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Ciencias para el mundo contemporÁneo



Departamento de Ciencias

Ciencias del Mundo Contemporáneo 1s Bachillerato

SEMINARIOS: Textos, Guías y
Actividades



IES Victoria Kent
CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO
Contenidos propuestos para el curso 2008/2009
Introducción.
sQué es y para qué sirve la ciencia?
La ciencia como parte de la cultura de la humanidad.
sCómo trabaja la ciencia?
Ciencia frente a pseudociencia
Nuestro lugar en el Universo
El origen del Universo
Teorías sobre el origen del Universo.
La génesis de los elementos: polvo de estrellas.
Exploración del sistema solar.
De Newton a Einstein: teorías explicativas de las interacciones en el Universo.


En busca del origen de la vida
El origen de la vida. La generación espontánea. De la síntesis prebiótica a los primeros
organismos: principales hipótesis.
La diversidad biológica. Del fijismo al evolucionismo. La selección natural darwiniana y la
explicación genética actual.
Nuestros parientes más cercanos
De los homínidos fósiles al Homo sapiens. Los cambios genéticos condicionantes de la
especificidad humana: rasgos fisiológicos y atributos culturales.
Vivir más, vivir mejor
La salud y la enfermedad
La salud como resultado de los factores genéticos, ambientales y personales.
Los estilos de vida saludables.
Diferentes enfermedades
Las enfermedades infecciosas y no infecciosas.
Los cánceres, las enfermedades cardiovasculares y las mentales.
Los fármacos
Los principios activos
De los fármacos tradicionales a la biblioteca de moléculas.
Los condicionamientos de la investigación médica.
El gastofarmacéutico. Las patentes.
La sanidad en los países de bajo desarrollo
La revolución genética.
La revolución genética.
El genoma humano, patrimonio universal.
Las aplicaciones en la terapia génica, mejora de especies y fabricación de fármacos y de
transgénicos.
Las células madre, clonación y bioética
Hacia una gestión sostenible del planeta
Los recursos
La sobreexplotación de los recursos: aire, agua, suelo, minerales, seres vivos y fuentes de
energía.
Energías renovables, no renovables y alternativas. Energía nuclear: aplicaciones técnicas,


médicas y energéticas.
Tratamiento de los residuos radioactivos.


El agua como recurso limitado: necesidad biológica y bien económico.
El cambio climático
Los impactos: la contaminación, la desertización. El aumento de residuos y la pérdida de
biodiversidad.
Los cambios climáticos: causas y efectos.
Los riesgos naturales. Las catástrofes más frecuentes: terremotos, inundaciones etc. Factores
que incrementan los riesgos.
La sostenibilidad
El problema del crecimiento ilimitado en un planeta limitado: Agotamiento de recursos.
Producción de alimentos. Agricultura ecológica. Uso de fertilizantes.
Principios generales de sostenibilidad económica, ecológica y social.
Los compromisos internacionales y la responsabilidad ciudadana.
Nuevas necesidades, nuevos materiales
Los metales
Los metales, recursos naturales desde la antigüedad.
Descubrimiento de algunos metales, paralelo a los avances tecnológicos y responsable de
algunos hitos históricos.
Riesgos a causa de su corrosión.
El desarrollo científico-tecnológico y la sociedadde consumo: agotamiento de materiales y
aparición de nuevas necesidades, desde la medicina a la aeronáutica.
Localización, producción y consumo de materiales: control de los recursos. Diferencias Norte-Sur
La revolución de los polímeros
Los polímeros.
Usos: sanidad, óptica, alimentación, construcción, aeronáutica, electrónica, deporte, textil, etc.
Análisis medioambiental y energético del uso de los materiales: reutilización y reciclaje. Basuras.
Los nuevos materiales
Materiales de diseño y con propiedades extrañas
Nuevas tecnologías: la nanotecnología. Promesas y peligros.
La aldea global. De la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento.
De lo analógico a lo digital
Procesamiento, almacenamiento e intercambio de la información. El salto de lo analógico a lo
digital.
Tratamiento numérico de la información, de la señal y de la imagen.
Comunicación y repercusiones sociales
La sociedad del conocimiento y la información
Compresión y transmisión de la información.
La publicidad y la ciencia
Internet, un mundo interconectado.
Control de la privacidad y protección de datos. Su importancia en un mundo globalizado.
La revolución tecnológica de la comunicación: ondas, cable, fibra óptica, satélites, ADSL,
telefonía móvil, GPS, etc. Repercusiones en la vida cotidiana.

