Obispado de Jujuy. INSTITUTO de EDUCACION SUPERIOR POPULORUM PROGRESSIO IN.TE.LA. TECNICATURA SUPERIOR EN LABORATORIO

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1 Obispado de Jujuy INSTITUTO de EDUCACION SUPERIOR POPULORUM PROGRESSIO IN.TE.LA. TECNICATURA SUPERIOR EN LABORATORIO JUJUY

2 AUTORIDADES MONS. CÉSAR DANIEL FERNÁNDEZ - OBISPO DE JUJUY PBRO. LIC. ANTONIO HERNÁNDEZ - REPRESENTANTE LEGAL LIC. CECILIA ANTONIA CHOLFFI - RECTORA MGTER. IRENE PÉREZ DE PUGLIESE - VICERRECTORA LIC. IVONE CRISTINA CARRILLO DE BONO - VICERRECTORA C.P.N. FORTUNATO DAHER - ASESOR ECONÓMICO FINANCIERO DR. MARIANO CASTELLON ASESOR LEGAL COORDINACIÓN GENERAL DEL CURSO DE ORIENTACIÓN VICERRECTORA Lic. Ivone Cristina Carrillo de Bono DPTO. DE FORMACIÓN INICIAL Prof. Silvana Romina Palleres SECRETARÍA ACADÉMICA DPTO. ALUMNOS Lic. Ana Barramontes COORDINACIÓN DE LA CARRERA Bioquímica Susana Elvira Canil [2]

3 ESTIMADOS INGRESANTES: Es propicio en este momento darles la bienvenida al Instituto de Educación Superior N 7 Populorum Progressio In. Te. La. y a la carrera elegida, lo que significa una bendición de Dios para ustedes y nosotros. Hoy todo es nuevo: compañeros, docentes, aulas, materias y preguntas que se irán respondiendo en los encuentros y con lectura de esta cartilla. Hay mucho para leer, estudiar y rendir! A valorar el tiempo, a poner esfuerzo y entusiasmo, mi deseo es que lleguen a la meta, el Señor nos acompaña siempre. La Rectora [3]

4 Esta cartilla es una herramienta especialmente diseñada para acompañarte en esta nueva etapa de formación que inicias. De este modo la intención del equipo responsable del curso de orientación es ofrecerte por un lado un primer acercamiento algunos de los conocimientos que sustentan la carrera que elegiste y por otro la información académico-ocupacional que ilustra el campo de inserción laboral. Es importante que tengas en cuenta que este material - el que te sugerimos abordes con antelación al inicio del curso - es simplemente un recurso orientador en el desafío que implica ingresar a una institución de Educación Superior. A continuación te presentamos los objetivos del curso: OBJETIVOS DEL CURSO DE Orientar a los/las estudiantes respecto de la oferta académica y el campo laboral de la carrera. Promover el abordaje de un núcleo de contenidos disciplinares básicos que permitan comprender el perfil profesional.. Facilitar la ambientación del/la estudiante a las características del Nivel Superior. ORIENTACIÓN Compartir con los aspirantes el ideario institucional basado en la síntesis ciencia, fe y cultura como estilo de vida institucional. [4]

5 Antes de avanzar, queremos compartir con ustedes algunos aspectos de la organización general del Curso de Orientación. Cuenta con tres ejes: AMBIENTACIÓN A LOS ESTUDIOS SUPERIORES INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO DISCIPLINAR TALLER DE ALFABETIZACIÓN ACADÉMICA Los dos primeros ejes serán trabajados durante el curso por el coordinador/a de la carrera y el equipo docente. El Taller de Alfabetización Académica (obligatorio) se desarrollará durante el primer cuatrimestre, en simultáneo con el cursado de las/los unidades/espacios curriculares de primer año, y tendrán acceso al mismo aquellos/as estudiantes que hayan cumplimentado con los requisitos de acreditación del curso de orientación en la etapa febrero marzo de El curso de Orientación se desarrollará en el transcurso de 3 (tres) semanas consecutivas y finalizará con el examen correspondiente. Iniciamos: de Febrero de Finalizamos: de Marzo de Evaluamos:..04/05 de Marzo de Publicación de listados oficiales de ingresantes:...11 de Marzo de [5]

6 COMISIONES Cuando te inscribiste en el curso de orientación de la carrera que elegiste, el Departamento Alumnos te incluyó en una comisión. Te recomendamos corroborar la comisión en la que te encuentras inscripto/a y horarios del primer encuentro a partir del 15 de Febrero de 2013 en el Instituto (planta baja). El curso de Orientación para la Tecnicatura Superior en Laboratorio tiene la Modalidad Presencial. De acuerdo a la misma, un equipo de docentes facilitará tu proceso de aprendizaje a partir del desarrollo de Clases Teóricas en las que se abordarán los ejes temáticos introductorios necesarios para comprender el perfil profesional de la carrera que elegiste. Por otro lado tendrán lugar Clases Prácticas que te permitirán contar con una instancia de orientación, intercambio y comunicación con los docentes en la resolución de ejercicios y trabajos prácticos. En este espacio se podrán exponer ideas, plantear y resolver las dudas surgidas del estudio individual, construir grupos de estudio para analizar la bibliografía y discutir las distintas formas de resolución de las actividades de aprendizaje. Los horarios tanto de las clases teóricas como de las prácticas serán confirmados cuando asistas a la Jornada Introductoria en el aula y horario que estarán para tu conocimiento en el sitio web del Instituto a partir de la segunda quincena de febrero: ies7.juj.infd.edu.ar [6]

7 Ambientación a los Estudios Superiores [7]

8 Hubo una época En que todo era más fácil. Tu mamá decidía que ropa te ponías. Te peinaba. Te cuidaba. Y cuando tenías hambre, solo llorabas. Ibas a ser abogado. O tal vez ingeniero. Pero un día, sin que te dieras cuenta, creciste Y aprendiste a decir que no. No te conformaste. Empezaste a tomar tus propias decisiones. Y sentiste que querías cometer tus propios errores. Entonces tomaste el camino más difícil. El que no estaba hecho. Te dedicaste a lo que realmente querías. Te animaste a ser distinto. Escuchaste esa voz que te salía de adentro. Y por primera vez, sentiste que podías. Era tu lucha. Tu convicción. Y sin dudarlo arriesgaste todo lo que tenías. Porque en el fondo, sabías que había algo mucho peor que fracasar. No haberlo intentado. [8]

9 El Instituto de Educación Superior N 7 Populorum Progressio In. Te. La (Instituto de Teología para Laicos), es un centro de estudios de Nivel Superior perteneciente al Obispado de Jujuy, creado bajo el ideario de: el progreso de los pueblos con la misión salvífica de servicio, apoyo y elevación de la cultura de la comunidad jujeña y en especial por la preocupación real de la Iglesia por el desprotegido social. Sus fines son: PRESENTACIÓN del INSTITUTO de EDUCACIÓN SUPERIOR N 7 POPULORUM PROGRESSIO IN. TE. LA. Ser un instrumento de evangelización de la cultura y de diálogo evangelizador entre ciencia y fe. Buscar la promoción integral del hombre mediante la formación humanística, religiosa, social, científica y profesional a través de la docencia y la investigación en sus formas superiores. Formar a la persona en una auténtica cosmovisión cristiana de manera que lleguen a ser hombres preparados para desempeñar diferentes funciones, evidenciado responsabilidad en la sociedad. 1 Formar profesores y técnicos profesionales capaces de actuar con solvencia y con competencias relevantes en el ámbito que les toque actuar. Desarrollar su actividad profesional de acuerdo a los principios y valores democráticos, republicanos y federales, enunciados por la Constitución Nacional Argentina. Buscar constantemente respuestas adecuadas a los graves problemas contemporáneos, particularmente de la realidad argentina y regional en un esfuerzo tendiente a promover la cultura superior. Servir a la comunidad sin imponer discriminación de orden religioso a sus alumnos, pero reflejando en la investigación y enseñanza el mensaje cristiano como lo enuncia la Iglesia Católica en búsqueda ecuménica de la verdad. 1 Según lo emanado por Juan Pablo II, Constitución Apostólica Ex Corde Ecclesiae [9]

10 REGLAMENTO DEL CURSO INTRODUCTORIO A LA VIDA DEL NIVEL SUPERIOR (APROBADO POR RESOLUCIÓN DE RECTORADO Nº 153 / 05) Este Reglamento tiene por objeto normar el ingreso a todas las Carreras del Instituto de Educación Superior Populorum Progressio In. Te. La.; en consecuencia todos los aspirantes a ingresar a las diferentes Carreras deberán sujetarse al proceso de admisión bajo el principio de igualdad de oportunidades. ART 1: DEL PERFIL DEL INGRESANTE El Instituto de Educación Superior Populorum Progressio In. Te. La. promueve que quienes sean admitidos como alumnos posean la actitud y motivación para cursar estudios de nivel superior, posean la formación indispensable en las disciplinas consideradas básicas para la carrera que se proponen seguir, y compartan los valores y principios que guían el accionar del Instituto. ART 2: DEL CURSO INTRODUCTORIO El curso introductorio será de aprobación obligatoria para matricularse como alumno en las Carreras del Instituto de Educación Superior Populorum Progressio In. Te. La. Su implementación tiene como objetivos: - Orientar a los alumnos respecto de la oferta pedagógica de la carrera y de su futuro desempeño profesional - Favorecer la apropiación de un núcleo de contenidos disciplinares y competencias cognitivas básicas para avanzar exitosamente en la carrera. - Nivelar los conocimientos mínimos en áreas específicas en consonancia con la carrera a cursar. - Compartir con los aspirantes el ideario institucional basado en la síntesis ciencia, fe y cultura como estilo de vida institucional ART 3: DEL CUPO DEL INGRESO El cupo para el ingreso lo establece el Equipo Directivo según disponibilidad de cada Carrera. Dicho cupo se conformará según orden de mérito, determinado en función de los puntajes obtenidos por los aspirantes en las respectivas evaluaciones. En caso de paridad en el orden de mérito se definirá la vacante de acuerdo con el promedio de estudio de Nivel Medio / Polimodal, asentado en el certificado analítico respectivo. No ingresarán alumnos que no estén comprendidos en el listado de orden de mérito. ART 4: DE LA PRE-INSCRIPCIÓN Para ingresar a cada carrera del Instituto todo postulante debe registrar su preinscripción en fechas que se estipule para tal fin. El trámite de pre-inscripción es personal. Son requisitos para el mismo: a. CON SECUNDARIO / POLIMODAL COMPLETO: título de nivel secundario / Polimodal completo o constancia de título en trámite emitido por autoridad competente del establecimiento educacional. Fotocopia y original. b. CON SECUNDARIO INCOMPLETO: constancia de alumno con detalle de materias pendientes. Al respecto la Resolución Nº 2199-E.C./99 del Ministerio de Educación expresa: registrarán inscripción provisoria los aspirantes que [10]

11 adeuden como máximo dos asignaturas de la carrera de nivel medio o Polimodal de egreso, debiendo completar dichos estudios hasta el primer turno especial de exámenes de finalización de nivel. c. DOCUMENTO NACIONAL DE IDENTIDAD: fotocopia de la 1º y 2º hoja. d. PARA ALUMNOS EXTRANJEROS: certificado de estudios completo de Nivel Medio legalizado por el Ministerio de Educación del país de origen, Embajada o Consulado Argentino en el país de origen, Ministerio de Relaciones Exteriores y Culto de Argentina; pasaporte donde acredite su radicación visado por autoridad consular argentina y con sello habilitante de su ingreso por el funcionario migratorio que determina su vigencia, en su defecto, la prórroga vigente de permanencia extendida por la Dirección Nacional de Migraciones; cédula de identidad del país de origen y documento de identidad para extranjeros expedido por el Registro Nacional y Capacidad de las Personas, fotocopia de 1º, 2º y 3º hoja en donde fija el plazo de permanencia en Argentina; partida de nacimiento legalizada con fotocopia autenticada. e. PARA ALUMNOS MAYORES DE 25 AÑOS: los aspirantes mayores de 25 años con estudios incompletos podrán registrar inscripción de acuerdo a la normativa vigente (RM 114/02 y resolución interna N 1082/02) f. Pago del arancel de inscripción g. Completar la planilla de inscripción h. Dejar constancia de la elección del turno en el que desea efectuar el cursado en las carreras que tienen doble turno, respetando el cupo. Una vez efectuado el trámite de preinscripción para una carrera no se admitirán cambios a otra. ART 5: DE LAS CONDICIONES DE EXCEPCIÓN DEL CURSO INTRODUCTORIO Se exceptúa del curso introductorio únicamente: a. quienes tengan título de Nivel Superior Universitario o no Universitario afín a la carrera en que se preinscribe. Esta excepción no es válida para las Tecnicaturas en Ciencias de la Salud, dada las restricciones de cupo de las mismas. b. quienes hayan aprobado el curso introductorio en el Instituto el año anterior exclusivamente en la carrera en la que solicita la preinscripción. Para gestionar esta excepción se requiere de los respectivos comprobantes, y haberse preinscripto en la carrera correspondiente. ART 6: DE LA PROGRAMACIÓN El Curso Introductorio se desarrollará en fecha programada, y sus contenidos se distribuirán en tres ejes interrelacionados, a saber: Ambientación a la vida del Nivel Superior, Introducción al Conocimiento Disciplinar y Alfabetización Académica. El desarrollo de cada eje se organizará bajo la modalidad que la Coordinación del Dpto. de Formación Inicial y los Coordinadores de Carreras determine. [11]

12 ART 7: DE LA ACREDITACIÓN DEL CURSO INTRODUCTORIO Para aprobar el Curso Introductorio los aspirantes deben cumplir con las siguientes condiciones: a. Deben cumplir con un mínimo de 80% de asistencia, y con la presentación del 80% de los trabajos que se les solicite, en aquellos talleres y/o clases que sean de asistencia obligatoria. b. Cumplidos los recaudos de asistencia y/o presentación de trabajos, los aspirantes tendrán derecho al examen o exámenes finales del curso. c. Para rendir el o los exámenes los aspirantes deberán presentar documento que acredite su identidad; en caso contrario no se les permitirá rendir. d. La ausencia a la/las evaluaciones podrá ser justificada por razones de salud o duelo debiendo presentar la respectiva certificación dentro de las 24 hs. en que se llevó a cabo la misma, a fin de tener derecho a una nueva fecha. e. En caso de no justificar la inasistencia, o tener un aplazo en la/las evaluaciones (nota menor a 4), automáticamente queda sin posibilidades de ingreso. f. Obtener un promedio de las evaluaciones mayor o igual a 6 (seis). Los exámenes deberán ser rendidos, indefectiblemente, en los días y horarios establecidos en el cronograma. La Coordinación de la Carrera podrá efectuar modificaciones, cuando así lo obliguen razones de fuerza mayor. Las calificaciones obtenidas serán publicadas en los transparentes del Instituto en fecha a determinar por la Coordinación de la Carrera. Los aspirantes que no satisfagan todas y cada una de las condiciones establecidas en el presente reglamento no podrán matricularse como alumno del Instituto. Los aspirantes que no hayan ingresado podrán retirar la documentación presentada dentro de los 60 días de iniciado el año académico. ART 8: DE LAS SITUACIONES DURANTE EL CURSO PASIBLES DE SANCIÓN Las faltas que impliquen la posibilidad de alterar la igualdad de los postulantes en la instancia de los exámenes, como por ejemplo: la consulta de otros materiales que los permitidos o a compañeros durante el examen, la copia de respuestas de pruebas ajenas o la corrección de los propios trabajos cuando sean entregados para confrontar la evaluación y el uso del teléfono celular durante los exámenes, serán pasibles de la separación del curso. Esta sanción será inapelable. ART 9: OTRAS DISPOSICIONES Los casos no contemplados en el presente Reglamento quedarán sujetos a la decisión de Rectorado, quien podrá dictar normas complementarias de aplicación, las que serán comunicadas oportunamente. [12]

13 VISTO: RESOLUCIÓN Nº 425-R-09 SAN SALVADOR DE JUJUY, 23 de diciembre de La necesidad de ampliar la normativa vigente en el Instituto de Educación Superior Populorum Progressio-In. Te. La.: REGLAMENTO DEL CURSO INTRODUCTORIO A LA VIDA DEL NIVEL SUPERIOR. Res. Rectorado Nº 153/05 dado que se establece por la presente Resolución que a partir del año 2010 es preciso innovar en la modalidad del mencionado curso. CONSIDERANDO: Que se ofrece el sistema de tutorías para el ingresante, como una opción válida ya que se fundamenta, entre otros, en los siguientes objetivos: Optimizar el uso del tiempo personal y administrarlo de acuerdo a sus intereses como un ejercicio propio para estudiantes de nivel superior. Incentivar el estudio independiente mediante la lectura analítica, reflexiva y crítica de autores referentes de la carrera elegida con la guía oportuna de los docentes del curso. Evitar la concurrencia numerosa a clases obligatorias favoreciendo el trabajo en pequeños grupos y la interacción docente/alumno. Por ello, y en conformidad a las atribuciones y facultades conferidas en la legislación y que le son propias; LA RECTORA DEL INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR POPULORUM PROGRESSIO- IN. TE. LA. LIC. CECILIA ANTONIA CHOLFFI RESUELVE: ART. 1ro.: Establecer a partir del ciclo lectivo 2010 la modalidad tutorías para el desarrollo del eje de Formación Disciplinar del curso de ingreso. ART. 2do.: Dejar sentado que dicha modalidad será optativa para las Carreras que así lo decidan y en consecuencia aplicarán además el contenido de la presente resolución. [13]

14 Art. 3ro.: La innovación requiere de la actualización y adaptación permanente de la Cartilla del Ingresante, por lo tanto se establece como responsables de la tarea a los Señores Coordinadores de Carrera, con la colaboración de los docentes intervinientes en el Curso. ART. 4to.: La asistencia de los ingresantes a las tutorías (consultas y asesoramientos por parte de los docentes) quedará registrada, cuya obligatoriedad se fija en un 50%, del total de los encuentros tutoriales. ART. 5to: Los docentes asignarán 30 horas reloj convenientemente distribuidas por semana para los encuentros tutoriales y reservará 5 horas reloj para la corrección de los exámenes, confección del listado y entrega en tiempo y forma al/ a la coordinador/a respectivo/a para su publicación. ART. 6to: Los docentes cumplirán en el Instituto la carga horaria que se les asigna por resolución para atender cada comisión, en su respectivo turno, firmando la correspondiente planilla en sala de Profesores, aún cuando no tuviera concurrencia física de ingresantes. ART. 7mo: Dada la innovación descripta, sin derogar la norma vigente y para una mejor identificación se modifica la denominación anterior por la siguiente: Reglamento del Curso Introductorio y Tutorías para el ingreso al Instituto de Educación Superior Populorum Progressio-In. Te. La. ART.8vo: Regístrese, comuníquese, tomen conocimiento las secciones pertinentes, cumplido archívese. [14]

15 VISTO: RESOLUCIÓN Nº 387-R-11 SAN SALVADOR DE JUJUY, 20 de diciembre de La necesidad de modificar el artículo 5 de EL REGLAMENTO DEL CURSO INTRODUCTORIO A LA VIDA DEL NIVEL SUPERIOR aprobado por Resolución de Rectorado N 153 R- 05, de acuerdo a lo estipulado en el artículo 8 del Régimen Académico Provincial aprobado por Resolución N E 11. CONSIDERANDO: Que el Art. 8 del Régimen Académico Provincial establece que el curso de orientación, ambientación y/o nivelación de los aspirantes inscriptos en cada Instituto de Educación Superior tendrá validez únicamente para el año lectivo en que se cumplimente. Por ello, y en conformidad a las atribuciones y facultades conferidas en la legislación y que le son propias; LA RECTORA DEL INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR POPULORUM PROGRESSIO- IN. TE. LA. LIC. CECILIA ANTONIA CHOLFFI RESUELVE: ART. 1ro.: Modificar el art. 5 del REGLAMENTO DEL CURSO INTRODUCTORIO A LA VIDA DEL NIVEL SUPERIOR aprobado por Resolución de Rectorado N 153 R - 05 en virtud a lo estipulado en el art. 8 del Régimen Académico Provincial aprobado por Resolución N E 11. ART. 2do.: Dejar sentado que el Curso Introductorio que los aspirantes aprobaran para el ingreso a las diferentes carreras del Instituto de Educación Superior Populorum Progressio In.Te.La tendrá validez únicamente para el año lectivo en que se cumplimente. Art. 3ro.: Dejar sin efecto las excepciones al Curso Introductorio a quienes tengan título de Nivel Superior afín a la carrera en que se preinscribe. O a quienes hubieren aprobado el curso el año anterior en la carrera en la que el aspirante solicita preinscripción. ART. 4to.: Regístrese, comuníquese, tomen conocimiento las secciones pertinentes, cumplido archívese. [15]

