prolongar su disponibilidad. La imposibilidad de
las generaciones futuras de participar en el mercado actual, interviniendo en esta decisión,
constituye uno de los temas más importantes de la Economía.

 De acuerdo a la disponibilidad en el tiempo, tasa de generación (o regeneración) y ritmo de uso
o consumo se clasifican en renovables y no renovables. Los recursos naturales renovables hacen
referencia a recursos bióticos, recursos con ciclos de regeneración por encima de su extracción,
el uso excesivo del mismo lo puede convertir en un recurso extinto (bosques, pesquerías, etc.)
o no limitados (luz solar, mareas, vientos, etc.); mientras que los recursos naturales no
renovables son generalmente depósitos limitados o con ciclos de regeneración muy por debajo
de los ritmos de extracción o explotación (minería, hidrocarburos, etc.). En ocasiones es el uso
abusivo y sin control lo que los convierte en agotados, como por ejemplo en el caso de la
extinción de especies. Otro fenómeno puede ser que el recurso exista, pero que no pueda
utilizarse, como sucede con el agua contaminada.

3.2.1. Uso y manejo de los recursos naturales

Conservación de especies, comunidades y ecosistemas

  Ecosistemas y especies amenazados
  Restauración ecológica
  Evaluación y diagnóstico del estado de la biodiversidad (Ecología de poblaciones,
 Ecología de comunidades)
  Aprovechamiento de recursos naturales
  Ecología del paisaje (Planes de Ordenamiento territorial, Ordenamiento participativo
 del territorio, zonificación )
  Rehabilitación de especies
  Agroecología

3.3. Mecanismos físico-químicos
En la Tierra actúan simultáneamente dos tipos de procesos: los procesos endógenos:
diastrofismo y vulcanismo, los cuales intervienen desde el interior de la tierra creando relieve.
Por otra parte a través de los procesos exógenos que integran la Gradación, se trata de nivelar

o allanar el relieve de la tierra. Estos procesos comprenden la meteorización, la erosión y la
remoción en masa. El relieve que se observa en la tierra constituye entonces el resultado del
trabajo conjunto y antagónico de fuerzas que crean relieve y fuerzas quo lo modelan.
Debido a la meteorización las primeras rocas que se formaron por endurecimiento de la corteza
primitiva, (primeras rocas de origen magmático), se desintegraron y se descompusieron al
quedar en contacto con la atmósfera. Los materiales sueltos y débiles que resultaron de este
proceso dieron origen a otros tipos de rocas y diferentes tipos de suelos.

3.4. Origen de la Tierra
La Tierra que conocemos tiene un aspecto muy distinto del que tenía poco después de su
nacimiento, hace unos 4.470 millones de años. Entonces era un amasijo de rocas conglomeradas
cuyo interior se calentó y fundió todo el planeta.

Con el tiempo la corteza se secó y se volvió sólida. En las partes más bajas se acumuló el agua
mientras que, por encima de la corteza terrestre, se formaba una capa de gases, la atmósfera.

Agua, tierra y aire empezaron a interactuar de forma bastante violenta ya que, mientras tanto,
la lava manaba en abundancia por múltiples grietas de la corteza, que se enriquecía y
transformaba gracias a toda esta actividad.

3.4.1. Formación del Sol y los planetas.

Según los científicos, hace unos 13.800 millones de años se produjo una gran explosión, el Big
Bang. La fuerza desencadenada impulsó la materia, extraordinariamente densa, en todas
direcciones, a una velocidad próxima a la de la luz. Con el tiempo, y a medida que se alejaban
del centro y reducían su velocidad, masas de esta materia se quedaron más próximas para
formar, más tarde, las galaxias.

No sabemos qué ocurrió en el lugar que ahora ocupamos durante los primeros 10.000 millones
de años, si hubo otros soles, otros planetas, espacio vacio o, simplemente, nada. Hacia la mitad
de este periodo, o quizás antes, debió formarse una galaxia.

Cerca del límite de esta galaxia, que hoy llamamos Vía Láctea, una porción de materia se
condensó en una nube más densa hace unos 5.000 millones de años. Esto ocurría en muchas
partes, pero esta nos interesa especialmente. Las fuerzas gravitatorias hicieron que la mayor
parte de esta masa formase una esfera central y, a su alrededor, quedasen girando masas mucho
más pequeñas.

La masa central se convirtió en una esfera incandescente, una estrella, nuestro Sol. Las masas
pequeñas también se condensaron mientras describían órbitas alrededor del Sol, formando los
planetas y algunos de sus satélites. Entre ellos, uno quedó a la distancia justa y con el tamaño
adecuado para tener agua en estado líquido y retener una importante envoltura gaseosa.
Naturalmente, este planeta es la Tierra.

3.4.2. Sólido, líquido y gaseoso

Después de un periodo inicial en que la Tierra era una masa incandescente, las capas exteriores
empezaron a solidificarse, pero el calor procedente del interior las fundía de nuevo. Finalmente,
la temperatura bajó lo suficiente como para permitir la formación de una corteza terrestre
estable.

Al principio no tenía atmósfera, y recibía muchos impactos de meteoritos. La actividad volcánica
era intensa, lo que motivaba que grandes masas de lava candente saliesen al exterior y
aumentasen, gradualmente, el espesor de la corteza al enfriarse y solidificarse.

Esta actividad de los volcanes generó una gran cantidad de gases que acabaron formando una
capa sobre la corteza. Su composición era muy distinta de la actual, pero fue la primera capa
protectora y permitió la aparición del agua líquida. Algunos autores la llaman "Atmósfera I".

En las erupciones, a partir del oxígeno y del hidrógeno se generaba vapor de agua, que al
ascender por la atmósfera se condensaba, dando origen a las primeras lluvias. Al cabo del
tiempo, con la corteza más fría, el agua de las precipitaciones se pudo mantener líquida en las
zonas más profundas de la corteza, formando mares y océanos, es decir, la hidrosfera.