NOTA: El temario, contenidos y trabajos del curso podrán ser modificados según acontecimientos y necesidades
surgidas a lo largo del año lectivo.

sQué saben de ciencias nuestros
estudiantes?. sCiencia o pseudociencia?.
Características del método científico

1) JustificaciónExisten diversas razones que pueden inducirnos a comenzar por este tema. En primer lugar, nos
parece aconsejable comenzar realizando un diagnóstico de cuál es la situación de partida de
nuestros estudiantes. Esto, que es recomendable en cualquier asignatura, aquí es especialmente
significativo dado el carácter común de la materia y, por tanto, la presumible heterogeneidad del
alumnado a la que va dirigido, esto es:
Por una parte, tendremos estudiantes que han cursado Física y Química, Biología y
Geología en 4s de ESO o alguna de las dos, por otra parte estudiantes que en su día
huyeron de estas disciplinas científicas.
a— Además de lo anterior, será interesante conocer, dentro de los dos grupos, cuál es el nivel
de interés por aspectos científicos de relevancia entre el alumnado.
a—

En nuestra opinión, no tiene por qué ocurrir que los todos alumnos que escogieron ciencias en 4s
de ESO manifiesten un mayor interés (ni siquiera un mayor conocimiento) por los aspectos que se
van a tratar en la asignatura, en la que se pretende huir de una ciencia academicista y formalista,
procurando conocer aspectos de temas científicos actuales objeto de debate, y propiciando la
adquisición de actitudes de curiosidad, antidogmatismo,
Sería por lo tanto un error, a nuestro juicio, plantear la asignatura de forma diferente a unos
alumnos y otros.
La propuesta que hacemos aquí sobre cómo abordar este diagnóstico de la situación de partida
contempla varios elementos:
a—
a—

Un test de conocimientos previos


El debate sobre una situación concreta

En cuanto al test de conocimientosprevios, hemos redactado uno que, desde luego, es sólo una
ejemplificación en la que se han tenido en cuenta aspectos relativos a los temas que constituyen el
diseño curricular de la asignatura, y en relación al debate sobre una situación concreta, hemos
escogido el tema “ciencia vs pseudociencia” por varias razones:
Potencialmente puede generar distintas posturas respecto al mismo, favoreciendo el debate
entre el alumnado.
a— Podemos encontrar ejemplos y recursos muy variados sobre este tema: prensa, tv, video,
webs, etc..
a— Nos introduce de manera natural en el siguiente apartado, que trata sobre los métodos de
la ciencia.
a—


2) sQué saben de ciencias nuestros estudiantes?. Test de inicio
Exponemos ahora una serie de preguntas cuya finalidad es poner de relieve el punto de partida del
alumnado en algunas cuestiones relacionadas con la ciencia. En realidad, aquí lo importante no
son las cuestiones en sí (esto es sólo un ejemplo modificable y mejorable) sino generar un recurso
que permita abrir un debate en clase.

a—

sQué son los organismos transgénicos?
a—‹ Organismos que contienen genes y, por tanto, son rechazados por los ecologistas
a—‹ Organismos más baratos que los tradicionales. Por ello los ecologistas están a favor de
su producción.
a—‹ Bacterias que provocan infecciones graves en los seres vivos.
a—‹ Organismos a los cuales se les ha introducido en su material genético uno o más genes
de otro ser vivo.