16 SERVICIOS A TENER EN CUENTA SERVICIO DESCRIPCIÓN UBICACIÓN HORARIO BIBLIOTECA Consulta de material en sala, presentando D.N.I. y recibo de pago de inscripción al curso. PLANTA BAJA 8:00 a 12:00 hs. 14:30 a 22:00 hs. Fotocopiado Horario Encuadernaciones PLANTA BAJA corrido 8:30 a 22:00 FOTOCOPIADORA hs. Trámites de DEPARTAMENTO ALUMNOS constancias, inscripción por materias para cursado y a todo tipo de exámenes. Tramitación de libreta estudiantil. Formación de legajos SEGUNDO PISO Tuno Mañana 8:30 a 12:00 Turno Tarde 14:00 a 17:30 Turno Noche 18:00 a 20:30 Asesoramiento a estudiantes. Acompañamiento Espiritual. Difusión del Ideario Institucional. TERCER PISO Martes 18:30 a 21:00 hs. PASTORAL SERVICIO DE ATENCIÓN A Asesoramiento, ALUMNOS seguimiento, atención CON DISCAPACIDAD permanente y Lunes, Martes y (MOTORA Y/O especializada, para TERCER PISO Miércoles de SENSORIAL) garantizar la permanencia 18:00 a 21:00 hs. Y OTROS CON y terminalidad de tus DIFICULTADES estudios superiores. EN EL TRAYECTO ACADÉMICO [16]

17 PARA UBICARTE EN NUESTRA INSTITUCIÓN TESORERÍA RECTORADO Y VICERRECTORADOS SECRETARÍA ADMINISTRATIVA SECRETARIA ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN INICIAL, CAPACITACIÓN E INVESTIGACIÓN DEPARTAMENTO ALUMNOS COORDINACIÓN DE TU CARRERA ORATORIO SERVICIO DE ATENCIÓN A ALUMNOS CON DISCAPACIDAD (MOTORA Y/O SENSORIAL) Y OTROS CON DIFICULTADES EN EL TRAYECTO ACADÉMICO Planta Baja Primer Piso Primer Piso Primer Piso Planta Baja Segundo Piso Primer Piso Primer Piso Tercer Piso [17]

18 IInstituto de educación superior Populorum Progressio Intela Trabajamos para promover la integración y equidad en el acceso a la educación de todas las personas... Por eso estamos aquí SERVICIO DE ATENCIÓN A ALUMNOS CON DISCAPACIDAD (MOTORA Y/O SENSORIAL) Y OTROS CON DIFICULTADES EN EL TRAYECTO ACADÉMICO. Te brindamos asesoramiento, seguimiento, atención permanente y especializada, para facilitar la permanencia y terminalidad oportuna de tus estudios superiores. OFICINA EN EL 3º PISO LUNES MARTES Y MIÉRCOLES DE 18 A 21 HS. [18]

19 CONSIDERACIONES GENERALES PARA ESTUDIANTES QUE INGRESEN A LAS CARRERAS Una vez completado el proceso de admisión, es decir hayas aprobado el curso de orientación y formalizado la inscripción definitiva en Departamento Alumnos cumplimentando los requisitos solicitados; comenzarás a transitar la carrera que elegiste como un/a estudiante de Nivel Superior. Ello implica una serie de derechos y obligaciones. En primer lugar deberás tomar conocimiento de dos documentos importantes en el ámbito de la Educación Superior: a- El Régimen de correlatividades del plan de estudios de la carrera y, b- El Régimen Académico Institucional (RAI), que contiene la reglamentación general para el cursado y aprobación de los/las espacios/ unidades curriculares, es decir lo que comúnmente conoces como materias. La consulta a ambos documentos puede realizarse en Biblioteca o en la Coordinación de tu carrera. En lo que al Régimen de Correlatividades se refiere, debes saber que en este nivel, lo tendrás que tener presente para progresar en el cursado de la carrera. De acuerdo al mismo, ya sea al momento de inscribirte para cursar o rendir un/a espacio/unidad curricular, el requisito será haber aprobado o regularizado la correlativa, es decir aquella materia que, por sus contenidos, debe aprenderse con anterioridad y de ese modo servirte como base para apropiar saberes nuevos. Un buen consejo es planificar tu trayectoria estudiantil priorizando el circuito de correlatividades especialmente cuando decidas cuál examen preparar en primer lugar. Otro documento que deberás tener en cuenta como estudiante de nivel superior es el Régimen Académico Institucional. Según el RAI los/las alumnos/as que cursan una carrera en un Instituto de Educación Superior (IES) pueden ser: [19]

20 ORDINARIOS Deben aprobar un/a espacio/unidad curricular como mínimo por año calendario Alumno Oyente Podrá asistir a clases sin derecho a instancias de evaluación. Deberá estar matriculado en la carrera. EXTRAORDINARIOS Alumno Alumno Vocacional Visitante Se matricula Provienen de para cursar otro IES determinados nacional o espacios/ extranjero y se unidades incorpora curriculares que temporariamente resultan de su a la carrera. interés personal, laboral o profesional. Cada vez que inicie un año académico o cuatrimestre (primero o segundo) deberás inscribirte en el/la o los/las espacios/unidades curriculares que desees cursar, en Departamento Alumnos. Una aclaración: al iniciar el primer año de la carrera quedarás automáticamente inscripto en todos/as los/las espacios/unidades curriculares de primer año anuales y del primer cuatrimestre. Es sumamente importante saber que si decides interrumpir temporaria o definitivamente el cursado de la carrera, solicites en Departamento Alumnos la LICENCIA correspondiente, de modo tal que esta situación sea informada a Tesorería y no se produzca una deuda por acumulación de cuotas impagas. [20]

21 CONDICIONES PARA ACREDITAR LOS/LAS ESPACIOS/ UNIDADES CURRICULARES PROMOCIÓN REGULAR Esta condición tiene una duración de 2 (dos) años calendario desde la finalización del cursado y caduca transcurrido ese plazo o cuando el estudiante resultare desaprobado por tercera vez en la instancia de examen final. 80% Asistencia 80% Trabajos Prácticos aprobados 100% de evaluaciones aprobadas con calificación 7 (siete) como mínimo con una instancia recuperatoria por cada evaluación. 65% Asistencia 80% Trabajos Prácticos aprobados 100% de evaluaciones aprobadas con calificación 4 (cuatro) como mínimo con una instancia recuperatoria por cada evaluación. Como alumno regular deberás rendir examen final ante tribunal en los turnos reglamentarios. LIBRE En esta condición deberás rendir ante tribunal examinador, incluyendo una instancia escrita y oral (ambas eliminatorias). Deberás aprobar cualquiera de las instancias con una nota mínima de 4 (cuatro) puntos. Si el alumno fuera aplazado por tercera vez, deberá cursar o re cursar. a) Por opción: solo si lo admite el diseño curricular de la carrera. b) Por condición: b.1. Por no obtener la regularidad b.2. Por pérdida de la regularidad [21]

22 QUÉ ES UN EXAMEN FINAL? Es una instancia de evaluación y acreditación presencial, oral y/o escrita, que da cuenta del logro de los aprendizajes básicos que se plantean para el /la espacio/unidad curricular para los alumnos en condición Regular o Libre. CUÁNDO SE RINDE? Los exámenes finales se desarrollan en un turno y las veces que el tribunal examinador conformado por tres profesores (presidente, 1º vocal, 2º vocal) es convocado en el mismo turno se denomina llamado. Los tipos de Turnos existentes son: ORDINARIO EXTRAORDINARIO Febrero / Marzo Mayo Dos llamados Un llamado Con suspensión de clases Sin suspensión Autorizado por la Rectora mediante resolución en los siguientes casos: de clases Cuando hayas Julio / Agosto Un llamado Con suspensión de clases terminado de cursar y regularizar todas las Septiembre Un llamado Sin suspensión U.C. de la carrera. de clases Cuando tengas Noviembre / Diciembre Dos llamados Con suspensión de clases pendientes 2 (dos) U.C. para completar estudios. DÓNDE ME INSCRIBO PARA RENDIR? En el Departamento Alumnos, 48 (cuarenta y ocho) horas hábiles antes de la fecha del examen. Para realizar este trámite no debes olvidar llevar: Libreta Estudiantil. Recibo de pago de la cuota del mes fijado por Tesorería. Para borrar tu inscripción debes hacerlo con 24 (veinte cuatro) horas hábiles de antelación al examen. [22]

23 CUÁNTOS ESPACIOS/UNIDADES CURRICULARES PUEDO RENDIR EN UNA MISMA FECHA? Hasta 2 (dos) siempre que no sean correlativas entre sí. QUÉ ELEMENTOS NO DEBO OLVIDAR TRAER A UN EXAMEN FINAL? Libreta Estudiantil. Programa del/la Espacio/Unidad Curricular. Importante: La puntualidad, puesto que el tribunal examinador te esperará durante treinta minutos, transcurrido este tiempo serás considerado AUSENTE. QUÉ SUCEDE SI ME AUSENTO A UN EXAMEN FINAL? Si por razones de salud o duelo no puedes presentarte a rendir debes informárselo a tu coordinador de carrera el mismo día del examen, salvo caso excepcional, y justificar presentando las certificaciones correspondientes dentro de las 48 (cuarenta y ocho) horas hábiles. [23]

24 FUNDAMENTACIÓN CARRERA Tecnicatura Superior en LABORATORIO Resolución Ministerial N E - 11 ANTECEDENTES EN LA ACTIVIDAD PROFESIONAL DEL TÉCNICO SUPERIOR EN LABORATORIO El laboratorio de análisis clínicos bajo la dirección de un bioquímico es un servicio complejo que brinda información a los médicos acerca del estado de salud/enfermedad de sus pacientes a través de los resultados de análisis y exámenes practicados en los diferentes tejidos y fluidos del organismo humano. La actividad profesional del Técnico en Laboratorio surge de modo empírico para colaborar con la tarea del bioquímico. En el marco de los laboratorios se formaba a este técnico a partir de la demostración de desempeño sin ahondar en fundamentaciones. Se propiciaba el desarrollo de habillidades manuales para el ejercicio del rol auxiliar. El primer antecedente desde el punto de vista legal, respecto al Técnico en Laboratorio de Análisis Clínicos se encuentra en el capítulo XI de la ley Nº Normas para el Ejercicio de la Medicina, Odontología y Actividades de Colaboración. A través de la Resolución N 603 del año 1986, el Ministerio de Salud de la Nación logra articuladamente con el Ministerio de Educación y Justicia, aprobar un plan de estudios para la formación de Técnicos de Laboratorio.Se posiciona claramente la formación en el Nivel Terciario y el egresado recibe el título de Técnico de Laboratorio. Resultado de la articulación entre la Superintendencia Nacional de Enseñanza Privada (S.N.E.P.) y el Ministerio de Salud de la Nación, surge el plan 368/86,que tiene un ciclo común a distintas tecnicaturas, entre las que se encuentra Laboratorio. Adhiriéndose a esa resolución nacional y a la articulación entre la S.N.E.P. y el Ministerio de Salud de la Nación, el Instituto de Educación Superior Populorum Progressio In.Te.La firma un convenio con la Secretaria de Salud Pública de la Provincia de Jujuy, en septiembre del año La firma de este Convenio permitió implementar a partir del año 1988 por primera vez en nuestra provincia la carrera: Técnico Superior en Laboratorio. A principios de la década del 90 se da en el país la transformación educativa. Es sancionada la Ley Federal de Educación ( ) y la Ley de Educación Superior (24.521), en las cuales se hace particular énfasis en la formación técnico-profesional. [24]

25 El Art.43 de la Ley de Educación Superior enmarca a las Tecnicaturas de las Ciencias de la Salud dentro de la categoría de carreras reguladas por el Estado, porque su ejercicio profesional implica un riesgo para la salud de las personas. El cambio de paradigma tecnológico, el paso de lo manual a lo automatizado, el hecho de considerar la tarea técnica como un fin en si misma y la continua necesidad de capacitación fueron, entre otros, motivo de reflexión para todos los técnicos del país. En la actualidad, en el marco de la ley de Educación Nacional se desarrolla la actividad de la Comisión Consultiva, que en el marco de la Comisión Interministerial de Salud-Educación, generó en el mes de octubre de 2009 el documento Base para la Tecnicatura Superior en Laboratorio. FAMILIA PROFESIONAL A LA QUE PERTENECE: Carreras de las Ciencias de la Salud TÍTULO QUE OTORGA: TÉCNICO SUPERIOR EN LABORATORIO DURACIÓN: 3 AÑOS ÁREAS DE COMPETENCIA: 1-Atender a la persona y obtener materiales biológicos para su análisis, lo que implica identificar a la persona atendida, tomar muestra de sangre venosa y otros materiales biológicos, preparar material biológico y las muestras a analizar. 2- Obtener materiales biológicos y no biológicos para su análisis, lo que implica identificar la orden de solicitud, planear el muestreo, realizar la preparación preanalítica de las muestras. 3- Producir información a partir de los materiales biológicos y no biológicos, lo que implica desarrollar el procedimiento analítico, operar instrumental analítico manual y/o automatizado, controlar la calidad, validar los resultados y confeccionar registros e informes. 4- Gestionar administrativamente el proceso de trabajo, lo que implica: -preparar el área de toma y recepción de muestras, -registrar los resultados, -realizar el seguimiento del funcionamiento del instrumental analítico manual y/o automatizado, - participar en el proceso de mantenimiento de stock, [25]

26 -participar en la actualización del Manual de Procedimientos del Servicio, -participar de acciones de Educación Continua, -participar en proyectos de Investigación acción. ÁREA OCUPACIONAL: Básicamente se pueden citar: -Hospitales, clínicas, sanatorios, laboratorios. -Centros de Salud y Áreas Programáticas. -Empresas. -Instituciones Educativas. -Comités y grupos de trabajo disciplinares y/o interdisciplinares. [26]

27 ORDEN TECNICATURA SUPERIOR EN LABORATORIO - INGRESO ESTRUCTURA CURRICULAR DE LA TECNICATURA SUPERIOR EN ESPACIO CURRICULAR LABORATORIO REGIMEN Horas Cátedras Semanales Total anual En horas Cátedras En horas Reloj 1 Introducción al Laboratorio 1º C Física y Matemática Anual Salud Pública Anual Psicología Evolutiva Anual Química Anual Anatomía y Fisiología Humana Anual Práctica de Laboratorio I Anual Teología I Anual Bioquímica Clínica I 2ºC TOTAL PRIMER AÑO Inmunología y Serología 1ºC Bioética Anual Inglés Técnico Anual Metodología de la Investigación Anual Microbiología humana Anual Informática Anual Práctica de Laboratorio II Anual Teología II Anual Primeros Auxilios 2º C TOTAL SEGUNDO AÑO Inmunohematología 1º C Administración, Gestión y Calidad en Salud Anual Ética y Aspectos Legales en Salud Anual Fisiopatología aplicada Anual Bioquímica Clínica II Anual Práctica de Laboratorio III Anual Pastoral de la Salud Anual Psicología de las Organizaciones de Salud 2 C TOTAL TERCER AÑO TOTAL CARRERA ºC: primer cuatrimestre 2ºC: segundo cuatrimestre [27]

28 INTRODUCCIÓN AL CONOCIMIENTO DISCIPLINAR [28]

29 Q U Í M I C A QUÍMICA GENERAL e INORGÁNICA PROGRAMA FUNDAMENTACIÓN El curso de orientación de la Tecnicatura Superior en Laboratorio comprende el abordaje de contenidos introductorios a la Química General e Inorgánica. El material de estudio propuesto, requiere la lectura de la teoría, para luego avanzar con las series de ejercicios complementarios. OBJETIVO GENERAL Aproximar al estudiante a los conceptos introductorios correspondientes a Química necesarios en el proceso de aprendizaje de los espacios curriculares del primer año de la carrera. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al terminar el curso de orientación, los estudiantes deberán estar en condiciones de: Conocer la clasificación y propiedades de los elementos. Conocer e identificar componentes, estructuras y características de los materiales y sus sistemas. [29]

30 Reconocer las propiedades químicas de los materiales y sus diferentes estados de agregación. Identificar compuestos inorgánicos y conocer la nomenclatura correspondiente. Conocer las diferentes sustancias y las transformaciones químicas. Interpretar las transformaciones químicas que se producen en las sustancias. Comprender los procesos físico-químicos que experimenta la materia. Interpretar la formación de los diferentes tipos de compuestos químicos. CONTENIDOS 1- Introducción. Objeto de la Química. Fenómeno químico: generalidades. 2- Materia: Propiedades. Estado de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Cambios de estado de la materia. 3- Sistemas materiales: Sistemas homogéneos y heterogéneos. Fases 4- Grado de división de la materia: Átomo. Molécula. Iones. 5- Partícula atómica: Núcleo. Protones. Electrones. Números cuánticos. 6- Elemento químico. Teoría atómica de Daltón. Molécula. 7- Combinaciones químicas: óxidos, anhídridos, hidróxidos, ácidos, sales. 8- Soluciones: concepto y características; solvente y soluto; soluciones concentradas, saturadas y sobresaturadas. 9-Tabla periódica de los elementos. 10-Número atómico. Número másico. Isótopos. Isóbaros METODOLOGÍA DE TRABAJO IX.- METODOLOGÍA En el desarrollo de las clases se abordarán los contenidos fundamentales de la asignatura expuestos en el programa y sus objetivos. conceptos más relevantes. Al finalizar el tema desarrollado se hará un breve resumen de los [30]

31 Durante la exposición de contenidos se propondrán problemas que ejemplifiquen los contenidos desarrollados, se resolverán ejercicios y actividades que ejemplifiquen los mismos. Considerando el breve tiempo del curso de orientación, se darán pautas de estudio sobre los principales ejes temáticos. BIBLIOGRAFÍA Biasioli- Weitz-Chandias. Química General e Inorgánica. Editorial Kapelusz.ISBN: Mahan B. y Myers R. Química. Curso universitario. Cuarta edición, [31]

32 Q U Í M I C A G E N E R A L E I N O R G Á N I C A INTRODUCCIÓN La Química, es la rama de la ciencia natural que estudia las sustancias, sus propiedades, su estructura molecular, las reacciones que modifican la estructura molecular de las sustancias y las convierten en otras sustancias y las transformaciones de energía asociadas a dichas reacciones. La Química es una rama de las Ciencias Físicas, estrechamente relacionada con ella y que se extiende a varias disciplinas. Dada su extensión y diversidad se han realizado dentro de la química algunas divisiones básicas. Química inorgánica trata de los elementos y sus compuestos. Físico-Química estudia el equilibrio de las reacciones químicas, la energía asociada con dichas reacciones y la estructura de las moléculas. Química orgánica estudia los compuestos del carbono. Química Analítica estudia los métodos para analizar la composición química de las sustancias y sus mezclas. El análisis puede ser cualitativo (cuales son sus compuestos) o cuantitativo (cuanto hay de cada uno de ellos). Por consiguiente la Química estudia la materia, su estructura, sus propiedades, los cambios en la composición en la misma y las leyes que rigen dichos cambios. MATERIA Se denomina materia a todo aquello que podemos percibir con nuestro sentido, es decir todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Toda materia está formada por átomos y moléculas. El componente común de los cuerpos es la materia; un cuerpo es por lo tanto, una porción limitada de materia. Todo cuerpo se caracteriza por ocupar un volumen en el espacio y por poseer masa. Masa de un cuerpo es la medida de la cantidad de materia que contiene; esta es intrínseca del objeto y será la misma en todo el universo. El peso de un objeto está determinado por la atracción gravitacional que la tierra ejerce sobre él, siendo mayor en los polos y menor en el ecuador. Debido a que dicha fuerza varía de un lugar a otro, el peso de un objeto también varía, entonces el peso es la masa por la aceleración de la gravedad. Ya que la medida directa de la masa es difícil de realizar los químicos acostumbran a emplear peso como medida de masa y en la práctica usan los dos vocablos alternativamente. Pero quede claro que estos dos vocablos tienen significado diferente. Los cuerpos tienen una extensión en el espacio, ocupan un volumen. Volumen de un cuerpo es la medida de la cantidad de espacio que ocupa su materia y no puede ser ocupado por otro cuerpo, ya que los cuerpos son impenetrables. Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes ocupa distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados mientras que la misma cantidad de goma o plástico son ligeras. La propiedad [32]

33 que nos permite medir la ligereza de una sustancia recibe el nombre de Densidad. Cuanto mayor es la densidad de un cuerpo más pesado nos parecerá. La Densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. PROPIEDADES DE LA MATERIA Las propiedades de la materia son de dos tipos: Propiedades extensivas y propiedades intensivas. Propiedades extensivas: Dependen de la cantidad de materia que se considere. Ejemplos: peso, volumen, longitud, capacidad calórica Propiedades intensivas: No dependen de la cantidad de materia. Ejemplos: peso específico, punto de ebullición y de fusión, el brillo, color, dureza, forma cristalina, índice de refracción, la densidad, la solubilidad. En ciertos casos, las propiedades intensivas pueden ser expresadas numéricamente, como sucede por ejemplo con el punto de ebullición. Estos valores numéricos se denominan constantes físicas de la materia. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA La forma en que las partículas que constituyen una sustancia se reúnen o agregan determina una buena parte de las propiedades físicas y entre ellas, su estado sólido, líquido o gaseoso. Cada estado particular resulta de la acción de dos tipos de fuerzas intermoleculares: de atracción y de repulsión. Estas fuerzas actúan simultáneamente y con sentido contrario sobre las moléculas de un cuerpo, las que se encuentran en constante movimiento. De la intensidad de estas dos fuerzas dependen los estados físicos de la materia. ESTADO SÓLIDO: Todos los sólidos tienen forma y volumen propio y no pueden comprimirse. En el estado sólido las fuerzas intermoleculares que predominan son las de atracción. [33]