a—

Una de las siguientes afirmaciones NO es correcta, scuál?
a—‹ Los combustibles fósiles son el carbón, el petróleo y el gas natural.
a—‹ Comoconsecuencia del calentamiento global, enfermedades y especies se desplazarán
hacia el ecuador.
a—‹ El dióxido de carbono es un gas que contribuye al efecto invernadero.
a—‹ La actividad solar no es la principal causa del calentamiento global.

a—

Ordena de mayor a menor tamaño:
a—‹ Célula
a—‹ Átomo
a—‹ Microchip

a—

La teoría de la selección natural explica:
a—‹ El origen de la vida.
a—‹ El origen común de todos los seres vivos.
a—‹ La evolución lenta y gradual de las especies.
a—‹ La evolución del Universo.

a—

Señala la respuesta correcta: si la probabilidad de que llueva el sábado es del 50% y la de
que llueva el domingo también del 50% entonces:
a—‹ La probabilidad de que llueva el fin de semana es del 100%.
a—‹ La probabilidad de que llueva el fin de semana es del 50%
a—‹ No lloverá el fin de semana
a—‹ Llueve seguro el fin de semana

a—

La molécula que almacena la información genética es:
a—‹ El ARN
a—‹ El ADN
a—‹ La proteínas
a—‹ Los lípidos

a—

sQué es el Big Bang?
a—‹ La explosión de una supernova
a—‹ Una explosión nuclear controlada
a—‹ El estado inicial que dio lugar al universo observable.
a—‹ Una gran banda de música


a—

Los aparatos de TV y los monitores de las computadoras:
a—‹ no emiten radiación y por tanto no perjudican a los seres humanos
a—‹ emiten radiación y no perjudican
a—‹ sí emiten radiación, esta es perjudicial dependiendo del tiempo y la distancia al monitor.

a—

La radiación ultravioleta emitida por el Sol
a—‹ Parte es necesaria y parte perjudicial para la vida.
a—‹ Es perjudicial para todos los seres vivos.
a—‹ Necesaria sólo para algunos seres vivos

a—Cuál de los siguientes personajes no está asociado a la ciencia
a—‹ Santiago Ramón y Cajal
a—‹ Vicente Aleixandre
a—‹ Nicolás Copérnico

a—

sQué son los fósiles?
a—‹ Tibios reflejos de seres ancestrales.
a—‹ Restos óseos sólo con interés mediático.
a—‹ Piezas fraudulentas para demostrar lo que se quiere.
a—‹ El único testimonio directo de parte de la apariencia física (fenotipo) y de genotipo de
los seres vivos del pasado.

a—

sCuál de estas afirmaciones es cierta?
a—‹ Los clones humanos por compartir el mismo genoma, son idénticos físicamente y en su
comportamiento.
a—‹ Los clones humanos aunque compartan el mismo genoma no tienen por qué ser
físicamente idénticos o en su comportamiento.
a—‹ Los clones humanos aunque compartan el mismo genoma son necesariamente
físicamente idénticos pero no en su comportamiento.
a—‹ Los clones humanos no existen todavía.

a—

Relaciona cada nombre con una disciplina científica

1) Marie Curie

A) Física

2) Isaac Newton

B) Relatividad

3) Albert Einstein

C) Radioactividad

4) Charles Darwin

D) Evolución de las especies
https://webpages.ull.es/users/esceptic/test_modulo1.html

a—

sCuál de los siguientes casos astronómicos sería una amenaza real para la Tierra?
a—‹ Una conjunción entre Marte, Saturno y la Luna en Sagitario.
a—‹ Una explosión de supernova en la galaxia de Andrómeda.
a—‹ Un asteroide cercano cuya órbita no se conoce muy bien.
a—‹ Un eclipse de Sol que atravesara las zonas más pobladas de Europa y Asia.