34 CARACTERÍSTICAS DE LOS SÓLIDOS Las partículas que lo forman se encuentran ordenadas especialmente ocupando posiciones fijas, dando lugar a una estructura interna cristalina, debido a que las fuerzas intermoleculares son muy fuertes. Sí las partículas son ÁTOMOS, los mismos están unidos por enlaces covalentes que son muy fuertes. Estos sólidos son muy duros pero frágiles y presentan un punto de fusión y ebullición elevados, como el diamante. Sí las partículas son MOLÉCULAS, las mismas se encuentran unidas entre sí por fuerzas Van der Waals, que son débiles. Estos sólidos son blandos y presentan puntos de fusión y ebullición bajos, como el azúcar. Sí las partículas son IONES pueden tratarse de compuestos iónicos, debido a la fuerte atracción electrostática entre los iones opuestos. Son sólidos duros y frágiles. No conducen la corriente eléctrica (en estado sólido). Cuando se encuentran en solución diluida, los sólidos iónicos conduce la corriente eléctrica por medio de los iones que se encuentran en solución( EJ: Sal NaCl ). También pueden tratarse de metales. Átomos de metales rodeados de sus electrones, son buenos conductores de la corriente eléctrica, duros y presentan puntos de fusión y ebullición altos, como por ejemplo cobre (Cu),oro (Au),plata (Ag). ESTADO LÍQUIDO Adoptan la forma del recipiente que los contiene, volumen propio y son incompresibles. En un líquido las fuerzas intermoleculares de atracción y de repulsión se encuentran igualadas. Cada molécula se encuentra rodeada por otras moléculas que la atraen, siendo iguales todas las fuerzas de atracción. Las moléculas de la superficie se mantienen unidas a través de una fuerza que se manifiesta en la Tensión superficial. Las fuerzas intermoleculares son lo suficientemente fuertes como para impedir que las moléculas se separen, pero no para mantenerlas fijas, ya que en ellos se equilibran las fuerzas de repulsión con las de atracción. ESTADO GASEOSO Los gases adoptan la forma total del recipiente que los contiene. Ocupan el mayor volumen posible y pueden comprimirse. Las moléculas de unas se encuentran unidas por fuerzas intermoleculares muy débiles, por lo que están muy separadas y se mueven al azar, en ellos prevalecen las fuerzas de repulsión molecular sobre las de atracción. El volumen de los gases aumenta o disminuye considerablemente al variar las condiciones externas a que está sometido (presión y temperatura) [34]

35 CAMBIOS DE ESTADO Un mismo cuerpo, por efectos de la de la variación de la temperatura o de la presión, puede pasar de un estado de agregación de la materia a otro. Dichos cambios de estado reciben los siguientes nombres: FUSIÓN: Es el pasaje del estado sólido al líquido. Se produce por acción del calor. A una determinada temperatura (temperatura de fusión), la fuerza de atracción entre las moléculas disminuye y el cuerpo sólido pasa a estado líquido. Ejemplo. El hielo por acción del calor se funde, es decir se convierte en líquido. Lo mismo ocurre con el plomo (Pb), hierro (Fe), azufre (S). SOLIDIFICACIÓN: Es el pasaje del estado líquido al sólido. Se produce por disminución de la temperatura. Ejemplo: El agua, por enfriamiento, solidifica y se transforma en hielo. VAPORIZACION: Es el pasaje del estado líquido a gaseoso. Cuando se produce en toda la masa del líquido se denomina Ebullición, que ocurre por aumento de la temperatura o disminución de la presión. La vaporización que sólo tiene lugar en la superficie del líquido y que se produce a cualquier temperatura, se llama evaporación. El agua contenida en un recipiente se evapora a temperatura ambiente, pero sólo hierve a 100º C (punto de ebullición del agua a presión atmosférica normal). [35]

36 LICUACIÓN O CONDENSACIÓN: Es el pasaje del estado gaseoso a líquido. Se produce por disminución de temperatura o aumento de presión, o bien cuando se modifican simultáneamente ambos factores. Ejemplo: el aire sometido a bajas temperaturas y a altas presiones se licua, transformándose en aire líquido. Todos los gases, como el oxígeno ( O )y el cloro (Cl), pueden ser licuados. SUBLIMACIÓN: es un proceso doble que consiste en el pasaje del estado sólido al gaseoso y del gaseoso al sólido sin pasar por el estado líquido. Ejemplo.: por acción del calor el yod (I) se transforma en vapor, que al chocar contra una superficie fría se convierte en yodo líquido. El alcanfor, la naftalina y el hielo seco también pueden sublimar. SISTEMAS MATERIALES Se llama sistema material a toda porción del universo que se aísla, real o imaginariamente, para su estudio. Se los clasifica en dos grandes grupos: homogéneos y heterogéneos. SISTEMA HOMOGÉNEO: es aquel que presenta las mismas propiedades intensivas en todos sus puntos. Se caracteriza por presentar continuidad cuando se lo observa a simple vista, al microscopio y aun al ultramicroscopio. Ej. Agua pura contenida en un recipiente, veremos que las propiedades intensivas permanecen constantes en cualquier porción que se considere. Si consideramos un sistema formado por el agua y una pequeña cantidad de azúcar, podemos observar que las propiedades intensivas son iguales en todos los puntos de su masa. Concluimos que un sistema homogéneo puede estar constituido por un componente (agua pura) o por dos componentes (agua y azúcar). Otros ejemplos: soluciones de sal en agua, alcohol, muestras de azufre, yodo. SISTEMAS HETEROGÉNEOS: es aquel que presenta distintas propiedades intensivas en por lo menos dos de sus puntos. [36]

37 Ej.: Si analizamos un sistema formado por agua y aceite (dos componentes), comprobamos que no posee homogeneidad, ya que a simple vista se distinguen dos fases, la zona ocupada por el aceite y la zona ocupada por el agua y podemos comprobar que ciertas propiedades intensivas no se mantienen constante cuando pasamos de una fase a otra. Otros ejemplos: muestra de agua con arena, talco con limadura de hierro, etc. Se denomina FASE a cada uno de los sistemas homogéneos en que puede dividir un sistema heterogéneo. Dicha superficie de separación se denominan INTERFASE. SEPARACIÓN DE FASES: Las distintas fases de un sistema heterogéneo se pueden separar por varios procedimientos físicos llamados Métodos de separación de fases: filtración, decantación, centrifugación, tamizado, etc. FRACCIONAMIENTO DE FASE: Cuando un sistema homogéneo esta constituido por dos componentes (soluciones), podemos separar a cada uno de ellos por diferentes métodos: destilación simple, destilación fraccionada y cristalización [37]

38 Sustancias puras (sistemas homogéneos) Sistema Heterogéneo separación de fase Soluciones (sistemas homogéneos) Fraccionamiento de fases Sustancias puras SOLUCIONES Y SUSTANCIAS PURAS Si aplicamos métodos de fraccionamiento de fase a un sistema homogéneo puede suceder que obtengamos dos o más componentes o solamente obtengamos uno. De lo expuesto se deduce que los sistemas homogéneos se pueden clasificar en: sustancias puras y soluciones. SUSTANCIAS: son sistemas homogéneos no fraccionables que presentan propiedades intensivas constantes, que permiten identificarla. Se clasifican de acuerdo a la composición que presentan sus moléculas en sustancias simples y compuestas. Sustancias simples: son aquellas que no pueden descomponerse químicamente en otras. Sus moléculas están formadas por átomos idénticos, pudiendo incluso contener un solo átomo. Ej. azufre (S), Nitrógenos (N), Aluminio (Al) Sustancia compuestas: también llamadas compuestos; son aquellas que pueden descomponerse químicamente, dando lugar a otras. Sus moléculas están formadas por átomos no todos idénticos. SUSTANCIA PURA: es una clase de materia tal que cada muestra presenta las mismas propiedades físicas y químicas bajo las mismas condiciones, es un sistema homogéneo del cual no es posible obtener otras sustancias por medio de métodos de fraccionamiento. MEZCLA: es la clase de materia que tiene propiedades variables. Una mezcla es una clase de materia en la que cada sustancia componente presenta sus propiedades características, y las de toda la mezcla son variables y dependientes de la relación entre las cantidades de los varios componentes. Ejemplo de mezclas es la leche (grasas, proteínas, agua, hidratos de carbono y diversidad de otras sustancias). [38]

39 SOLUCIONES: son sistemas homogéneos formados por dos o más componentes que pueden fraccionarse por medio de métodos de destilación o cristalización. Dichos componentes a su vez son sustancias puras. FENÓMENOS QUÍMICOS Los cuerpos que nos rodean y la materia que los constituye sufren constantemente cambios o transformaciones, que en el ámbito de las ciencias naturales se denominan fenómenos. La gran variedad de fenómenos que podemos registrar origina la división de la ciencia natural en diversas ramas: Química, Física y Biológica. Los fenómenos químicos son aquellos que involucran modificaciones de la materia que afectan sustancialmente su estructura molecular (tales como la combustión). Los fenómenos físicos son aquellos que no alteran la estructura de la materia (tales como el movimiento de un cuerpo). Los fenómenos biológicos son característicos del comportamiento de la materia viviente. En realidad todos los fenómenos están complementados ya que en gran medida los fenómenos vitales se pueden explicar en términos físicos y químicos; donde están comprometidos los fenómenos en términos nucleares, atómicos y energéticos que son de incumbencia química como física. ELEMENTO, ÁTOMOS Y MOLÉCULAS ELEMENTO: es una sustancia que no puede sintetizarse a partir de otras más sencillas o descomponerse en estas, sino por medio de una transformación (transformación nuclear). El elemento químico tiene átomos de una sola clase. ÁTOMO: es la unidad más pequeña y sin carga eléctrica de un elemento, que puede tomar parte de una reacción química. MOLÉCULAS: es un conjunto neutro de átomos que se comporta como una unidad, o sea, sin carga eléctrica, presentando todas las propiedades químicas y física de ella. COMPUESTOS: son agregados de átomos enlazados fuertemente y de tal modo, que su composición sea siempre constante, requerimiento necesario para que las propiedades de un mismo compuesto sean siempre las mismas en cualquier parte del universo. Son las sustancias que se pueden dividir o descomponer en dos o más sustancias distintas o que se pueden producir por la combinación de dos o más sustancias. (Anhídrido carbónico) ATOMICIDAD: es el número de átomos que forman una molécula, independientemente que se trate de una sustancia simple o compuesta. [39]

40 PARTÍCULAS ATÓMICAS Los átomos están constituidos por tres partículas fundamentales: protones, neutrones y electrones. El electrón y el protón tienen la misma cara eléctrica pero con signos opuestos. El protón se define como la unidad elemental de carga positiva y el electrón como la unidad elemental de carga negativa. El protón y el electrón se diferencian por sus masas. El protón tiene una masa aproximadamente 1890 veces mayor que la del electrón. La tercera partícula es el neutrón, este no posee carga eléctrica y su masa es aproximadamente igual a la del protón. Un modelo de organización de estas partículas en el átomo fue propuesto por Rutherfod. El átomo está formado de dos partes, un NÚCLEO en donde se encuentra la totalidad de la masa del átomo, en ese núcleo se encuentran las cargas positivas o sea los protones y los neutrones. El núcleo es muy pequeño con relación al tamaño del átomo, pero concentra casi toda la masa del mismo. Alrededor de ese núcleo se distribuyen los electrones, con sus cargas negativas. Los electrones se disponen en número necesario para compensar la carga positiva del núcleo, dando como resultado, en conjunto, un átomo neutro. El núcleo está rodeado a gran distancia por niveles de energía en el que se encuentran los electrones orbitando (modelo planetario). El físico Bohr propuso un modelo atómico que puede explicar la disposición de los electrones en los orbitales, denominado niveles energéticos. Los niveles de energía se encuentran definidos por ciertos números naturales denominados números cuánticos principales: n Donde n= 1,2,3,4,5,6 y 7 corresponde a la capa electrónica llamadas K, L, M, N, O, P y Q, respectivamente. El número máximo de electrones que pueden ocupar cada capa queda expresado por la relación: 2n 2 Donde n es el número cuántico principal de la capa correspondiente. [40]

41 Para n = 1 : = 2 electrones Para n = 2 : = 8 electrones Para n = 3 : = 16 electrones n = 7 Q n = 6 P n = 5 O n = 4 N ENERGÍA n = 3 M n= 2 L n = 1 K [41]

42 Sommerfeld, estableció que, además de girar en órbitas circulares, el electrón puede describir, en su movimiento alrededor del núcleo órbitas elípticas, y cada nivel de energía está compuesto por varios subniveles energéticos, llamados números cuánticos secundarios, que presentan diferentes formas que toma el orbital. La estructura atómica de los diferentes elementos nos permite conocer la ubicación y movimiento de los electrones en los átomos, mediante los números cuánticos : Número cuántico principal: n Representa los diferentes niveles de energía; puede tomar valores de números enteros: 1,2,3,4,.. Número cuántico secundario: l Cada nivel de energía contiene subniveles, donde se mueve el electrón, puede tomar valores que dependen del número cuántico principal, desde 0..a n - 1 Los subniveles se representan con letras en lugar de números:. Nivel = n Subnivel = l Denominación del subnivel n = 1 0 S n = 2 0 s 1 n = n = La forma del subnivel s, es siempre esférica, pero de radio cada vez mayor. p s p d s p d f La forma del subnivel p puede describir en forma de elipse Número cuántico magnético : m Indica la orientación de la nube electrónica en el espacio, Número cuántico de spin : s Indica el sentido de rotación del electrón en torno a un eje hipotético. ELEMENTO QUÍMICO Son sustancias que no pueden descomponerse en otra más simple por procedimientos químicos. Los elementos conocidos son alrededor de 104. Cada uno de ellos tiene propiedades diferentes. A cada elemento se le asigna un nombre y un símbolo que lo identifica. [42]

43 El símbolo de cada elemento está representado por una letra mayúscula que corresponde a la primera letra de su nombre griego o latino. Cuando el nombre de dos o más elementos comienza con la misma letra se le agrega una segunda letra minúscula que corresponde, a la segunda del nombre. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS: En términos generales, se los puede clasificar en tres grandes grupos: Metales, No metales e Inertes. METALES: se presentan en estado sólido a temperatura ambiente, con excepción del mercurio (Hg), que es líquido. Poseen un brillo característico (metálico), son buenos conductores del calor y de la electricidad. Sus moléculas son monoatómicas, es decir, constan de un solo átomo. Son metales: hierro (Fe), sodio (Na), litio (Li), magnesio (Mg). Cobre (Cu), mercurio (Hg). Se combinan con el oxígeno para formar óxidos básicos y con el hidrógeno para formar hidruros. NO METALES: pueden presentarse en estado sólido (azufre-s-), líquido (Bromo-Br) o gaseoso (Cloro-Cl) No poseen brillo y son malos conductores del calor y la electricidad. Sus moléculas son generalmente poliatómicas, es decir formadas por más de un átomo. Son No metales el Nitrógeno (N), Yodo (I), Fósforo (P). Se combinan con el oxígeno para producir óxidos ácidos o anhídridos, y con el hidrógeno para producir hidruros no metálicos. INERTES: Son los gases raros o nobles Son malos conductores del calor y la electricidad y sus moléculas son monoatómicas. La característica principal de estos gases es su casi total inactividad química. Ellos son: Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Xenón (Xe), Kriptón (Kr) y Radón (Rd). [43]

44 DISTRIBUCION DE LOS ELEMENTOS EN LA NATURALEZA Los más abundantes en la naturaleza son los siguientes: Oxígeno: 49.4% Potasio 2,4% Silicio 25.7% Magnesio 1.9% Aluminio 7.4% Hidrogeno 0.9% Hierro 4.7% Titanio 0.6% Calcio 3.4 Cloro 0.2%% Sodio 2.6% Fósforo 0.1% Carbono 0.1% Como se puede observar a través de la tabla anterior, 13 elementos representan alrededor del 99%, el resto se encuentra en muy pequeña proporción y algunos alrededor de 12 elementos se han obtenido artificialmente en el laboratorio. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON El concepto de átomo (que significa indestructible) data del siglo V antes de Cristo, la estructuración de estos conceptos y su incorporación a la química, solo pudo ser elaborada siglos más tarde. Estas definiciones más precisas se hallan resumidas en lo que tradicionalmente se conoce como Teoría atómica de Daltón,1805. Los postulados más importantes de esta teoría, en su versión actual, pueden resumirse de la siguiente forma: Los elementos están constituidos por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Los átomos de mismo elemento son iguales entre sí. [44]

45 Cada átomo tiene una masa y un peso definido. Todos los átomos de un mismo elemento tienen las mismas propiedades químicas, pero átomos de diferentes elementos, tienen diferentes propiedades. Una reacción química es simplemente el reordenamiento de los átomos en arreglos diferentes, en los que no existe pérdida ni ganancia de ningún elemento, de uno en otros. Cuando los átomos se combinan lo hacen en una relación de números enteros y pequeños. Ej. en el agua están combinados dos átomos de hidrógeno con un átomo de oxigeno (relación 2/1) Los átomos permanecen indivisibles durante las reacciones químicas. Un compuesto es el producto resultante de la combinación mediante enlace químico de un número definido de átomos de un elemento y con uno definido de átomos de otro, para formar moléculas del compuesto resultante. HIPÓTESIS MOLECULAR DE AVOGADRO Las partículas más pequeñas de los gases elementales no son átomos, sino agregados de átomos a las que se llamó moléculas Cada molécula de dichos gases está compuesta por dos átomos (moléculas biatómicas). De acuerdo con ella, los gases simples (oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, cloro, etc.) poseen moléculas biatómicas, cada una de las cuales se representa por medio del símbolo del elemento correspondiente, al que se agrega un subíndice (atomicidad) que indica el número de átomos de la molécula. O 2 H 2 N 2 F 2 Cl 2 Br 2 I 2 ATOMICIDAD Se puede precisar los conceptos de átomo y molécula ÁTOMO es la menor porción de materia capaz de combinarse MOLÉCULA es un conjunto neutro de átomos que se comporta como una unidad. [45]

46 Monoatómicas(atomicidad=1) Metales y gases nobles. Fe, Cu, Ne SIMPLES (átomos iguales) Biatómicas (atomicidad=2) Gases simples. O 2, N 2, H 2 MOLÉCULA Poliatómicas(atomicidad>2) P 4,,As 4, COMPUESTAS : NaCl, H 2 O, NH 3, HCl (átomos distintos) [46]

47 Peso atómico: Sabemos que los átomos son partículas muy pequeña por lo tanto su peso es imposible de determinar. Sin embargo, para la interpretación cuantitativa de las reacciones químicas, es útil determinar el peso atómico relativo de los distintos elementos. Peso atómico relativo: Es un número que indica cuán pesado es un átomo de un elemento en relación con el peso de otro elemento que se toma como patrón, y al que arbitrariamente se le asigno un peso. Siendo el hidrógeno el elemento más liviano, se tomo a éste como patrón y se le asigno un valor uno. Luego se tomó como patrón el oxígeno, ya que este es el elemento que está en mayor número de combinaciones. Como el O 2 es aproximadamente 16 veces más pesado que un átomo de hidrógeno, se dio al O 2 el valor 16 para obtener los pesos atómicos relativos en números enteros para la mayoría de los elementos. A partir de 1961, se resolvió usar como patrón el carbono, que pesa 12. Peso atómico relativo de un elemento: es el peso de un átomo de ese elemento en relación al peso de un átomo de carbono. Ej: El peso atómico del Bromo es 79.9 g está indicando que el átomo de Bromo es 79.9 más pesado que el átomo de carbono 12 Átomo gramo: es igual al peso atómico relativo expresado en gramos. Peso molecular Como la molécula está formada por átomos es obvio que el peso de la misma esta dado por la suma de los pesos atómicos. El peso molecular relativo es un número que indica cuan pesada es una molécula de una sustancia con respecto a la de otra sustancia patrón. La sustancia patrón es el oxígeno a cuya molécula se le dio el valor de 32. El peso molecular relativo es un número que expresa la relación entre el peso de un compuesto y el peso de una molécula de oxígeno. gramos. Molécula gramo: es el peso molecular relativo expresado en Número de Avogadro: Cuando hablamos de átomo gramo o de molécula gramo nos estamos refiriendo al peso relativo de una gran cantidad de átomos o moléculas ya que sabemos que estas son partículas pequeñísimas, cuya masa real es imposible de medir. Pudo establecerse que el número de átomos contenidos en un átomo gramo de cualquier elemento es x Este es conocido como el número de Avogrado, se simboliza con la letra N, es también el número de moléculas que hay en una molécula gramo de cualquier sustancia. El conocimiento del número de Avogrado absoluto a partir de valores relativos. permite calcular el peso atómico [47]