3) sCiencia o pseudociencia?.
Nos enfrentamos a una situación paradójica: por un lado podemos recogernumerosos indicadores
de la creciente importancia (y necesidad) de la ciencia y sus tecnologías en la sociedad actual; por
otro, la valoración o apreciación social de esta misma ciencia no se ajusta con el papel que tiene
en la sociedad.
La paradoja estriba en que si ahora mismo se obviaran los productos de la tecnociencia la
civilización humana colapsaría. El problema deriva en una percepción de la ciencia como una
especie de iglesia con sus rituales y sus oficiantes: los ciudadanos llegamos, por lo general, a
disfrutar de los dones de la ciencia pero sin llegar a comprenderlos ni a analizarlos. El que esto sea
erróneo y equívoco no quita para que algo así suceda. Cuando por una razón u otra se hurta o
evita el debate, la libre crítica que está en el fondo del método científico, queda la liturgia. Y las
pseudociencias aprovechan este abismo entre ciencia y sociedad para aparecer como ciencias
cuando realmente no lo son.
Un ejemplo de esta percepción de la ciencia se muestra en muchos anuncios publicitarios, en los
cuales los anunciantes utilizan como enganche del producto una terminología científica que,
aunque difícilmente es comprensible para la gran mayoría del público, lo reviste de unas
cualidades en las que se tiene plena confianza.

a—

El frotar se va acabar. Wipp Express con oxígeno activo

a—

Anticaída Dercos con aminexil

a—

Puleva calcio con isoflavonas de soja

a—

Derma génesis con Proxilane y ácido halurónico

No podemos ahondar más en el análisis presente sin realizar algún tipo de definición de las
pseudociencias. Ciertamente, no es un temasencillo, aun cuando etimológicamente equivalga a
'falsas ciencias': disciplinas, por lo tanto, que si aparentemente se revisten del manto de la
ciencia, no lo son en realidad. El término 'falso' parece indicar, siendo además por lo general
cierto, una cierta intención de engaño consciente: a menudo se intenta tal disfraz con el interés de
dar una respetabilidad que poseen los productos de la ciencia, y abusar del marchamo científico a
la hora de acallar las posibles críticas.
En otros casos, se usa el prefijo para como identificador de algunas de estas disciplinas, como es
el caso de la parapsicología, o en el genérico de 'fenómenos paranormales': se pone así de
manifiesto el propio interés de los promotores de tales disciplinas por situarse al margen de la
corriente principal de la ciencia. Muy normalmente, en estos sectores se caracteriza al
conocimiento científico de 'ciencia oficial', con el claro interés de desprestigio que supone
adscribir la ciencia a un cierto establishment dogmático. Algo que ha encontrado cierto eco en lo
que se denomina el pensamiento postmoderno o el relativismo cultural, según cuyos postulados el
conocimiento científico no es sino uno de entre los posibles, sujeto a los mismos vaivenes e
influencias irracionales que otras actividades humanas. Nos llevaría fuera del objetivo de este
trabajo realizar una crítica del postmodernismo. Recomendamos, en cualquier caso, el trabajo de
Sokal y Bricmont Imposturas Intelectuales,[2] que pronto va a ser publicado en castellano.
Fuente: Artículo de Javier Armentiahttps://www.euskonews.com/0030zbk/gaia3001es.html


En cualquier caso, los autores que diferencian entre ciencias reales y pseudociencias señalan
algunas de las siguientes características para ayudar a reconocer a las pseudociencias
a—
a—