48 MOL El mol es una unidad básica del Sistema Internacional de Unidades que mide la cantidad de materia, se representa con el símbolo mol. Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene la misma cantidad de partículas que átomos hay en kg de carbono 12 ( 12 C). Debe especificarse el tipo de partículas al que se refiere, ejemplos usuales son: Átomos Moléculas Iones Electrones Otras partículas Un mol de partículas son x (n de Avogrado) de esa partículas. Llamamos mol a la cantidad de materia que contiene el Número de Avogrado de partículas elementales. Este número es a Si ese tipo de materia es un elemento químico, las partículas serán átomos; en caso de que se trate de compuesto, las partículas elementales serán moléculas. En Química, las cantidades las medimos en moles para todas las operaciones que se quieran realizar: cálculos en soluciones, en procesos de neutralización, ácido-base, etc. Por ello, el concepto de mol es uno de los fundamentales en química, ya que se usa en casi todo. VALENCIA: Es la capacidad de combinación de un elemento. Para establecer la valencia de un elemento se toma como referencia el hidrógeno cuya valencia se considera 1. Cuando se combina 1 átomo de un elemento con un átomo de hidrógeno ese elemento tiene valencia 1. En el H 2 0 el oxígeno tiene valencia 2 y en el NH 3 el nitrógeno actúa con valencia 3. SÍMBOLOS FÓRMULAS Y ECUACIONES Dalton introdujo la práctica de usar símbolos para indicar átomos de distintos elementos. Los símbolos que hasta hoy están en uso fueron propuestos por Berzelius. Para la mayoría de los elementos la primera letra del nombre químico se usa para indicar un átomo del elemento por ejemplo H hidrógeno; O oxígeno; N nitrógeno; C carbono; I iodo. En otros elementos se usa la primera letra de su nombre en latín por ejemplo K Kalium potasio. Cuando una sola letra puede generar confusión se usa una letra [48]

49 mayúscula seguida de una minúscula, generalmente derivadas de su nombre latino. Por ejemplo Na:natrium, sodio; Fe: ferrum, hierro; Au :aurum, oro. Cuando se desea expresar estructuras más complejas que los átomos sencillos, es necesario reunir los símbolos para escribir las formulas. Una FÓRMULA representa la composición cualitativa y cuantitativa de una molécula o cualquier otra unidad estructural equivalente de una sustancia. Cada símbolo usado en una fórmula representa un átomo o un peso atómico del elemento respectivo. El número de átomos de cada elemento que hay en la molécula de la sustancia se representa por medio de subíndices escritos inmediatamente después del símbolo del elemento. Por ejemplo la formula H 2 O representa una molécula de agua, la que contiene dos pesos atómicos de hidrógeno y un peso atómico de oxígeno. El peróxido de hidrógeno tiene la fórmula H 2 O 2 que representa una molécula que tiene dos pesos atómicos de hidrógeno por cada dos pesos atómicos de oxígeno. Nunca deben cambiarse los subíndices de una fórmula, porque sino se varia la relación de átomos combinados. Si por alguna razón es necesario usar más de una molécula, hay que usar un número entero delante de la misma. Por ejemplo 2 moléculas de agua se escriben 2 H 2 O y 3 moléculas de agua 3 H 2 O. [49]

50 REACCIONES QUÍMICAS Los fenómenos químicos durante los cuales ciertas sustancias se convierten en otras se denominan REACCIONES QUÍMICAS. Si las sustancias A y B reaccionan y producen las sustancias C, D y E, el fenómeno se expresa simbólicamente mediante una ECUACIÓN QUÍMICA. A + B C + D + E Donde la flecha indica el sentido en que ocurre el fenómeno. El signo + no debe interpretarse como una suma matemática, sino como indicación de la presencia simultánea de las sustancias A y B (antes de la reacción) o bien C, D y E (después de la reacción). Tampoco debe considerarse a la flecha como una igualdad sino simplemente como un símbolo que separa los REACTIVOS (sustancias reaccionantes A y B) de los PRODUCTOS DE REACCIÓN (C, D y E). Clasificación de las reacciones químicas: Existen distintos tipos de reacciones químicas: a.- combinación b.- descomposición c.- desplazamiento d.- doble descomposición o doble desplazamiento e.- isomerización f.- transformación nuclear. Daremos una breve explicación de cada uno de estos tipos de reacciones: a) COMBINACIÓN: es la unión directa de dos o más sustancias. Las sustancias reaccionantes pueden ser elementos o compuestos. [50]

51 Magnesio + Oxígeno Hierro + Azufre Oxígeno + Monóxido de carbono Agua + Óxido de calcio Óxido de magnesio Sulfuro de hierro Dióxido de carbono Hidróxido de calcio b) DESCOMPOSICIÓN: Es la separación de un compuesto, en otros más sencillos, o en sus elementos Agua Óxido de Mercurio Cloruro de Amonio Hidrógeno + Oxígeno Mercurio + Oxígeno Amoníaco + Cloruro de Hidrógeno c) DESPLAZAMIENTO: Es el reemplazo de una parte de un compuesto por alguna otra entidad química. El sulfato de cobre es un compuesto que contiene cobre y otra unidad estructural llamada sulfato. El sulfato de cobre se disuelve en agua formando una solución azul. Cuando un trozo de cinc metálico se sumerge en esa solución, el cobre se deposita como cobre metálico, mientras que el cinc se disuelve formando sulfato de cinc. El sulfato de cinc es incoloro en solución, y a medida que la reacción sigue adelante, se va debilitando el color azul de la solución original. Puede decirse que el cinc ha desplazado al cobre del sulfato de cobre. Sulfato de Cobre + Cinc Cobre + Sulfato de Cinc d) DOBLE DESCOMPOSICIÓN O DOBLE DESPLAZAMIENTO: Se llama así a una reacción en la que se intercambian parte de los productos. El nitrato de plata es un compuesto formado por plata y una unidad estructural llamada nitrato. El cloruro de sodio o sal de cocina, contiene sodio y cloro, tanto el nitrato de plata como el cloruro de sodio se disuelven en el agua formando soluciones incoloras. Cuando la solución de nitrato de plata se agrega a la de cloruro de sodio, se forma un sólido blanco llamado precipitado de cloruro de plata y queda en solución el nitrato de sodio. Presumiblemente las sustancias originales se descompusieron y las partes se recombinaron, intercambiándose para formar los productos de la reacción. Nitrato de Plata + Cloruro de Sodio Cloruro de Plata + Nitrato de Sodio e) ISOMERIZACIÓN: Cuando hay varios átomos en la molécula de una sustancia es posible que tengan posiciones relativas diferentes dentro de la molécula. Las distribuciones de los átomos dentro de la molécula, pueden modificar tanto las propiedades como para que se formen distintos compuestos. Supongamos que hay una molécula formada por un átomo de A, otro de B y otro de C. En una molécula podrían disponerse como A-B-C y en la otra como A-C-B. Las propiedades de la distribución A-B-C difieren de las de A-C-B. Y si las dos configuraciones son lo suficientemente estables, corresponderán a dos sustancias diferentes que tienen la misma composición centesimal (porcentaje en peso). Se dice que cada sustancia es isómera de la otra y la conversión se llama ISOMERIZACION. [51]

52 f) TRANSFORMACIÓN NUCLEAR: La conversión de un elemento en otro es un tipo de transformación nuclear. Este tipo de transformaciones comprende cambios en el núcleo de los átomos de los elementos. CONCEPTO DE NÚMERO DE OXIDACIÓN Se denomina número de OXIDACIÓN, a un número entero al que se le antepone un signo (+) ó (-) que indica: Número entero: Número de electrones de un átomo, que participan en las uniones con otros átomos, en las moléculas de una sustancia. Signo positivo (+): Se antepone al número entero, cuando el átomo considerado tiende a ceder electrones en sus uniones. Signo negativo (-): Se antepone al número entero, cuando el átomo considerado tiende a atraer electrones en sus uniones. Nota: Los átomos que constituyen las sustancias simples o elementales, se les asigna, por convención, un número de oxidación cero (0). Para comprender el concepto de número de oxidación consideremos las formulas moleculares de los siguientes compuestos: HCl H 2 O H 3 N Cloruro de Hidrogeno Agua Amoníaco Podemos deducir la capacidad de combinación que tienen los diferentes átomos. Por ejemplo, en el cloruro de hidrogeno, la capacidad de combinación o numero de OXIDACIÓN, del cloro es -1, porque considerando el hidrógeno como unidad se combina en la relación de uno a uno. En el agua el oxígeno, tiene capacidad de combinación de 2, porque un átomo se combina con dos de hidrógeno. El nitrógeno en el amoníaco tiene capacidad de combinación 3, porque un átomo se combina con tres de hidrógeno para formar amoníaco. En distintos compuestos, un mismo elemento puede actuar con valencias diferentes, llamándose número de OXIDACIÓN PRINCIPAL a aquella que el elemento presenta más frecuentemente. Número de oxidación de los elementos más comunes: METALES Li, Na, K, Rb, Cs, Ag: +1 Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd, Mg, Be: +2 Cu, Hg: +1, +2 Al: +3 Sn, Pb: +2, +4 Fe, Co, Ni: +2, +3 Mn: +2, +3, +4, +6, +7 Cl, Br, I: -!, +1, +3, +5, +7 C, Si: +4 S, Se, Te: +2, +4, 6+ N, P, As, Sb: +3, +5 NO METALES [52]

53 FORMACIÓN DE COMPUESTOS BINARIOS Y TERNARIOS Las principales combinaciones químicas son las siguientes: No metal Metal Hidrógeno oxígeno oxígeno hidrógeno hidruro no metálico óxido ácido óxido básico hidruro metálico agua agua agua hidrácido oxácido hidróxido Ácido + Hidróxido o Base Sal + Agua Estas reglas de formación de los distintos compuestos son generales, salvo en el caso de los hidrácidos. Como veremos luego, no todos los hidruros no metálicos producen hidrácidos cuando se los disuelve en agua. Se llaman compuestos BINARIOS a aquellos que están formados por dos elementos. Comprenden: a) Óxidos básicos: Metal + Oxígeno b) Óxidos ácidos: No metal + Oxígeno c) Hidruros No metal + Hidrógeno Metal + Hidrógeno d) Hidrácidos: Hidruros provenientes del Flúor, Cloro, Bromo, Yodo o Azufre en solución acuosa. Veamos algunas reglas para la formación de compuestos binarios: 1.- Elementos de igual número de oxidación, se combinan átomo a átomo Fórmula: HCl KCl CaO 2.- Cuando uno de los átomos tiene número de oxidación impar, se intercambian los números que corresponden a sus números de oxidación, y los mismos se colocan como subíndices en la fórmula empírica del compuesto. Na (+1) O(-2) Na 2 O Fórmula del Oxido de Sodio Al(+3) O(-2) Al 2 O 3 Formula del Oxido de Aluminio [53]

54 3.- Cuando los elementos que se combinan tienen número de oxidación par, pero no igual, se divide el mayor por el menor y el número resultante se coloca como subíndice en el elemento de menor número de oxidación. Sn(+4) O(-2) Sn O 2 Formula Oxido de Estaño IV ÓXIDOS BÁSICOS: Resultan de la combinación de un metal con él oxigeno 4 Na + O 2 2 Na 2 O 2 Ca + O 2 CaO 4 Al + 3O 2 2 Al 2 O 3 Veamos como se denominan los óxidos básicos 1.- Si el metal que forma el óxido tiene un solo número de oxidación, se antepone la palabra oxido al nombre del metal. Óxido de Sodio, Óxido de Calcio y Óxido de Aluminio. 2.- Si el metal que forma el óxido, tiene número de oxidación variable, se agrega al nombre del metal el sufijo OSO para el menor número de oxidación e ICO para el mayor número de oxidación. Las últimas normas sobre nomenclatura aconsejan denominar al óxido con él número de oxidación del metal correspondiente, colocado en números romanos, entre paréntesis y sin signo. FeO Óxido Ferroso u Óxido de Hierro (II) Fe 2 O 3 Óxido Férrico u Óxido de Hierro (III) Denominación Óxido Cúprico Óxido de Cobre (II) Óxido de Plata Óxido de Plata (I) Fórmula CuO Ag 2 O Óxido Niquélico Ni 2 O 3 Óxido de Níquel (III) Óxido Mercúrico Óxido de Mercurio (II) Óxido Plúmbico Óxido de Plomo (IV) Hg O PbO 2 Óxido de Plomo IV 3.- Si el metal que dio origen al óxido puede actuar con más de dos numero de oxidación, su nomenclatura es tal que en el nombre del compuesto va implícita la constitución de la molécula. Las proporciones estequiométricas se pueden indicar por medio de los nombres griegos: mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta. [54]

55 2 Cr + O 2 2 CrO Monóxido de Cromo, Óxido de Cromo II 2 Cr + 3 O 2 2 CrO 3 Trióxido de Cromo, Óxido de Cromo VI 2 Mn + O 2 2 MnO Monóxido de Manganeso, Óxido de Manganeso II 4 Mn +3 O 2 2Mn 2 O 3 Trióxido de Dimanganeso, Óxido de manganesoiii PERÓXIDOS Son óxidos que contienen en su molécula dos átomos de oxigeno unidos entre sí, formando un puente oxigenado. Se los denomina anteponiendo la palabra peróxido al nombre del metal. Peróxido de Sodio Na 2 O 2 Peróxido de Bario BaO 2 Peróxido de Hidrogeno H 2 O 2 BALANCE DE ECUACIONES En toda reacción química todo elemento presente en la reacción debe estar balanceado, o sea, que el numero de átomos de cada uno de los elementos presentes en los reactivos debe ser igual al número de átomos de cada uno de los elementos presentes en los productos. Si observamos la siguiente ecuación: Na + O 2 Na 2 O Podemos ver que la misma no está balanceada ya que hay un átomo de sodio en los reactivos y 2 átomos de sodio en los productos, y en cuanto al oxigeno hay 2 átomos de oxígeno en los reactivos y 1 en los productos. Para balancear las ecuaciones nos valemos de coeficientes que son números que expresan la cantidad de moléculas de cada sustancia. Si escribimos Na 2 O se entiende que hay una molécula de óxido de sodio, pero si escribimos 2 Na 2 O quiere decir que hay 2 moléculas de óxido de sodio. Entonces en una fórmula cada subíndice indica el número de átomos de ese elemento presente en la molécula y cada coeficiente el número de moléculas de la sustancia. 2 Na 2 O N de átomos de Na en la molécula de óxido Cantidad de moléculas de óxido de sodio Balanceamos ahora la ecuación de formación del óxido de sodio: Na + O 2 Na 2 O Tenemos dos átomos de oxígeno en el primer miembro y uno solo en el segundo, entonces necesitamos tener dos moléculas del óxido de sodio Na + O 2 2 Na 2 O [55]

56 Tenemos ahora 1 átomo de sodio en el primer miembro y 4 segundo, entonces necesitamos 4 átomos de sodio en los reactivos en el 4 Na + O 2 2 Na 2 O balanceada ÓXIDOS ÁCIDOS O ANHÍDRIDOS: Resultan de la combinación de un no metal con el oxígeno. Se nombran de la misma manera que los óxidos básicos o también como anhídridos. 1.- Cuando el no metal actúa con dos números de oxidación se lo nombra igual que los óxidos básicos cambiando la palabra óxido por anhídrido y con la terminación OSO e ICO S + O 2 SO 2 Anhídrido Sulfuroso Dióxido de Azufre 2 S + 3 O 2 2 SO 3 Anhídrido Sulfúrico Trióxido de Azufre 2.- Cuando el no metal que forma el anhídrido tiene número de oxidación variable, se usan los siguientes prefijos hipo para el menor número de oxidación y per para el mayor número de oxidación y sufijos oso e ico para los números de oxidación intermedios. CASOS ESPECIALES: Cl 2 O Anhídrido Hipocloroso Cl 2 O 3 Anhídrido Cloroso Cl 2 O 5 Anhídrido Clórico Cl 2 O 7 Anhídrido Perclórico El cromo (Cr) y el manganeso (Mn) como elementos ( con número de oxidación cero) tienen propiedades metálicas; pero cuando actúan con sus mayores números de oxidacón (+6 y +7 para Mn y +6 para Cr), poseen carácter no metálico, formando óxidos ácidos y los ácidos oxácidos correspondientes. (+6) MnO 3 - Anhídrido Mangánico (+7) Mn 2 O 7- Anhídrido Permangánico (+6) CrO 3 - Anhídrido Crómico Manganeso con números de oxidación +2 y +3 forma óxidos de carácter básicos; con +4 forma MnO 2 de carácter anfotero (puede actuar como metal o como no metal). Cromo con número de oxidación +2 y +3 forma óxidos básicos. HIDRUROS METÁLICOS: Son compuestos binarios formados por la combinación del hidrogeno con ciertos metales ( especialmente con los del grupo IA y IIA con excepción del Be y del Mg).En los hidruros el metal siempre actúa con el menor número de oxidación, es decir que cada metal forma un solo hidruro. Para denominarlo se antepone la palabra hidruro al nombre del metal correspondiente, por ej. [56]

57 Hidruro de Sodio NaH Hidruro de Calcio CaH 2 Hidruro de Potasio KH HIDRUROS NO METÁLICOS: Son compuestos binarios formados por la combinación de un no metal con él hidrogeno. En estos hidruros el no metal actúa siempre con el menor número de oxidación, es decir, que cada no metal forma un solo hidruro. Se lo nombra agregando el sufijo uro al nombre del no metal. Cloruro de hidrogeno. Algunos tienen nombres especiales como el amoníaco (nitruro de hidrógeno). COMPUESTOS TERNARIOS ÁCIDOS: son compuestos que se originan por combinación del agua con un anhídrido u oxido-ácido, o bien por disolución de ciertos hidruros no metálicos en agua. En el primer caso se denominan OXÁCIDOS u OXOÁCIDOS en el segundo HIDRÁCIDOS. OXÁCIDOS: hemos dicho que para denominarlo se sustituye la palabra anhídrido por ACIDO, así el anhídrido sulfúrico origina el ácido sulfúrico Anhídrido + Agua Oxácido SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Anhídrido Sulfúrico Agua Ácido Sulfúrico N 2 O 3 + H 2 O H 2 N 2 O 4 Anhídrido Nitroso Agua Ácido Nitroso En este último caso como los subíndices son divisibles por dos, se simplifican y la ecuación resulta: N 2 O 3 + H 2 O 2 HNO 2 Ácido Nitroso análogamente Cl 2 O 7 + H 2 O 2 HClO 4 Anhídrido Perclórico Agua Ácido Perclórico Los Oxácidos son compuestos ternarios, están constituidos por 3 elementos. Para escribir correctamente las fórmulas desarrolladas de los Oxácidos hay que tener en cuenta que: - El no metal conserva el número de valencia con que formo el anhídrido - Cada átomo de hidrógeno se une directamente a un átomo de oxígeno - El oxígeno puede estar directamente unido al no metal, utilizando sus dos valencias o bien repartirlas, una con el no metal y otra con el hidrógeno [57]

58 H 2 SO 4 Acido Sulfúrico H 2 CO 3 Acido Carbónico Ciertos anhídridos como el fosfórico, al reaccionar con el agua pueden dar lugar a la formación de tres Oxácidos distintos ya que el anhídrido puede reaccionar con una, dos o tres moléculas de agua respectivamente + H 2 O 2 HPO 3 Ácido Metafosfórico P 2 O H 2 O H 4 P 2 O 7 Anhídrido Ácido Pirofosfórico Acido Ortofosfórico + 3 H 2 0 H 5 P0 4 Ácido Fosfórico HIDRÁCIDOS: provienen de disolver en agua ciertos hidruros no metálicos. Solamente originan hidrácido los elementos flúor, cloro, bromo, yodo y azufre. Se los denomina agregando al nombre del no metal el sufijo HÍDRICO. Así al disolver en agua cloruro de hidrógeno se obtiene el ácido clorhídrico. HCl + H 2 O H+ + Cl- Cloruro de Hidrógeno Agua Ácido Clorhídrico HIDRÓXIDOS O BASES: Los hidróxidos se originan por la combinación del agua con un óxido básico Óxido Básico + Agua Hidróxido Para denominarlos se sustituye la palabra óxido por hidróxido, así del óxido de sodio se obtiene el hidróxido de sodio. En todo hidróxido existe un par de átomos, uno de oxígeno y otro de hidrógeno (OH)-, que caracteriza a estos compuestos. Se lo denomina ION OXHIDRILO O HIDROXILO comportándose como monovalente. Para escribir la formula molecular de los hidróxidos, se coloca el símbolo del metal y tantos oxhidrilos como número de OXIDACIÓN tenga el mismo. Hidróxido de Potasio KOH Hidróxido Ferroso Fe(OH) 2 Hidróxido de Hierro II CONCEPTO DE FUNCIÓN QUÍMICA: Así se denomina a un átomo o grupo de átomos presentes en las moléculas de distintas sustancias que confieren a las mismas propiedades semejantes, presentando por lo tanto una gran analogía en su manera de comportarse. La función química de una sustancia da el sentido de reaccionar de la misma en presencia de otra sustancia particular (reactivo funcional). En el caso de los ácidos, el H+ es el grupo funcional de los mismos y el OH- de los álcalis o base, quienes le confieren las características ácidas y básicas respectivas. [58]

59 IONES: así se llama a un átomo o conjunto de átomos cuyos números de OXIDACIÓN no han sido satisfechas y que tienen la particularidad de pasar de un compuesto a otro en las reacciones químicas, sin variar su constitución. Ejemplos nitrito - NO 2 nitrato - NO 3 sulfito 2- SO 3 sulfato 2 SO 4 fosfato 3- PO 4 monovalente monovalente bivalente bivalente trivalente NEUTRALIZACIÓN: Cuando un ácido y una base se ponen en contacto en un mismo sistema, se produce una reacción química que se llama neutralización. Los productos de una reacción de neutralización son: -Agua y un tipo de sustancia que recibe el nombre de sal. La neutralización se esquematiza con la siguiente ecuación: Ácido + Base Sal + Agua el mecanismo de la neutralización es tal que las moléculas de agua se forman a expensas de los iones hidrófilos de la base y de los iones hidrógenos del ácido, llamados protones. HCl + NaOH NaCl + H2O SALES. CLASIFICACIÓN La constitución de la sal es tal que los hidrógenos del ácido resultan reemplazados por metales. Por lo tanto podemos definir a las sales como sustancias que se forman en las reacciones de neutralización o sustancias que se obtienen de reemplazar el o los hidrógenos del ácido por metales. En el ejemplo anterior en la formula de la sal no existe ni protones del ácido, ni oxhidrilos de la base sin reaccionar, se dice entonces que se han formado sales neutras. Cuando las cantidades de ácido y de base que reaccionan no son estequiométricamente suficientes para producir una sal neutra, se realiza una neutralización parcial cuyos productos pueden ser: a.- agua y una sal ácida b.- agua y una sal básica SALES NEUTRAS. NOMENCLATURA: La nomenclatura de las sales cumple las siguientes normas: a.- el nombre de la sal deriva del nombre del ácido y del metal de la base. b.- La sal se nombra cambiando la terminación del ácido por -hídrico -uro -oso -ito -ico -ato y a continuación el nombre del metal, indicando su valencia si tiene más que una. [59]

60 HCl + KOH KCl + H2 O Ac. Clorhídrico Cloruro de Potasio H 2 SO NaOH Na 2 SO H 2 O Ac Sulfuroso Sulfito de Sodio H 2 SO NaOH Na 2 SO H 2 O Ac. Sulfúrico Sulfato de Sodio SALES ÁCIDAS NOMENCLATURA. Se dice que una sal es ácida desde el punto de vista de su constitución, cuando en ella existen hidrógenos del ácido que no han sido reemplazados por átomos metálicos. Se nombra igual que las sales neutras intercalando la palabra ácido con los prefijos mono, di, tri según el número de hidrógenos presentes asociados al radical o anteponiéndole la palabra hidro con los prefijos mono, di y tri según él numero de hidrógenos sustituibles H 2 S + NaOH NaHS + H 2 O Sulfuro ácido de Sodio Hidrosulfuro de Sodio H 2 CO 3 + KOH KHCO 3 Carbonato ácido de Potasio Hidrocarbonato de Potasio SALES BÁSICAS NOMENCLATURA Una sal es básica cuando en ella hay hidroxilos que no han reaccionado. Se nombran igual que las sales neutras intercalando la palabra básica o interponiendo la palabra hidroxi con los prefijos mono, di y tri, según él numero de hidroxilos presentes. HCl + Mg (OH) 2 Mg(OH)Cl + H 2 O Cloruro básico de Magnesio Hidroxicloruro de Magnesio SALES DOBLES NOMENCLATURA. Si una sal ácida se trata con una base de un metal distinto del que formo la sal, se constituye un compuesto llamado sal doble. NaHSO4 + KOH NaKSO4 + H 2 O Sulfato ácido de Sodio Sulfato doble de Sodio y Potasio Se nombra de la misma manera que las sales neutras, pero intercalando la palabra doble y mencionando los dos metales. [60]

61 CONCEPTO DE ION De acuerdo con la estructura electrónica, los átomos que manifiestan actividad química son aquellos que presentan su órbita externa incompleta. Hay átomos que tienen tendencia a ceder electrones y otros a recibirlos. Se llama ION a toda partícula cargada eléctricamente por cesión o ganancia de electrones. Los átomos que tienen en su órbita externa uno, dos o tres electrones en su órbita tienden a cederlos, formando iones positivos con cargas positivas como electrones ceden. Los iones cargados positivamente se denominan cationes. Los metales son electropositivos y forman cationes. Los átomos que en su última órbita poseen cinco, seis o siete electrones tienden a recibirlos, para completar su última órbita. Es así que se forman iones negativos con tantas cargas negativas como electrones reciben. Los iones cargados negativamente se llaman aniones. Los no metales son electronegativos y forman aniones. Los átomos que presentan cuatro electrones en su última órbita no manifiestan, en general, tendencia a ceder ni recibir electrones. TEORÍA DEL OCTETO ELECTRÓNICO DE LEWIS Los átomos al reaccionar, tienden a adquirir una estructura estable, es decir, toman la configuración externa del gas noble más próximo en la tabla periódica (quedando con una órbita externa de ocho electrones, con excepción de algunos átomos que toman la configuración externa del helio y completan su órbita con dos electrones) POTENCIAL O ENERGÍA DE IONIZACIÓN Es la energía mínima que se requiere para arrancar un electrón de un átomo aislado. El potencial de ionización es la misma energía con la que el átomo liga a su electrón. Átomo + energía ión + electrón El potencial de ionización es una función periódica de los números atómicos. Aumenta a lo largo de un período, porque al ser mayor la carga nuclear también lo es la fuerza de atracción entre el núcleo y los electrones. Para los elementos del mismo grupo, el potencial de ionización disminuye al aumentar el número atómico, porque al ser mayor éste aumenta el número de órbitas y, por lo tanto, disminuye la atracción entre el núcleo y los electrones externos. ÁCIDOS Y BASES ÁCIDO: es toda sustancia que en solución acuosa es capaz de ceder protones (H + ). [61]

62 HCl H + + Cl BASE O HIDRÓXIDO: es toda sustancia que en solución acuosa es capaz de ceder aniones oxhidrilos (OH _ ) Na (OH) Na + + OH - Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización (entre un ácido fuerte y una base fuerte). En 1923 el químico Brönsted, estableció que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H + ) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. El agua muestra propiedades anfóteras, esta es, que puede reaccionar tanto con ácidos como con base. De modo que el agua actúa como base en presencia de un ácido más fuerte que ella (HCl) o de un ácido con mayor tendencia a disociarse que el agua. H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH - Agua hidronio oxidrilo MEDIDA DE LA FUERZA DE LOS ÁCIDO O BASES La fuerza de un ácido se puede medir por su grado de disociación al transferir un protón al agua, produciendo el ion hidronio H 3 O, es ión no es nada más que el protón hidratado con agua. De igual modo la fuerza de una base vendrá dada por su grado de aceptación de un protón del agua. Puede establecerse una escala apropiada de acides y basicidad según la cantidad de H 3 O + formados en soluciones acuosas por los ácidos, o de las cantidad de OH - en soluciones acuosas de bases. EL ph y poh La escala de ph (potencial de hidrógeno) fue ideada para expresar diferentes concentraciones del ión (H + ) (ión hidrógeno) en una solución, y el poh (potencial oxidrilo) del expresa las diferentes concentraciones del ión OH - (ión hidróxido )en una solución acuosa. El ph de una solución se define como el logaritmo negativo de la concentración del ión hidrógeno ph = - log H + [62]

63 El agua pura tiene un ph de 7; al añadirle ácido, la concentración de ión hidronio aumenta respecto a la del agua pura, y el ph baja de 7 según la fuerza del ácido. En caso que aumente la concentración de iones hidróxido el ph aumenta por arriba de 7. A menor ph, mayor es la acidez del medio y menor su alcalinidad. Los valores de ph oscilan entre 0 y 14, siendo un ph=7 neutro; ph 7 ácido y un ph 7 alcalino Medio ácido Medio básico Medio Neutro El ph tiene mucha importancia desde el punto de vista biológico Los valores del ph de la materia viva permanecen aproximadamente constantes debido a la existencia de mecanismos de regulación. En el hombre del ph de la sangre es neutro aproximadamente igual a 7 y toda variación considerable del mismo por falla de los mecanismos de regulación es incompatible con la vida. El ph de la tierra oscila entre 5 y 7 (medio ácido), pero cada especie vegetal requiere un determinado ph para su normal desarrollo HIDRÓLISIS Es la descomposición de una sal por el agua. ClNa + H 2 O HCl + NaOH Cuando una sal se hidroliza reacciona con el agua liberando iones H + o OH -. SOLUCIONES Las soluciones, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación (estado físico de la materia). Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno en el aire, el gas carbónico en los refrescos. [63]

64 Todas las propiedades: color, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de la cantidades que pongamos de las diferentes sustancias. La sustancia o sustancias que se disuelven reciben el nombre de SOLUTO y se encuentra en menor cantidad, también se puede decir que es la sustancia que se dispersa o se disgrega. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de SOLVENTE, y es en la cual se disuelve el soluto. El agua es por lo general el solvente natural. El agua como solvente Dentro de los sistemas vivos, muchas sustancias se encuentran en solución acuosa. Una solución es una mezcla uniforme de moléculas de dos o más sustancias. La sustancia presente en mayor cantidad, que es habitualmente líquida, se llama solvente, y las sustancias presentes en cantidades menores se llaman solutos. La polaridad de las moléculas de agua es la responsable de la capacidad solvente del agua. Las moléculas polares de agua tienden a separar sustancias iónicas, como el cloruro de sodio (NaCl), en sus iones constituyentes. Las moléculas de agua se aglomeran alrededor de los iones con carga y los separan unos de otros. Este diagrama muestra al cloruro de sodio (NaCl) disolviéndose en el agua a medida que las moléculas de ésta se aglomeran alrededor de los iones individuales sodio y cloruro separándolos unos de otros. Nótese la diferencia entre el modo en que las moléculas de agua están dispuestas alrededor de los iones sodio y la manera en que se disponen alrededor de los iones cloruro. Muchas de las moléculas importantes en los sistemas vivos que presentan uniones covalentes, como los azúcares, tienen regiones de carga parcial positiva o negativa. Estas moléculas, por lo tanto, atraen moléculas de agua y también se disuelven en agua. Las moléculas polares que se disuelven rápidamente en agua son [64]

65 llamadas hidrofílicas ("que aman al agua''). Estas moléculas se disuelven fácilmente en agua porque sus regiones parcialmente cargadas atraen moléculas de agua tanto o más que lo que se atraen entre sí. Las moléculas polares de agua compiten de este modo con la atracción existente entre las moléculas de soluto. Moléculas tales como las grasas, que carecen de regiones polares, tienden a ser muy insolubles en el agua. Los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua actúan como una fuerza que excluye a las moléculas no polares. Como resultado de esta exclusión, las moléculas no polares tienden a agruparse en el agua, al igual que las gotitas de grasa tienden a juntarse, por ejemplo, en la superficie del caldo de gallina. Dichas moléculas son llamadas hidrofóbicas ("que tienen aversión por el agua") y los agrupamientos se producen por interacciones hidrofóbicas. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, son soluciones gaseosas. Las soluciones verdaderas se diferencian de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular o iónico y se encuentran dispersas entre las moléculas del solvente. Algunos metales son solubles en otros cuando están en el estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en esa mezcla los dos metales se pueden solidificar, entonces se tiene una solución sólida. Todas las aleaciones son soluciones sólidas. Sin embargo, en la naturaleza, la materia se presenta, con mayor frecuencia, en forma de mezcla de sustancias puras. Las soluciones constituyen un tipo particular de mezclas. El aire de la atmósfera o el agua del mar son ejemplos de soluciones. El hecho de que la mayor parte de los procesos químicos tengan lugar en solución hace del estudio de las soluciones un apartado importante de la químicafísica. SOLUBILIDAD La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra. La solubilidad de un soluto es la máxima cantidad de este que se disuelve en una determinada cantidad de solvente a una cierta temperatura. Cuando la proporción de soluto respecto al solvente es pequeña, la solución se denomina diluida y cuando la concentración de soluto que se disuelve es grande se denomina concentrada. Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una solución de azúcar con agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, se dice que la solución está saturada. Una solución saturada es la que tiene la máxima cantidad de soluto que puede disolver a una determinada temperatura y sobresaturada la solución que disolvió más soluto de lo que podía generalmente disolver. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. [65]

66 CARACTERÍSTICAS DE LAS SOLUCIONES Presentan una sola fase, son homogéneas. Son totalmente transparente, permiten el paso de la luz. Sus componentes o fases no pueden separarse por filtración. En la práctica Formalidad y Molaridad son similares cuando se refiere a solutos iónicos. TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS En el siglo XVIII se determinó que cada elemento poseía características específicas. A medida que crecía el número de elementos conocidos, fue necesario agruparlos tomando en cuenta sus propiedades semejantes. En 1869, el químico ruso Mendeleiev formuló una tabla periódica de elementos que, con modificaciones, aún está vigente. Los elementos se encuentran ordenados en la Tabla periódica, en orden creciente de número atómico Z. La clasificación periódica agrupa a todos los elementos químicos conocidos. De los 104 elementos, 88 son naturales y 16 don artificiales (obtenidos mediante reacciones nucleares). Está constituida por 7 filas horizontales o períodos, que corresponde a la órbita que se mueven los electrones de los átomos. Las columnas se denominan grupos: en ellos se ordenan los elementos según el número de electrones que tienen en las órbitas externas. Hacia la izquierda de la tabla los grupos I y II, elementos alcalinos y alcalinosterreos, que tienen uno y dos electrones en sus órbitas exteriores, respectivamente. En el sector derecho están los seis grupos restantes, que abarcan los metales pobres, los metaloides, los no metales y los gases nobles. En el centro se encuentran los elementos de transición, que no pertenecen a ningún grupo y nunca tienen más de dos electrones en su órbita externa. En la PARTE INFERIOR de la tabla hay un grupo de elementos conocidos como tierras raras, que se dividen en lantánidos y actinidos. Los METALES de los grupos I y II tienen coloración plateada y son altamente reactivos. Los del grupo I son alcalinos, lo que significa que tienen un reducido grado de acidez. Los más conocidos de este grupo son: Litio, Potasio y Sodio, que con el cloro forman sal común. En el grupo II se ubican el calcio, que en los vertebrados interviene en la formación de dientes y huesos, y el magnesio. Los METALES DE TRANSICIÓN son duros, fuertes, brillantes y buenos conductores de la electricidad y el calor. Se los emplea en la fabricación de todo tipo de objetos, debido a que maleables (pueden ser reducidos a láminas delgadas) y [66]

67 duraderos. El cobre, el oro, la plata y el níquel son algunos de los principales exponentes de este grupo. Los METALES POBRES son plateados pero no tienen alto grado de reactividad. Los más utilizados en la vida diaria son el aluminio, plomo y estaño. Los METALOIDES tienen las características comunes a los metales y no metales y sólo son conductores de la electricidad en ciertas condiciones. Los NO METALES son los llamados gases raros, como el helio, argón, y se caracterizan por ser malos conductores de la electricidad, por licuarse y solidificarse sólo a muy bajas temperaturas y elevadas presiones. Los LANTÁNIDOS NO METALES RADIACTIVOS. Excepto los primeros cuatro, el resto es creado artificialmente, aplicado en la generación de energía nuclear. NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO MÁSICO, ISOTOPOS Los átomos individuales son eléctricamente neutros, es decir que hay igual número de cargas positivas en el núcleo que cargas negativas alrededor de él. El número total de cargas + que hay en el núcleo de un átomo se denomina número atómico (Z) y es igual al número de electrones que hay alrededor del núcleo. Átomos de un mismo elemento pueden tener distinto pesos, dado que el peso depende del número de protones y neutrones que posee, podemos definir el número másico A, como la suma de protones y teutones A= p + n = Z + n 12 A 6 C Z X Los átomos de un mismo elemento tienen siempre el mismo número de protones y por lo tanto un valor fijo de Z, pero pueden poseer distinto número de neutrones, o sea distinto número másico. A los átomos que cumplen ésta característica (igual número de protones y distinto número de neutrones) se los denomina ISOTOPOS. En resumen lo que diferencia un elemento de otro es el número atómico y no el peso atómico. Los isótopos difieren entre sí por el número de neutrones en su núcleo. A - Z = 0 número de neutrones Ej. El cloro, presenta dos isótopos naturales; 17 Cl y 17 Cl. Ambos contienen 17 protones, pero el primero contiene 18 neutrones y el segundo 20. Los dos isótopos tienen propiedades químicas idénticas, es decir que el número de neutrones no afecta el comportamiento químico, determinado exclusivamente por el número atómico. La existencia de isótopos permite explicar por qué las masas atómicas resultan numeras fraccionarios y no enteros. ISOBAROS Son átomos de diferentes elementos que tienen el mismo número másico pero distinto número atómico. Se diferencian en el número de protones. Ej. 40 Ar, 40 K, 40 Ca [67]

68 B I O L O G Í A C E L U L A R PROGRAMA FUNDAMENTACIÓN El curso de orientación en Biología Celular para aspirantes a ingresar a la Tecnicatura Superior en Laboratorio fue elaborado con el objeto de introducir contenidos básicos de la Biología en función de las competencias requeridas para el cursado de las asignaturas correspondientes a las Ciencias de la Salud. Los conocimientos de esta disciplina permiten establecer cómo las unidades celulares y su funcionamiento forman parte de intrincados procesos biológicos que permiten la vida de un organismo. OBJETIVO GENERAL Aproximar a los estudiantes a los conceptos básicos de la Biología Celular, necesarios para el aprendizaje de contenidos de Biología, Anatomía y Fisiología, espacios curriculares del Primer Año de la carrera. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al terminar el curso, los estudiantes deberán estar en condiciones de: Conocer la clasificación y características de los tipos de células. Conocer e identificar componentes, estructuras y características de las células. Reconocer las propiedades químicas de los componentes celulares: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Identificar las características de la célula humana. Conocer las transformaciones químicas que se producen en la cadena respiratoria. Comprender los procesos que se producen en los fenómenos de transcripción y traducción de la información hereditaria. Comprender los procesos de división celular: meiosis y mitosis. Interpretar los procesos biológicos de gametogénesis y fertilización. CONTENIDOS 1. Biología celular. Introducción. Células eucariotas y procariotas. 2. Elementos constituyentes de las células. Glúcidos, Lípidos, proteínas, ácidos nucleicos. 3. La célula humana. Características. [68]

69 4. Citoplasma. Organoides. Cadena respiratoria. 5. Núcleo celular. Constitución. Características. Funciones. DNA y medicina predictiva. 6. Información genética. Cromosomas. DNA y RNA. Estructura química. 7. RNA y transcripción. Bases moleculares de la herencia. Código genético. 8. Estructura génica; del DNA a la proteína. 9. Vida celular. Ciclo de las células. 10. Mitosis y cromosomas. Meioisis y recombinación. 11. Gametogénesis y fertilización. Funciones reproductoras. METODOLOGÍA DE TRABAJO IX.- METODOLOGÍA Las clases teóricas se desarrollaran durante febrero / marzo y consistirán en cinco encuentros. En ellos se expondrán contenidos a través de soportes gráficos como dibujos, láminas, proyecciones y/o videos que favorecen la comprensión de conceptos y términos científicos. En el desarrollo de las clases se darán a conocer al alumno los contenidos básicos de la asignatura. En cada tema se expondrá claramente el contenido de los ítems mencionados en el programa y los objetivos del mismo. Se formularan preguntas para detectar dificultades y/o logros en el proceso de aprendizaje. Al concluir cada clase se hará un breve resumen de los conceptos más relevantes y se solicitará la elaboración de mapas conceptuales y/o síntesis integradoras de contenidos. BIBLIOGRAFÍA (Disponible en Biblioteca de la institución) Curtis, H y Barnes. Biología. Ed. Médica Panamericana. 6ta Edición Bs. As De Robertis- Hib- Ponzio. Biología celular y molecular de De Robertis. Editorial El Ateneo. Bs. As BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA Alberts,Bruce, Dennos Bray y otros. Introducción a la biología celular. Editorial Médica Panamericana. 2da Edición. Bs. As Farreras Rozman. Medicina Interna. 13va Edición. Editorial Médica Panamericana. Bs. As Ville, Ca y col. Biología. 4ta Edición. Editorial Interamericana. Mc Graw Hill [69]

70 B I O L O G Í A C E L U L A R 1.- INTRODUCCIÓN: Los seres vivientes, para desplegar sus funciones y desplegar sus capacidades, poseen una organización que tiene sus bases en una unidad estructural, adaptada para sus fines, llamada célula. En consecuencia, esta unidad, posee una funcionalidad propia, íntimamente relacionada con su morfología. Ahora bien, la morfología dependerá de cómo esté constituida, y para ello el hombre escudriñó en sus profundidades, con tecnología apropiada, estableciendo las bases químicas que constituyen las estructuras celulares, encontrando componentes orgánicos, inorgánicos, macromoléculas, todos organizados para desde una visión ultramicroscópica hasta una forma macro, como lo es nuestro cuerpo, den como resultado, un ser viviente en toda su magnitud. Las células, tienen una individualidad funcional, que les permite cumplir funciones en forma autónoma, como lo sería una bacteria, o una célula nerviosa aislada. Al respecto, la naturaleza viviente, entre sus seres nos muestran aquellos constituidos por una sola célula, y otros, como el ser humano que son multicelulares. Tanto en los unicelulares como en los multicelulares, se advierte una necesaria coordinación entre las células, dirigidas al mantenimiento y supervivencia de la especie. Ello quiere decir que para poder cumplir sus funciones se requiere que cada una, además de poder hacerlo individualmente, en forma diferenciada, pueda reconocer y coordinar las mismas con células similares o con otras, mostrándonos una inmensa complejidad que se sigue descubriendo, dada la diversidad celular y de los seres vivientes en general. La teoría celular, establece que las células provienen de otras células, además de ser las unidades estructurales y funcionales, y también son capaces de trasmitir las características genéticas a las otras células. [70]

71 CÉLULAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS En las especies vivientes es posible diferenciar a las células procariotas y a las células eucariotas. Las células procariotas son las que forman a ciertos microorganismos, como las bacterias. Se pueden identificar diferencias entre ambas a saber: CARACTERÍSTICAS NUCLEARES CARACTERÍSTICAS CITOPLASMATICAS OTRAS CARACTERÍSTICAS CÉLULAS PROCARIOTAS Zona nuclear o nucleoide: -sin separación respecto del Resto del citoplasma -sin membrana nuclear -sin nucleolo -1, 2 o pocas moléculas de ADN -ADN circular cerrado - ADN desnudo (sin proteínas asociadas) -Ribosomas de 70 S -Sin otras organelas: Las funciones celulares se realizan en la matriz celular, o bien sobre la membrana plasmática u otras membranas, pero no dentro compartimientos separados. - pueden presentar flagelos de estructura muy simple. -Siempre presentan pared celular, por lo general compleja CÉLULAS EUCARIOTAS Núcleo organizado o verdadero: -separado del resto del citoplasma -con envoltura nuclear -con uno o más nucleolos en general, - muchas moléculas de ADN -ADN lineal o abierto -ADN asociado a proteínas (cromatina) -Ribosomas de 80 S - Otras organelas y estructuras: presentan compartimientos separados (órganos limitados por membranas) con división de funciones: Mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, sistemas vacuolares -pueden presentar flagelos y cilias, pero su organización es compleja. En algunos casos se halla pared celular Figura: La bacteria Escherichia coli es un procariota heterotrófico que resulta ser el más estudiado de todos los organismos vivos. El material genético (DNA) se encuentra en la zona más clara, en el centro de cada célula. Esta región no delimitada por membrana se llama nucleoide. Los pequeños granos del citoplasma son los ribosomas. Las dos células del centro se acaban de dividir y todavía no se han separado completamente. [71]

72 2.-ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE LAS CÉLULAS La materia viviente requiere de elementos inorgánicos, y orgánicos. Algunos se encuentran en concentraciones mayores al 1 %, estos son los constituyentes principales o macroelementos y son el Carbono, el Hidrógeno, el Oxígeno y el Nitrógeno. Otros se encuentran en bajas concentraciones, de 0.05 al 1 %, y son los microelementos o constituyentes necesarios, como lo son el Sodio, el Potasio, el Cloro, el Calcio, el Fósforo, el Magnesio, y el Azufre. Los elementos necesarios pero que se encuentran en concentraciones muy bajas, se denominan elementos trazas, tales como el Hierro, el Cobre, el Manganeso, el Zinc, el molibdeno, el Boro, el Silicio. El componente inorgánico más abundante de nuestro cuerpo es el agua: 70 % por ciento del peso corporal. El AGUA es particularmente importante por que al tener características fisicoquímicas especiales, permite que se puedan formar distintos tipos de soluciones, que facilitan la producción de las reacciones químicas y físicas que se producen en las células y de esta manera efectuar las funciones especificadas. -El agua tiene gran capacidad para formar un tipo de unión denominado puede de hidrógeno con moléculas que tienen grupos polares, por ej, con aldehidos y alcoholes. Esta capacidad es la que le da la característica de solvente. - Posee puntos de fusión y ebullición particulares, que determinan que permanezca en estado líquido a las temperaturas en las cuales se producen las reacciones bioquímicas de las células. - Tiene alto poder de vaporización - Tiene alta capacidad calorífica. - Tiene una alta constante dieléctrica. LÍPIDOS Los COMPONENTES ORGÁNICOS de las células se pueden clasificar en: Lípidos Hidratos de Carbono o glúcidos Proteínas Ácidos nucleicos Es característica común de los lípidos la solubilidad en solventes no polares (éter, benceno, cloroformo) y la insolubilidad en agua y solventes acuosos. Son sustancias orgánicas no poliméricas, aunque se asocian espontáneamente formando estructuras de pesos moleculares elevados, por lo cual a veces se las considera macromoléculas. Los más comunes en las células son los triacilgliceroles, los fosfolípidos, los glucolípidos, los esteroides y el dolicol. Los triacilgliceroles son reservorios de energía en el organismo, por que liberan gran cantidad de energía cuando son oxidados. [72]

73 Los fosfolípidos tienen funciones estructurales, por que forman membranas celulares y forman parte de la vaina de mielina. Hay dos clases: los glicerofosfolípidos y los esfingofosfolípidos. Los glucolípidos contienen sacáridos. Incluyen a los cerebrósidos y a los gangliósidos. Integran membranas de células nerviosas y principalmente vainas de mielina. Las lipoproteínas son solubles en agua, y están formadas por lípidos polares y proteinas. Los esteroides derivan de una estructura molecular llamada ciclopentanoperhidrofenantreno. Forman al colesterol que se encuentra en membranas celulares, en las sales biliares, integrando hormonas como las sexuales, a la vitamina D y a las hormonas de la corteza suprarenal. HIDRATOS DE CARBONO También llamados glúcidos, azúcares o sacáridos. Son solubles en agua, cristalinos y de sabor dulce. Se los puede clasificar en monosacáridos (simples o derivados), oligosacáridos y polisacáridos. Están formados solo por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, por ejemplo las triosas, las tetrosas, las pentosas (ribosa y desoxiribosa), las hexosas (glucosa, galactosa, fructosa) y las heptosas como la sedoheptulosa. Son funciones importantes de los glúcidos: Producen energía a nivel celular. Actúan como intermediarios en procesos metabólicos esenciales como - La respiración celular - La fotosíntesis Forman parte de moléculas más grandes: como las coenzimas, los ácidos nucleicos, en los polisacáridos. Los oligosacáridos están formados por monosacáridos, por ejemplo encontramos: - disacáridos: como la maltosa, la sacarosa y la lactosa. - trisacáridos: rafinosa Los polisacáridos que pueden ser simples o complejos, según estén constituidos por muchas unidades de monosacáridos simples o por muchas unidades de derivados de monosacáridos, se caracterizan por ser insolubles en agua, no son cristalinos y no presentan sabor dulce. Entre los simples encontramos a la celulosa, al almidón, al glucógeno y a los dextranos. Entre los complejos se encuentran la quitina, las pectinas, la heparina. PROTEÍNAS Son macromoléculas, formados por cadenas de aminoácidos. Los aminoácidos son compuestos orgánicos de bajo peso molecular, que se caracterizan por poseer un grupo carboxilo y un grupo amino, unidos al mismo carbono. La unión entre [73]

74 aminoácidos es de las denominadas peptídicas. La unión entre aminoácidos forma péptidos. Los que presentan hasta 10 aminoácidos se llaman oligopéptidos; los que tienen más de 10 y hasta un peso molecular igual a se llaman polipéptidos. Cuando una cadena polipeptídica supera el peso molecular de 10000, o está formada por varias cadenas que determinan una configuración espacial definida se denominan proteínas. Las proteínas presentan diferentes tipos de estructuras que se denominan de la siguiente manera: cadena. Estructura primaria: es la referida a la secuencia de aminoácidos en la Estructura secundaria: se refiere a la disposición extendida o arrollada que adopta la cadena polipeptídica. Estructura terciaria: se refiere a la disposición plegada y compacta de la cadena polipeptídica. Estructura cuaternaria: es la disposición en el espacio de cadenas polipeptídicas individuales, lo que determina una proteína de mayor jerarquía de organización. Clasificación: Se pueden clasificar en: Según su conformación nativa en : - Fibrosas - Globulares Según su composición química, en: - Simples como el colágeno y la insulina. - Conjugadas, como la hemoglobina. Funciones: Las proteínas, pueden desplegar distintas funciones, a saber: Estructurales: Como componentes de membranas celulares Como componentes de cápsides de virus Como componentes de estructuras de sostén, protección y acciones vinculadas al movimiento. Enzimáticas De reserva energética Hormonales En la defensa inmunitaria En los procesos de coagulación [74]

75 En la contracción muscular En el transporte de oxígeno En el depósito de hierro ÁCIDOS NUCLEICOS Son macromoléculas que resultan de la polimerización lineal de nucleótidos. Los nucleótidos son monómeros complejos formados por una base nitrogenada, una aldopentosa y un grupo fosfato unidos entre si por enlaces covalentes. Las bases nitrogenadas pueden ser púricas (adenina y guanina) y pirimidícas (citosina, timina y uracilo). Las pentosas pueden ser ribosa (se encuentran en el ácido ribonucleico-arn) y desoxirribosa (se encuentran en el ácido desorribonucleico- ADN). Polinucleótidos Los nucleótidos pueden unirse entre si por enlaces covalentes entre el fosfato de uno y la pentosa del siguiente, formando largos polímeros que nunca son mixtos; se integran solo por ribonucleótidos o solo por desoxirribonucleótidos. Los polinucleótidos son los siguientes: 1.- Polirribonucleótidos o ácidos ribonucleicos. Están constituidos por una cadena simple lineal o estirada o puede adoptar formas de rizos u horquillas. Se pueden encontrar 3 tipos de ácido ribonucleico: ARN ribosómico Arn mensajero ARn de transferencia 2.- Polidesoxirribonucleótidos o ácidos desoxirribonucleicos. Están constituidos por dos cadenas lineales enfrentadas por sus bases nitrogenadas y unidas por puentes de hidrógeno entre las mismas. Las uniones entre las bases que se enfrentan son muy específicas: solo se establecen entre una base púrica y una pirimídica específica. Esto determina que los únicos apareamientos posibles sean: adenina con timina y citosina con guanina. Entonces resulta que la secuencia de las bases nitrogenadas en la cadena sea un espejo de la otra, aspecto que es sumamente conveniente para los procesos de replicación de las cadenas. Esta doble cadena presenta un aspecto de una escalera que adopta una forma global helicoidal que se denomina doble hélice. [75]

76 3-.LA CÉLULA HUMANA Características La ciencia que estudia a los tejidos se denomina Histología. Los tejidos están formados por células y otros elementos como fibras de colágeno, etc. Es menester entonces tener presente que la célula es la mínima porción de protoplasma que posee existencia independiente. Se puede identificar en las células una porción llamada núcleo, y una porción circundante denominada citoplasma. El núcleo está separado del citoplasma por la membrana nuclear o nucleolema, y el citoplasma está separado del medio circundante por la membrana celular o membrana plasmática. Figura: Célula animal limitada por una membrana celular, que actúa como una barrera selectivamente permeable respecto al medio circundante. En el interior del citoplasma se pueden encontrar pequeñas formaciones especializadas para cumplir determinadas funciones como órganos en miniatura, llamados organelas, organoides u organitos, como las mitocondrias, etc., y también se encuentran componentes celulares que pueden estar o no presentes como las inclusiones, caso de los pigmentos, etc. Las células pueden adoptar distintas formas, según el medio en el que se encuentran o la función que deben cumplir, pueden ser piramidales con prolongaciones como las neuronas, discos bicóncavos como los glóbulos rojos, polimorfas cambiantes como los neutrófilos, aplanadas como en los epitelios, y el tamaño es variable como por Ej. Los glóbulos rojos, que miden 7,5 o las prolongaciones de las neuronas que pueden llegar a medir 1 metros de longitud. Las células cumplen distintas funciones, algunas de las cuales son vitales: así tenemos a la absorción que es la capacidad celular de captar sustancias del medio circundante; [76]

77 la secreción que es la capacidad por medio de la cual incorporan elementos y eliminan otros productos como hormonas, por Ej. ; la respiración, por medio de la cual la célula produce energía utilizando oxígeno y oxidando a los elementos nutrientes dando como residuo anhídrido carbónico; la irritabilidad que es la capacidad celular de reaccionar ante un estímulo, como las células musculares y las nerviosas; la conductividad, por medio de la cual un estímulo es conducido a toda la superficie celular; la contractilidad que es la posibilidad de algunas células de disminuir su longitud y la reproducción celular que es la capacidad de renovarse por medio del crecimiento y de la división celular. 4-.CITOPLASMA El citoplasma de la célula es una solución acuosa concentrada que contiene enzimas, moléculas disueltas e iones -además de organelas en el caso de las células eucarióticas- que desempeñan funciones especializadas en la vida de la célula. Las células eucarióticas contienen una gran cantidad de organelas, la mayoría de las cuales no existen en las células procarióticas. No hace mucho tiempo, la célula era vista como una bolsa de fluido que contenía enzimas y otras moléculas disueltas, juntamente con el núcleo, unas pocas mitocondrias y, ocasionalmente, otras organelas (organoides) que podían examinarse por técnicas microscópicas especiales. Con el desarrollo del microscopio electrónico, sin embargo, se ha identificado un número creciente de estructuras dentro del citoplasma, que ahora se sabe que está altamente organizado y lleno de organelas. Entre las células eucarióticas se distinguen las células animales y las vegetales. El citoplasma eucariótico tiene un citoesqueleto que sirve de soporte e incluye microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios. El citoesqueleto mantiene la forma de la célula, le permite moverse, fija sus organelas y dirige su tránsito. El citoplasma está rodeado por la membrana celular (membrana plasmática) o plasmalema y rodea al núcleo celular. Todos los materiales que entran o salen de la célula, incluyendo los alimentos, los desechos y los mensajeros químicos, deben atravesar esta barrera. La membrana plasmática responde a la estructura molecular denominada modelo de mosaico fluido y según el cual se compone de una doble capa molecular de lípidos en la cual se insertan como mosaicos, unidades proteicas que cumplen distintas funciones. [77]

78 Los lípidos son fosfolípidos cuyo extremo no polar forman el interior hidrófobo y orientados hacia el exterior se hallan los extremos polares o hidrófilos. Esta disposición le confiere esa característica de semipermeabilidad que posee la membrana; existen estructuras químicas que actúan facilitando el ingreso de glucosa, o la bomba de NA K que permite la incorporación de K+ y el egreso de Na+. Figura: Membrana plasmática, modelo del mosaico fluido Además otros mecanismos físicos como la difusión simple permite el pasaje de moléculas como por Ej. O2, N, CO2, de un lado a otro de la membrana celular por simple gradiente de concentración, estableciendo las bases químicas que determinan el potencial de membrana en reposo. ORGANOIDES U ORGANELAS Entre las estructuras del citoplasma encontramos al ergastoplasma o Sustancia de Nissl en las neuronas. Cuando se determinó la existencia de sacos aplanados y cisternas se le dio el nombre de retículo endoplásmico y cuando se pudo establecer que en estas laminillas se le adosaban gránulos llamados ribosomas, se le llamó retículo endoplasmático granuloso o rugoso(rer) Los ribosomas están formados por RNA y se pueden encontrar en las células ribosomas aislados. Los ribosomas adheridos al RER, suelen estar unidos por un filamento formado por RNA mensajero, y a este conjunto se lo denomina polirribosoma. Los polirribosomas son los encargados de la síntesis de proteínas, y los [78]

79 péptidos que forman penetran en las laminillas para ser transformadas y transportadas. Los ribosomas libres también sintetizan proteínas que quedan en el citoplasma o se dirigen mediante la dirección objetiva (targeting) hacia los lugares predeterminados, como las mitocondrias, al núcleo celular, etc. Se pueden identificar 3 tipos de RNA, el mrna (RNA mensajero) que forma a los polirribosomas, al trna (RNA de transferencia) que se encarga de buscar los aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas en el citoplasma, y al rrna (RNA ribosomal) que realiza la síntesis de proteínas. Todos estos tipos son formados en el núcleo sobre la base de lo codificado por el ácido desoxirribonucleico. (DNA) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO O AGRANULAR Otra formación del citosol o citoplasma es el retículo endoplasmático liso que es similar al anterior pero que no posee gránulos de RNA, y participa en la síntesis de colesterol, hormonas esteroides, glucógeno, y en los procesos de detoxificación interna y externa. Se lo encuentra en forma abundante en los hepatocitos, en las glándulas endocrinas y en las fibras musculares, en las cuales interviene en el movimiento del Ion Calcio. APARATO DE GOLGI Figura: Interpretación gráfica a partir de una fotomicrografía electrónica de un complejo de Golgi. Nótense las vesículas que se segregan de los bordes de las cisternas aplanadas. Esta estructura celular se halla en las proximidades del núcleo y está formado por un conjunto o pila de laminillas, pequeñas vesículas de transporte y por vacuolas de condensación. Es abundante en las células nerviosas, en las cuales está vinculada a la secreción de neurotransmisores, en las células glandulares, vinculadas a la secreción de enzimas y hormonas. Las proteínas sintetizadas por el retículo endoplasmático son llevadas por las vesículas de transporte hasta las laminillas, allí sufren distintos procesos antes de ser acumuladas y eliminadas por las vacuolas o las microvacuolas. Además mediante el proceso de exocitosis, mediante el cual el producto de secreción es eliminado a nivel de la membrana plasmática, se produce renovación de [79]

80 la membrana y mediante el proceso de endocitosis, las vesículas formadas en las membranas celulares son llevadas hasta fusionarse con el sistema de laminillas del aparato de Golgi. LISOSOMAS Estos organoides se caracterizan por ser formaciones pequeñas esféricas, que contienen gran cantidad de enzimas hidrolasas ácidas, capaces de degradar cualquier compuesto orgánico. Pueden degradar elementos de la propia célula, formando los autofagosomas, o eliminando elementos extraños incorporados por fagocitosis, como los fagosomas. Cuando una célula incorpora líquidos lo hace por el proceso de pinocitosis. Se pueden mencionar también a los peroxisomas, y los proteosomas, que poseen enzimas capaces de degradar elementos orgánicos. MITOCONDRIAS Tienen forma de gránulos o bastones. Están formados por una membrana que posee en su interior invaginaciones, denominadas crestas mitocondriales. Adosadas al interior de la membrana mitocondrial encontramos las partículas F, que es el asiento de la síntesis de ATP, además encontramos DNA circular, ribonucleoproteínas, y gránulos de la matriz. Las mitocondrias tienen como función principal la producción de energía para las distintas funciones de la célula. La principal fuente de energía de las células es la glucosa y luego los ácidos grasos. La molécula capaz de acumular energía es el ATP, adenosintrifosfato, que la hace a partir de una molécula de ADP, incorporando un Fósforo. Al producirse el proceso inverso, y liberar un Fósforo, libera energía, y así se regenera en forma permanente la constitución de estas moléculas. ENZIMAS ENZIMAS ATP ADP ATP LIBERA ENERGIA FOSFORO GUARDA ENERGIA FOSFORO La glucosa que entra al organismo, es degradada por un proceso llamado glucólisis, mediado por sistemas enzimáticos, a Ácido Pirúvico. En este proceso se produce energía que es acumulada por el proceso de formación de ATP. [80]

81 GLUCÓLISIS GLUCOSA ÁCIDO PIRÚVICO (proceso anaeróbico) ENERGÍA y se transforma en Penetra en las mitocondrias BETAOXIDACIÓN ÁCIDOS GRASOS ACETILCOENZIMA A H2O ELECTRONES CO2 Ciclo del Ácido Cítrico O Ciclo de Krebs + PROTONES H2O CADENA RESPIRATORIA Respiración celular - Proceso aeróbico CENTROSOMA ENERGÍA ENERGÍA + O2 El centrosoma es una formación tubular que está formado por 2 bastones cortos denominados centríolos. Generalmente se encuentra cerca del núcleo celular, y forman en conjunto lo que se llama diplosoma. Antes de la división celular, los centríolos se duplican de tal manera que luego migran a cada polo celular un par de centríolos para formar parte de cada nueva célula. CITOESQUELETO En el citoplasma también se pueden apreciar una serie de estructuras filiformes que constituyen las fibrillas. Éstas conforman una estructura o esqueleto sobre el cual se instalan las formaciones celulares, y sobre las cuales se produce el movimiento de algunas células. [81]

82 En las células musculares se llaman miofibrillas y están formadas por actina, y miosina; en las neuronas se les llama neurofibrillas y en células epiteliales tonofibrillas. Algunas estructuras reciben el nombre de filamentos como los que existen en las células epiteliales, los filamentos de queratina. Los filamentos conforman el citoesqueleto, y estos filamentos pueden ser: de actina, que son los mas finos, son contráctiles, y participan de los movimientos de las células; muy desarrolladas y organizadas a nivel de las células musculares. Otro tipo de filamento son los denominados microtúbulos, que son los mas gruesos, y forman estructuras tubulares, y su actividad es muy importante a nivel de la división celular, al formar el huso mitótico. Otros filamentos llamados intermedios, forman una red a nivel del citoplasma, forman el esqueleto de la célula. INCLUSIONES Las inclusiones citoplasmáticas son aquellos componentes que no son indispensables que existan en las células y comprende a los depósitos de nutrientes y a ciertos pigmentos. Entre los depósitos de nutrientes encontramos al glucógeno que es la forma en que la célula hepática acumula hidratos de carbono. Los lípidos se acumulan en forma de Triacilgliceroles en las células adiposas. Los pigmentos son sustancias coloreadas naturalmente y pueden ser exógenos o provenir de la misma célula, o endógenos; entre los exógenos encontramos a los carotenos, el polvo de carbón, etc. Entre los endógenos encontramos a la hemoglobina, la bilirrubina, la melanina, etc. [82]

83 NÚCLEO CELULAR Constitución: El núcleo está separado del citoplasma por una membrana nuclear, que presenta poros que permiten el pasaje en ambos sentidos de moléculas, que pueden ser de RNA o de enzimas sintetizadas en el citoplasma. En el núcleo encontramos a la cromatina que es la denominación del material nuclear que posee DNA, y por lo tanto la cromatina es la expresión de las características genéticas. Durante la interfase de las células, es decir en la etapa en el cual la célula no se divide, la cromatina no está organizada como durante las mitosis o las meiosis, en cromosomas. El DNA es un ácido nucleico, formado por moléculas de alto peso molecular y el modelo imaginado por Watson y Crick aún es válido, y se considera que el DNA tiene la forma de una espiral bicatenaria, como una doble hélice o como una escalera en caracol, en donde los parantes son moléculas de una desoxrribosa, unidas por puentes de fósforo, y en donde los escalones están formados a expensas de las uniones de bases nitrogenadas que pueden ser purinas o pirimidinas. En el DNA las bases púricas son Adenina y Guanina y las pirimidínicas son Timina y Citosina, y estas se unen entre sí con una gran afinidad de tal forma que SIEMPRE una Adenina se une a una Timina, y una Guanina a una Citosina. Esto determina la creación de secuencias de bases nitrogenadas únicas, en donde la mitad de la escalera es complementaria de su opuesta, y de esta forma es posible determinar un código genético capaz de perpetuar rasgos hereditarios. Una determinada secuencia capaz de transmitir un rasgo genético determina un gen. Se entiende por genoma al conjunto de genes de un individuo determinado. El RNA también es considerado un ácido nucleico, en donde la guanina es reemplazada por el uracilo, además el azúcar es una ribosa. En el RNA solo se encuentran porciones determinadas de DNA, y se forma a expensas del DNA en el núcleo, y forma parte del proceso de síntesis de proteínas. [83]

84 El DNA, presente en el núcleo celular, a través de un proceso denominado transcripción entrega la información al RNA y luego el RNA mediante un proceso denominado traducción entrega la información necesaria para la síntesis de proteínas. Transcripción Traducción DNA RNA PROTEÍNA NÚCLEO Transcripción DNA (Gen) RNA Traducción CITOPLASMA PROTEÍNAS PORO DEGRADACIÓN DE PROTEÍNAS Características: El núcleo es el organoide más sobresaliente de la célula eucariota. Puede presentar formas regulares o irregulares. Su tamaño es variable, pero en general, está relacionado con el tamaño de la célula. El número de núcleos por célula es variable también: suele ser uno en la mayoría de las células. Puede haber 2, como en algunos hepatocitos. Puede presentar diferentes localizaciones en la célula, pero en general suposición es fija. El núcleo tiene una organización típica durante la interfase del ciclo vital de la célula. En esta etapa está constituido por: una envoltura nuclear que lo limita y separa del citoplasma. el carioplasma o nucleoplasma o jugo nuclear, un coloide donde se hallan suspendidas las estructuras internucleares. la cromatina, donde se halla el material genético. el nucleolo, lugar de armado de los ribosomas citoplasmáticos. Cuando la célula comienza su división el núcleo pierde esta organización: la envoltura nuclear se fragmenta, con lo que no hay barrera que impida el contacto entre [84]

85 el citoplasma y el nucleoplasma; el nucléolo desaparece, y la cromatina se condensa y forma los cuerpos compactos denominados cromosomas. Funciones: Son funciones principales del núcleo: - Depósito de información genética de la célula. -Comanda la mayoría de la actividad celular. La membrana nuclear es una porción del retículo endoplasmático. Consiste en un saco o bolsa cuyas membranas están separadas por un espacio de unos 300 Angstrom; en algunos puntos ambas membranas hacen contacto y delimitan orificios denominadas poros nucleares. Los poros presentan un diámetro de 1000 Angstrom; en sus bordes se encuentra un complejo constituido por 8 subunidades de proteicas y material adosado a ellas, lo cual disminuye el diámetro a unos 100 Angstrom. La superficie externa de la membrana nuclear suele presentar ribosomas adosados. Se puede considerar que la membrana nuclear, mediante sus poros, regula el tránsito de sustancias y partículas entre el núcleo y el citoplasma. Cromatina La cromatina se presenta como filamentos, sin conformar una estructura definida; se observa en el interior del núcleo durante la interfase, es decir, el período en el cual la célula no se divide. La cromatina está integrada por ADN y proteínas. Algunas de estas proteínas se denominan histonas. Tienen función estructural y participan en la organización de la cromatina y también de los cromosomas. Durante el período S de la interfase, cada fibra de la cromatina se duplica, y los dos filamentos helicoidales idénticos permanecen unidos por una zona determinada. Antes de comenzar la división celular, la cromatina se arrolla apretadamente alrededor de una trama de proteínas no histónicas y forma cuerpos compactos que se denominan cromosomas. Cuando el número de cromosomas de una célula somática resulta de un juego de pares, provenientes de cada progenitor, se denomina diploide y en la célula humana es de 46. (2n) Cuando el número de cromosomas es de la mitad del número diploide y corresponden a lo que aporta un progenitor, se denomina haploide, y en las células humanas que encontramos ese número es en las gametas o células sexuales (n). [85]

86 Se denomina poliploide cuando el número es un múltiplo del haploide, más de dos juegos. El número cromosómico es particular en cada especie. Se entiende por cromosomas homólogos, a aquellos que se aparean en el transcurso de una división celular, y que poseen mismas características estructurales y trasmiten la misma información genética para un determinado carácter. Se puede decir que en la especie humana hay 23 pares de cromosomas homólogos. CARIOTIPO: Se refiere a las características que permiten identificar a los cromosomas de una determinada especie. Comprenden, el número, las partes del cromosoma, etc. El cariotipo consiste en la disposición ordenada de los cromosomas según la forma y el tamaño, atendiendo a los criterios de mayor a menor y la localización del centrómero o bien a la técnica de bandeo correspondiente. [86]

87 IDIOGRAMA: es la agrupación en un diagrama de los cromosomas, que se ordenan de a pares homólogos de acuerdo al tamaño decreciente de los mismos y teniendo en cuenta el cariotipo. DNA y Medicina Predictiva Una de las principales consecuencias del enorme progreso en el conocimiento sobre la estructura de los genes humanos y del desarrollo tecnológico experimentado es su aplicación en el diagnóstico de la patología humana. A medida que se progresa en el estudio del mapa del genoma humano, un número mayor de loci son accesibles al análisis genotípico, permitiendo estudiar en cada individuo un gran número de enfermedades, la predisposición a ellas, determinar el estado de portador y realizar diagnóstico prenatal y presintomático de los distintos procesos genéticos. Los avances que se están realizando en genética molecular humana permitirán la predicción de los procesos patológicos que pueden afectar a cada individuo. De este modo, puede decirse que entramos en el período de la medicina predictiva, mediante la cual el médico podrá realizar una medicina preventiva individual eficaz. Esta nueva situación tiene aspectos éticos de gran relevancia, ya que se plantea la circunstancia de poder diagnosticar enfermedades, para muchas de las cuales todavía no existen posibilidades terapéuticas, mucho antes de que se desarrollen. Desde el punto de vista diagnóstico, los avances que se realicen en este campo dependerán, en gran parte, de la facilidad con la que puedan incorporarse a la práctica clínica los conocimientos que se deriven de las investigaciones. [87]

88 6.- INFORMACIÓN GENÉTICA El DNA es, sin la menor duda, la molécula más importante de la vida. En la cadena del DNA se encuentra la información que determina la estructura de las proteínas, así como las instrucciones para el crecimiento, el desarrollo y la diferenciación celulares. El DNA ha sido el artífice de la evolución de las especies desde el origen de la vida en nuestro planeta hace más de 3 billones de años. Las células constituyen la forma más pequeña de vida. Las células que contienen un núcleo que almacena el material genético se denominan eucariotas, mientras que las células sin núcleo se designan como procariotas. En las células eucariotas el DNA se encuentra en estructuras denominadas cromosomas. Las células tienen la capacidad de desarrollarse y dividirse y constituyen verdaderas factorías en las que se producen millares de proteínas con distintas funciones en los espacios intracelular y extracelular. Estas distintas funciones definen la especialización celular. Por otra parte, cada una de las moléculas de una célula determinada es capaz de realizar un considerable número de reacciones químicas con moléculas procedentes de otras células. Las distintas proteínas están formadas por cadenas constituidas por 20 aminoácidos distintos, siendo la secuencia de éstos y la longitud de la cadena la base de la diversidad proteica y polipeptídica. A pesar de que la mayoría de las proteínas son enzimas, muchas tienen una función estructural, y otras actúan como hormonas. La totalidad de las características que poseemos los seres vivos las hemos heredado de nuestros padres y han sido transmitidas a nosotros desde las postrimerías del origen del hombre. Los experimentos que realizó MENDEL en la década de 1860 permitieron comprobar que las distintas características de un individuo se encuentran bajo el control de dos factores distintos, que hoy conocemos como genes, provenientes de cada uno de nuestros padres. Del mismo modo, es posible distinguir entre las características físicas del individuo, a las que denominamos fenotipo, y la composición genética exacta de aquél, que se conoce como genotipo. De este modo, los genes que se bastan por sí solos para la expresión de la característica que determinan se designan dominantes, mientras que aquellos que requieren dos copias para su expresión se denominan genes recesivos. El DNA de cada célula es capaz de codificar para más de proteínas distintas. Los genes que codifican para estas proteínas se encuentran situados de forma lineal en la cadena del DNA y están empaquetados en los cromosomas. Cada célula de nuestro organismo (somática) tiene 46 cromosomas agrupados en 23 pares; cada par de cromosomas ha sido heredado de cada uno de nuestros progenitores. [88]

89 CROMOSOMAS El DNA se encuentra dentro del núcleo celular, organizado en unas estructuras denominadas cromosomas (del griego, cuerpos coloreados). Los cromosomas se estudian durante la división celular y, concretamente, durante la prometafase tardía y la metafase, ya que es cuando presentan un grado de condensación adecuado que permite su identificación. Un cromosoma típico es una estructura simétrica constituida por dos elementos idénticos, las cromátides, cada una de las cuales está formada por una molécula única de DNA de doble hélice con sus proteínas asociadas, que recorre el cromosoma de forma continúa de un extremo a otro. Ambas cromátides conectan entre sí en una constricción, denominada constricción primaria o centrómero, que resulta crucial para la orientación del cromosoma durante la división celular. A ambos lados del centrómero se sitúan unas estructuras proteicas, visibles sólo mediante el microscopio electrónico, denominadas cinetocoros, a las que se asocian las fibras del huso acromático durante la metafase y la anafase. El número de cromosomas, que se encuentran en forma de pares de homólogos (dotación diploide, 2n), es constante para todas las células somáticas, mientras que las células germinales maduras poseen sólo un cromosoma de cada par (dotación haploide, n). El número diploide es 46, y está organizado en 23 pares; 22 son autosomas, y al par restante se le denomina gonosomas o cromosomas sexuales, que son diferentes según el sexo: XX para la hembra (sexo homogamético) y XY para el varón (sexo heterogamético). Cada par de cromosomas homólogos posee características morfológicas parecidas y en ambos sus genes contienen información para los mismos caracteres, aunque no necesariamente la información será idéntica, ya que uno tiene origen materno, y otro, paterno. Si bien todos los cromosomas tienen la misma organización, la forma y el aspecto de cada uno de ellos son distintos, según sean la longitud y la disposición del centrómero, el cual determina dos brazos: uno corto y uno largo a los que denominamos p y q, respectivamente. En 1960 se normalizó la nomenclatura utilizada para cada uno de los cromosomas humanos y en 1971 se estableció un sistema para identificar las regiones y subregiones originadas por las técnicas de análisis de bandas (bandeo). [89]

90 Las bandas se definen como una parte del cromosoma que puede identificarse de los segmentos adyacentes, al aparecer más clara o más oscura que éstos, según el método de tinción empleado. En el estudio de un caso determinado, una vez ordenados los cromosomas y comprobado que su número es correcto, los pares homólogos son iguales y su morfología se ciñe a la descrita, se concluye que la muestra se corresponde a un cariotipo normal, cuyo número y fórmula es de 46,XX para la mujer y 46,XY para el varón. Los cariotipos son laboriosos y su indicación siempre se basa en criterios clínicos. Los cromosomas se estudian más fácilmente en los linfocitos de sangre periférica, pero cualquier tejido puede ser útil, en particular médula ósea, fibroblastos de piel, amniocitos, etc. ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS: DNA y RNA El DNA es una macromolécula muy larga, de doble hebra, formada por un gran número de desoxirribonucleótidos, cada uno de los cuales contiene una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato. Las bases del DNA son las portadoras de la información genética, mientras que los azúcares y grupos fosfato tienen un papel estructural El RNA está formado por una sola cadena de ribonucleótidos. El azúcar del DNA es la desoxirribosa, mientras que en el RNA es la ribosa. La desoxirribosa se diferencia de la ribosa en que le falta un átomo de oxígeno. Las bases nitrogenadas pueden ser púricas o pirimídicas; las púricas son la adenina (A) y la guanina (G), y las pirimídicas, la citosina (C) la timina (T) y el uracilo (U). Un nucleósido consiste en una base púrica o pirimídica unidas a un azúcar. Los cuatro nucleósidos del DNA son desoxiadenosina, desoxiguanina, desoxitimidina y desoxicitidina, mientras que los del RNA son adenina, guanina, citosina y uracilo. La estructura del DNA consiste en un armazón de desoxirribosas unidas a grupos fosfato; esta estructura es invariable a lo largo de toda la molécula. El 5 - hidroxilo (OH) del azúcar de un desoxirribonucleótido se une al 3 -OH del azúcar adyacente mediante un puente fosfodiéster. La parte variable del DNA es la secuencia de las cuatro bases, A, G, T y C. Un extremo de la cadena del DNA tiene un grupo 5 -OH, y el otro extremo, un grupo 3 - OH. La secuencia de bases está determinada en el sentido 5 3, que se corresponde a la secuencia de aminoácidos de la proteína en el sentido aminocarboxilo WATSON y CRICK dedujeron la estructura tridimensional del DNA. La molécula del DNA está formada por dos cadenas de nucleótidos enrolladas alrededor de un eje, las cuales tienen direcciones opuestas. Las bases púricas y pirimídicas se encuentran en el interior de la hélice, mientras que los grupos fosfato y los azúcares están en la parte externa. Las dos cadenas se hallan unidas por puentes de hidrógeno entre los pares de bases: la adenina se empareja con la timina, unidas por dos puentes de hidrógeno, mientras que la guanina lo hace con la citosina mediante tres [90]

91 puentes de hidrógeno. La secuencia de bases es la portadora de la información genética. El modelo de doble hélice de WATSON y CRICK sugirió el mecanismo por el cual se produce la replicación del DNA, es decir, de cómo se copia el DNA en DNA. El mecanismo consiste en que sólo una de las hebras de cada molécula de DNA hija es sintetizada de nuevo, mientras que la otra es heredada sin cambios en la molécula original. Este tipo de replicación se denomina replicación semiconservativa. [91]

92 Las dos hebras de una hélice de DNA se separan con rapidez cuando los puentes de hidrógeno entre las bases se rompen mediante el calor o el tratamiento con una solución alcalina. La replicación del DNA constituye la base de la transmisión de la información genética, es decir, de la herencia. 7.- RNA y transcripción Si bien el DNA es la molécula de la herencia, el flujo de la información genética hacia la célula se lleva a cabo mediante el RNA. El RNA se encuentra tanto en el núcleo como en el citoplasma de las células eucariotas. Un tipo de RNA, conocido como RNA mensajero (mrna), se encarga de transmitir la información genética para la síntesis proteica. Otras moléculas, como el RNA de transferencia (trna) y el RNA ribosómico (rrna), están directamente implicadas en el mecanismo de síntesis de las proteínas en el citoplasma. Todas las moléculas de RNA se sintetizan a partir de DNA mediante la acción de las RNA-polimerasas. Se define como transcripción a la síntesis de mrna a partir de DNA, mientras que la traducción es la síntesis proteica a partir del mrna. BASES MOLECULARES DE LA HERENCIA El mrna es el molde para la síntesis proteica. Para cada gen que se expresa, se produce una molécula de mrna. La longitud media de una molécula de mrna es de unas bases. El trna consiste en moléculas de unos 75 nucleótidos que transportan a los aminoácidos en forma activa hacia el ribosoma para la formación de los péptidos según la información proporcionada por el mrna molde. Existe un Trna para cada uno de los 20 aminoácidos distintos. El rrna es el principal componente de los ribosomas. Existen tres tipos de rrna, que se denominan 23 S, 16 S y 5 S, existiendo una molécula de cada uno de ellos para cada ribosoma. El mrna es el menos abundante de los tres tipos de RNA, representando sólo el 5% del total del RNA celular. La síntesis del RNA es similar a la del DNA, realizándose también en la dirección 5 3 mediante la enzima RNA-polimerasa. El DNA que actúa como molde permanece totalmente conservado en el proceso de síntesis del mrna El DNA molde contiene regiones denominadas promotoras a las que se une la RNA-polimerasa de forma específica, determinando el lugar donde debe empezar la transcripción. [92]

93 Muchos genes tienen en su región 5 secuencias ricas en citosinas y guaninas, conocidas como islas de CpG o HTF, las cuales desempeñan un papel fundamental en la regulación de la expresión de estos genes. Código genético Figura: Síntesis de proteínas El código genético consiste en la relación entre la secuencia de bases del DNA (RNA en el transcrito) y la secuencia de aminoácidos de las proteínas. En 1961 se establecieron las características principales del código genético, que fue descifrado finalmente en 1966 por BRENNER, CRICK y OCHOA. Cada codón contiene tres nucleótidos que definen un aminoácido. La mayoría de los aminoácidos están determinados por más de un codón, y 61 codones de las 64 combinaciones posibles de tres bases son los utilizados para codificar los 20 o stop de la cadena proteica. Todas las cadenas proteicas empiezan por un aminoácido concreto, la metionina (AUG). El hecho de que varios aminoácidos estén determinados por más de un triplete se conoce como degeneración del código genético; ésta minimiza el efecto de posibles mutaciones, las cuales podrían dar lugar a la terminación de la cadena proteica. El código genético es universal, aunque se han encontrado variantes en el DNA mitocondrial y en especies como los ciliados. Los principales cambios hallados en el DNA mitocondrial consisten en que el codón UGA se lee como señal para triptófano; AGA y AGG son señales de terminación en lugar de ser codones para arginina, y AUA se lee como codón para metionina en lugar de isoleucina. [93]

94 Con excepción de estas pequeñas variantes, el código genético ha permanecido prácticamente invariable en los más de 3 billones de años de evolución del hombre, desde las formas más elementales de vida como las bacterias. 8.- Estructura génica: del DNA a la proteína La mayoría de los genes de los mamíferos que se han aislado hasta la actualidad tienen regiones codificantes (exones) interrumpidas por regiones no codificantes (intrones). Los exones contienen las secuencias específicas para la cadena polipeptídica. Los intrones se encuentran en las regiones no codificantes y no son traducidos en proteína. El número de exones e intrones varía según la longitud del gen. La transcripción origina un largo mrna precursor que se corresponde al gen entero, incluyendo intrones y exones. Esta molécula sufre varias modificaciones en el interior del núcleo celular antes de pasar al citoplasma. Los intrones son eliminados y los exones se religan de forma precisa para formar una molécula perfecta, que es el mrna maduro. Este proceso se denomina splicing. Las primeras bases de un intrón en el extremo 5 son siempre GT, mientras que las últimas bases en el extremo 3 son AG. El mecanismo preciso mediante el cual los intrones son eliminados y los exones se unen es todavía desconocido. Además de esta importante modificación, se producen otros cambios en el interior del núcleo, dos de los cuales son esenciales para poder obtener un mrna maduro. El mrna en el citoplasma actúa de molde para la síntesis proteica. Los distintos trna presentan especificidad para los diferentes aminoácidos, teniendo tres bases (anticodón) complementarias al codón respectivo del mrna para cada aminoácido. La síntesis proteica se realiza en los ribosomas, los cuales están formados por dos subunidades. La síntesis se inicia cuando un ribosoma se une a la región en la que existe un codón de iniciación o AUG. Un trna se une a este codón y seguidamente lo hace otro trna, formándose un enlace peptídico entre los aminoácidos aportados por estos trna. El primer trna se libera y el proceso se repite sucesivamente en la dirección 5 3 hasta completar toda la traducción proteica. La síntesis finaliza cuando se llega a un codón de terminación UAA, UAG o UGA. Posteriormente la cadena peptídica se libera del ribosoma, así como el mrna. 9.- VIDA CELULAR: CICLO DE LAS CÉLULAS En general, en los cromosomas, el material genético se encuentra organizado en secuencias de nucleótidos llamadas genes. Los genes portan información esencial para el funcionamiento de la célula y, por lo tanto, deben distribuirse en forma equitativa entre las células hijas. Las células se reproducen mediante un proceso conocido como división celular en el cual su material genético el DNA se reparte entre dos nuevas células hijas. [94]

95 En los organismos unicelulares, por este mecanismo aumenta el número de individuos en la población. En las plantas y animales multicelulares, la división celular es el procedimiento por el cual el organismo crece, partiendo de una sola célula, y los tejidos dañados son reemplazados y reparados. Una célula individual crece asimilando sustancias de su ambiente y transformándolas en nuevas moléculas estructurales y funcionales. Cuando una célula alcanza cierto tamaño crítico y cierto estado metabólico, se divide. Las dos células hijas comienzan entonces a crecer. Las células eucarióticas pasan a través de una secuencia regular de crecimiento y división llamada ciclo celular. El ciclo celular se divide en tres fases principales: interfase, mitosis, y citocinesis. Para completarse, puede requerir desde pocas horas hasta varios días, dependiendo del tipo de célula y de factores externos como la temperatura o los nutrimentos disponibles. Cuando la célula está en los estadios interfásicos del ciclo, los cromosomas son visibles dentro del núcleo sólo como delgadas hebras de material filamentoso llamado cromatina. Por medio del proceso de mitosis, los cromosomas se distribuyen de manera que cada nueva célula obtiene un cromosoma de cada tipo. Cuando comienza la mitosis, los cromosomas condensados, que ya se duplicaron durante la interfase, se hacen visibles bajo el microscopio óptico. La citocinesis es la división del citoplasma. Habitualmente, pero no siempre, la citocinesis acompaña a la mitosis o división del núcleo. En el desarrollo y mantenimiento de la estructura de los organismos pluricelulares, no sólo se requiere de la división celular, que aumenta el número de células somáticas, sino también del proceso de apoptosis. La apoptosis es un proceso de muerte celular programada. En los vertebrados, por apoptosis se regula el número de neuronas durante el desarrollo del sistema nervioso, se eliminan linfocitos que no realizan correctamente su función y se moldean las formas de un órgano en desarrollo, eliminando células específicas. Ciertas veces, una célula escapa a los controles normales de división y muerte celular. Cuando una célula comienza a proliferar de modo descontrolado se inicia el cáncer. Este crecimiento desmedido puede dar lugar a la formación de una masa de células denominada tumor. [95]

96 10.- MITOSIS Y CROMOSOMAS La mitosis consiste en la división celular mediante la cual una célula origina dos células hijas idénticas. La división mitótica sucede en todas las células del embrión y continúa a un ritmo menor en la mayoría de los tejidos, con excepción de las células finitas, como las neuronas. De este modo, la mitosis es fundamental para la formación y el mantenimiento de los tejidos. La mitosis es un proceso rápido que dura en las células de los mamíferos entre 20 y 60 min, mientras que el paso previo en el que se produce la replicación del DNA tarda entre 6 y 8 h. Se han definido cinco estadios en la vida celular: interfase, profase, metafase, anafase y telofase. La INTERFASE se corresponde al período de no división celular. Este estadio incluye los períodos de G1, S y G2. La replicación del DNA sucede en la fase S, de forma que el núcleo en fase G2 tiene el doble número de cromosomas que en la fase G1. Cada cromosoma tiene su propio patrón de síntesis de DNA, y algunos segmentos [96]

97 se replican antes que otros. A medida que la célula se prepara para la división, los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Es en este momento cuando empieza la PROFASE. Cada cromosoma consiste en un par de cromátides hermanas que se encuentran juntas, unidas en el centrómero. En este estadio de profase se produce el intercambio de material genético entre las cromátides hermanas, así como la división del centríolo, migrando cada elemento hacia polos opuestos de la célula. La METAFASE comienza cuando los cromosomas han alcanzado su máxima contracción. En este estadio los cromosomas migran hacia la zona ecuatorial de la célula, y unos microtúbulos unen el centrómero de cada cromosoma con los centríolos. La ANAFASE empieza cuando los centrómeros se dividen, separándose el par de cromátides y convirtiéndose en cromosomas hijos. El huso cromático se contrae atrayendo a los cromosomas hijos hacia los polos de la célula. La TELOFASE se inicia en el momento en que los cromosomas hijos han alcanzado cada polo celular. El citoplasma se divide, los cromosomas se desenrollan y la membrana nuclear vuelve a su estadio inicial. La mitosis da origen a dos células con una constitución genética idéntica a la célula madre. Es posible que durante la mitosis se produzca recombinación somática (frente a la meiótica, que veremos más adelante), en la que se intercambia material genético entre los cromosomas homólogos, pudiendo dar lugar a homocigosidad para un locus determinado en esta célula, mientras que el resto del organismo es heterocigoto. Este fenómeno tiene gran relevancia en la génesis de las neoplasias y está relacionado con la pérdida de los genes conocidos como supresores o antioncogenes. Meiosis y recombinación La meiosis consiste en la división del número diploide de cromosomas somáticos para dar una célula haploide (división reduccional), de forma que cada gameto tiene un miembro de cada par de cromosomas. La reducción en el número de cromosomas se consigue mediante la división celular meiótica. La fusión de un espermatozoide y un óvulo determina la restauración del número diploide de cromosomas en el huevo fertilizado. La división meiótica ocurre sólo en las células germinales ({ovulo y espermatozoide) En la meiosis se producen dos divisiones sucesivas, la primera y la segunda divisiones meióticas, en las cuales el DNA se replica sólo una vez, antes de la primera división. La profase de la primera división meiótica consta de cinco estadios: leptonema, cigonema, paquinema, diplonema y diacinesis. [97]

98 El leptonema se inicia con la primera aparición de los cromosomas. En este estadio cada cromosoma consiste en un par de cromátides hermanas. Los cromosomas homólogos se emparejan durante el cigonema. Durante el paquinema se produce la condensación cromosómica y aparece el patrón de bandas similar al observado durante la mitosis. Cada cromosoma consiste en dos cromátides, por lo que cada bivalente es una tétrada de cuatro hebras. Durante el diplonema los bivalentes empiezan a separarse, aunque los centrómeros no se separan y las dos cromátides de cada cromosoma permanecen juntas. En esta separación se producen contactos entre distintos puntos que se denominan quiasmas. En este momento pueden suceder los fenómenos de recombinación meiótica entre los cromosomas homólogos. Las cromátides que han intercambiado material genético se denominan recombinantes. Se produce una media de 50 quiasmas por célula. La diacinesis es la fase final de la profase en la que los cromosomas se encuentran más condensados. La metafase empieza con la desaparición de la membrana nuclear y la movilización de los cromosomas hacia el ecuador celular. En la anafase los cromosomas se separan y se dirigen hacia ambos polos celulares. El citoplasma se divide y cada célula consiste en 23 cromosomas, cada uno de los cuales tiene un par de cromátides, que se diferencian entre sí en las recombinaciones que se hayan producido. La segunda división meiótica se produce tras la primera sin que exista período de interfase entre ambas. Como en la mitosis, los centrómeros se dividen y las cromátides hermanas se dirigen hacia los polos opuestos y dan lugar a células hijas que son haploides, es decir, tienen la mitad de cromosomas que la célula madre. Debido a que los cromosomas se distribuyen de forma independiente durante la meiosis, existen 223 combinaciones distintas en los gametos de cada progenitor, lo que significa 246 posibles combinaciones en el huevo fecundado. La recombinación genética implica un incremento aún mayor en la variabilidad. De este modo, la gametogénesis proporciona al cigoto una información genética única, gracias a la distribución independiente de los cromosomas maternos y paternos, así como a la recombinación genética que se produce. [98]

99 Esquema: Diferencias entre mitosis y meiosis 11.- GAMETOGÉNESIS Y FERTILIZACIÓN La espermatogénesis se produce en los túbulos seminíferos del varón a partir de la madurez sexual y dura unos 75 días. Las espermatogonias son las células madre para la formación de espermatozoides. El espermatocito primario sufre la primera división meiótica para producir dos espermatocitos secundarios, cada uno de los cuales contiene 23 cromosomas. Estas células sufren la segunda división meiótica, dando origen cada una de ellas a dos espermátides, las cuales madurarán hasta formarse dos espermatozoides maduros (de cada célula germinal se generan cuatro gametos). [99]

100 La ovogénesis es un proceso que se encuentra ya finalizado en el momento del nacimiento. Las ovogonias, que derivan de las células germinales, son las células centrales del desarrollo del folículo. Las ovogonias se han transformado en ovocitos primarios alrededor del tercer mes del desarrollo fetal. Estos ovocitos primarios se encuentran en situación de profase y permanecen en ella hasta la madurez sexual. La primera división meiótica se completa con la maduración y liberación del folículo a la trompa de Falopio. En la primera división meiótica el citoplasma se divide de forma desigual, produciéndose un ovocito secundario que retiene la mayor parte del citoplasma de la célula original, mientras que el primer cuerpo polar no contiene casi citoplasma. La segunda división meiótica finaliza tras la fertilización en la trompa de Falopio y da como resultado la formación del óvulo y del segundo cuerpo polar. De este modo, mientras que la espermatogénesis produce cuatro espermatocitos viables, la ovogénesis origina un óvulo único y tres corpúsculos polares. La fecundación se produce generalmente en la trompa de Falopio. Una vez ha penetrado el espermatozoide en el óvulo, éste completa la segunda división meiótica, y luego se funden para formar el cigoto este el momento del inicio de UNA NUEVA VIDA HUMANA, iniciándose así la embriogénesis. Cada uno de nosotros tiene un momento de iniciación preciso, que es aquel en el cual toda la información genética, necesaria y suficiente, se reúne dentro de una célula, el óvulo fertilizado, y este momento es el momento de la FECUNDACIÓN. No existe la más mínima duda sobre esto Palabras del Prof. Dr. Jerôme Lejeune, padre de la Genética moderna, descubrió síndrome de Down La fusión de los gametos- óvulo y espermatozoiderepresenta un EVENTO CRÍTICO porque marca la constitución de una NUEVA INDIVIDUALIDAD BIOLÓGICA, DIFERENTE de los gametos que la han generado. Dra. Anna Giuli, bióloga molecular, Enero 2006 [100]

101 FUNCIONES REPRODUCTORAS APARATO REPRODUCTOR MASCULINO El aparato genital del hombre comprende los órganos sexuales primarios: los testículos (en número de 2), una glándula que origina los espermatozoides, y las estructuras sexuales secundarias: los conductos genitales (el epidídimo, aparato colector del esperma, ubicado en la parte superior de los testículos) y excretores(las vías espermáticas, que son los conductos deferentes, las vesículas seminales, los conductos eyaculadores y la uretra) las glándulas anexas como la próstata, glándulas de Cowper y el órgano copulador, el pene. FUNCIÓN REPRODUCTORA DEL VARÓN Las funciones reproductoras del varón pueden dividirse en: la espermatogénesis, que es la formación de espermatozoides o gametas masculinas, el acto sexual masculino, y la regulación hormonal de las funciones reproductoras. Los órganos sexuales masculinos que intervienen en la espermatogénesis, son en suma un largo conducto con distintas modificaciones que facilitan la formación de las células sexuales masculinas. Comienza por el testículo, que en número de 2, se hallan ubicados en la bolsa escrotal, y están compuesto inicialmente por aproximadamente 900 túbulos seminíferos en espiral, cada uno de 0,5 metros de longitud en donde se forman los espermatozoides. El proceso por el cual se forman arranca desde la etapa de espermatogonia hasta la transformación por mitosis y meiosis, en espermátides, para luego [101]

102 transformarse en células flageladas, los espermatozoides. Este proceso dura unos 64 días y se inicia a los 13 años término medio y continúa por el resto de la vida. Los espermatozoides se vacían en el epidídimo, otro tubo en espiral de unos 6 metros de longitud; el epidídimo desemboca en el conducto deferente, que luego de recorrer el conducto inguinal penetra en la cavidad abdominal y se dirige hacia la región posterior de la vejiga, se ensancha formando la ampolla del conducto deferente y penetra a la próstata. Glándulas anexas a la próstata, las vesículas seminales, vacían sus secreciones en la ampolla del conducto deferente, formándose el conducto eyaculador, que atraviesa el cuerpo de la próstata para continuarse con la uretra interna. Los conductos prostáticos desembocan en el conducto eyaculador, para concluir con la uretra que recorre el espacio inferior que le forman los tejidos eréctiles del pene hasta llegar al glande. En este trayecto hay glándulas uretrales y glándulas bulbouretrales (G. De Cowper) que vierten sus secreciones en el trayecto. Varias hormonas intervienen en la regulación del proceso de la espermatogénesis y ellas son: la testosterona, la hormona luteinizante (LH), la hormona foliculoestimulante (FSH), los estrógenos, la hormona del crecimiento. Los espermatozoides maduran en el epidídimo cuando han permanecido entre 18 y 24 hs y adquieren la capacidad de moverse cuando salen al exterior. Los testículos forman aproximadamente 120 millones de espermatozoides diarios. Se almacenan en el conducto deferente manteniendo su fertilidad aproximadamente durante 1 mes. Se mueven en medio líquido a una velocidad de 1 a 4 mm/min en línea recta los normales. Un medio de ph neutro o alcalino es favorecedor del movimiento, en cambio el medio ácido los deprime o los mata. Pueden sobrevivir en el tracto genital femenino entre 24 y 48 hs. Las vesículas seminales segregan un líquido que contribuye aumentar el volumen del semen y además permite entre otras cosas al parecer, con contracciones peristálticas del útero y de las trompas que facilitan el transporte de los espermatozoides. La próstata segrega un líquido de ph alcalino que contribuye a neutralizar el Ph ácido de la vagina (de 3.5 pasa a 6 o 6.5) y facilita el transporte de las gametas. El semen posee un ph de 7.5 y los espermatozoides recién emitidos permanecen inmóviles hasta que adquiere menos viscosidad el coágulo en donde se encuentran. Solamente un espermatozoide penetra al óvulo, luego de disgregar la capa de células de la granulosa y la membrana pelúcida. [102]

103 Pueden alterar la espermatogénesis, la orquitis bilateral, o la temperatura en exceso de los testículos. La falta de descenso de los testículos se llama criptorquidia y es causa de esterilidad. La cantidad de semen eyaculado en un coito es en promedio de 3,5 ml; hay 120 millones de espermatozoides por cada mililitro; cuando esta cifra es inferior a 20 millones hay esterilidad (oligospermia). También es causal de infertilidad la presencia de espermatozoides en número normal pero con porcentajes elevados de anómalos o inmóviles. testículo. ACCIONES DE LA TESTOSTERONA La testosterona es producida por las células intersticiales de Leydig del Esta hormona es segregada durante toda la vida fetal y en la 7º semana de vida embrionaria ya comienza a producirse por influencia de la gonadotropina coriónica; esta producción es importante puesto que facilita que se desarrollen embrionariamente los órganos sexuales masculinos del embrión masculino, además también induce al descenso de los testículos en el último trimestre del embarazo. Otras acciones de esta hormona: Produce una distribución característica del pelo corporal. Induce a la calvicie. Induce al cambio de voz en la pubertad. Aumenta el espesor de la piel y del tejido celular, favoreciendo la aparición del acné. Favorece el desarrollo muscular y la síntesis de proteínas. Aumenta la constitución ósea y promueve el fortalecimiento del esqueleto en general. Aumenta el metabolismo basal. Favorece la presencia de mayor cantidad de glóbulos rojos. [103]

104 FUNCIONES REPRODUCTORAS DE LA MUJER APARATO REPRODUCTOR FEMENINO Comprende dos glándulas sexuales, los ovarios, las trompas u oviductos, unidas al útero, lugar donde se efectúa la anidación del huevo fecundado y el desarrollo del feto, y las vías genitales, que comprenden la vagina y la vulva con los órganos genitales externos. La reproducción comienza con el desarrollo de los óvulos en los ovarios. En la mitad de cada ciclo sexual mensual se expulsa un único óvulo de un folículo ovárico a la cavidad abdominal. Este óvulo pasa, a través de una de las trompas de Falopio, al útero; si es fecundado: el cigoto se implanta en el útero, donde se desarrolla convirtiéndose en un embrión, feto, una placenta y unas membranas fetales. En la vida fetal, encontramos un epitelio germinal en la superficie externa del ovario; de este epitelio se diferencian óvulos primordiales. Cada óvulo se rodea de una capa de células del estroma ovárico formando a las células de la granulosa; en este momento se le llama folículo primordial y contiene un óvulo inmaduro. A medida que crece ese ser pierde óvulos y al llegar a la pubertad solo se encuentran a y tan solo uno será capaz por mes de madurar lo suficiente para ser fecundado. Después de la menopausia los óvulos degeneran y desaparecen. Con respecto al sistema hormonal femenino, encontramos 3 categorías de hormonas: -Una hormona liberadora hipotalámica de gonadotropinas. -Las hormonas adenohipofisarias: hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH) secretadas por influjo de la hormona liberadora. -Las hormonas ováricas, estrógenos y progesterona, que son secretadas por acción de las hormonas adenohipofisarias. [104]

105 CICLO OVÁRICO La duración del ciclo es en promedio de 28 días y puede oscilar entre 20 días y 45 días. El ciclo tiene como resultado la liberación de un óvulo por ciclo y la preparación del endometrio para una eventual gestación. El hipotálamo comienza a segregar gonadotropinas entre los 9 a 10 años culminando con la iniciación de los ciclos menstruales entre los 11 y los 16 años. Al período se le denomina pubertad y a la primera menstruación, menarquia o menarca. La FSH y la LH se liberan durante todo el ciclo, y alrededor del día 12 o 13 incrementan su liberación facilitando la ovulación, para luego decrecer durante el resto del ciclo. Fase folicular del ciclo ovárico El folículo primordial existente en la niña como se mencionó consta de un óvulo y una capa de células de la granulosa. Estas células se piensa que eliminan un factor inhibidor de la maduración del ovocito que lo mantiene detenido en la profase de la división meiótica. Después de la pubertad se produce el crecimiento y maduración del óvulo. Por acción de la FSH y de la LH el óvulo crece 2 a 3 veces agrandándose la capa de células granulosa determinando al folículo primario. La FSH induce al crecimiento acelerado de varios folículos primarios; se agranda el óvulo y se forman nuevas capas celulares capaces de segregar estrógenos que facilita aún más el crecimiento de los folículos pasando por la etapa de folículo antral y folículo vesicular. El óvulo aún continúa en la fase de ovocito primario. Luego crece solo un folículo y los demás se vuelven atrésicos. El folículo alcanza el tamaño de 1 a 1,5 cm en el momento de la ovulación y es un folículo maduro. Ovulación En el día 14º después de la menstruación se produce la liberación de un óvulo por parte del folículo maduro; éste se hincha hasta que se rompe el folículo y el óvulo se libera en cavidad abdominal juntamente con una grupo de células a su alrededor que forman la corona radiada. Para que ocurra este proceso se requiere un pico en la concentración de HL sin el cual no se producirá la ovulación. Las células que rodean al óvulo segregan gran cantidad de estrógenos y progesterona y luego de la ovulación, estas células por un proceso denominado luteinización dan origen al cuerpo lúteo, en el ovario, que tiene como función segregar cantidades crecientes de estrógenos y progesterona durante 12 días, luego del cual comienza a involucionar quedando transformado en el corpus albicans para luego ser reemplazado por tejido conectivo. [105]

106 HORMONAS FEMENINAS Los estrógenos y la progesterona son químicamente derivados del grupo de los esteroides. Los estrógenos tienen gran actividad especialmente en la pubertad: producen aumento del tamaño del útero y de los órganos genitales externos, actúan sobre las trompas de Falopio, contribuyen al crecimiento de las mamas, promueven el crecimiento óseo en la pubertad, favorecen la síntesis de proteínas, la acumulación de grasas, regulan en parte el equilibrio electrolítico, y favorecen las funciones celulares de los órganos diana. La progesterona actúa en la segunda mitad del ciclo menstrual: promoviendo el crecimiento y función de las funciones secretoras del endometrio, preparando al útero para la implantación del óvulo fecundado. Además inhibe la frecuencia e intensidad de las contracciones uterinas. Actúan también sobre las trompas, las mamas y sobre el medio interno. [106]

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