a—

a—
a—
a—
a—

a—
a—

a—
a—

No aplican una metodología de carácter científico.
Son dogmáticas. Sus principios están planteados en términos tales que no admiten
refutación, a diferencia de las ciencias, donde las condiciones de refutación de las hipótesis
o teorías están determinadas con precisión.
Proclaman teorías para las que no aportan pruebas empíricas, que a menudo contradicen
abiertamente resultados experimentales conocidos y aceptados por las ciencias bien
establecidas.
Proclaman teorías inconexas con los conocimientos y teorías de la ciencia.
Son inmutables. Al no tener bases experimentales, no cambian incluso ante nuevos
descubrimientos.
Utilizan lenguaje científico pero sólo en apariencia, desconociendo o malinterpretando su
significado.
No cumplen la estrategia de la navaja de Occam (también conocido como principio de
parsimonia), que es un método de construcción lógica según el cual en igualdad de
condiciones la explicación más sencilla es probablemente la correcta.
No buscan leyes generales.
Descalifican las críticas por parte de las ciencias, a menudo, utilizando falacias ad
hominem, aduciendo conspiraciones o proclamándose objeto de persecución cuando sus
planteamientos son rebatidos.
Invocan entes inmateriales o sobrenaturales inaccesibles a la investigación empírica, tales
como fuerza vital, creación divina, inconsciente metafísico,necesidad histórica, etc.
Proclaman y exigen que se reconozca su carácter científico, pero sólo ante el público
general, renunciando a poner a prueba sus explicaciones ante la comunidad científica
establecida. El hecho de reclamar estatus científico las diferencia de otras actividades como
las religiones.
Wikipedia
https://es.wikipedia.org/wiki/Pseudociencia#Caracter.C3.ADsticas_de_las_pseudociencias

El siguiente enlace es una experiencia curiosa en la que se ponen de manifiesto las irregularidades
de la astrología.
a—

Astrología desmentida:
a—‹

https://www.youtube.com/watch?v=b7SSvR-0rbw

Aunque es evidente que debemos poner sobre la mesa las carencias y contradicciones en la que
incurren con frecuencia las pseudociencias, propiciando de esta forma una reflexión crítica entre
nuestros estudiantes acerca de este aspecto, no es menos cierto que, desgraciadamente en más
de una ocasión, la “ciencia oficial” se mueve por intereses socioeconómicos imperantes en cada
momento y en cada lugar. Los siguientes enlaces son dos ejemplos de esto:
a—

Información en el NODO de la existencia de vida en Marte
a—‹

a—

https://www.youtube.com/watch?v=NsEB_mIttVk

10.000 dólares por cuestionar los datos de la ciencia
a—‹

https://www.elmundo.es/papel/2007/02/03/ciencia/2080484.html


4) Características del método científico
Este punto suele estar suficientemente tratado en los libros de texto. No obstante, podemos
subrayar algunos aspectos que debieran ser resaltados al hablar del método científico.
El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales.
Elprimero de ellos es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un
determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa,
esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos.
a— El segundo pilar es la falsabilidad. Es decir, que toda proposición científica tiene que ser
susceptible de ser falsada (falsacionismo). Esto implica que se pueden diseñar
experimentos que en el caso de dar resultados distintos a los predichos negarían la
hipótesis puesta a prueba. La falsabilidad no es otra cosa que el modus tollendo tollens del
método hipotético deductivo experimental.

a—

Debemos dejar claro a los estudiantes que no existe un único método científico. El científico
usa métodos definitorios, clasificatorios, estadísticos, hipotético-deductivos, procedimientos de
medición, etcétera. Según esto, referirse a el método científico es referirse a este conjunto de
tácticas empleadas para constituir el conocimiento, sujetas al devenir histórico, y que pueden ser
otras en el futuro.
Es central en esta concepción del método científico, la falsabilidad de las teorías científicas, esto
es, la posibilidad de ser refutadas por la experimentación. En el método hipotético deductivo, las
teorías científicas no pueden nunca reputarse verdaderas, sino a lo sumo no refutadas.

Ejemplo de método hipotético-deductivo.
1.Detectar un problema: los astrónomos Adams y Le Verrier descubrieron en el siglo pasado que el
planeta Urano no seguía la órbita prevista por las leyes de Newton.
2.Formulación de una hipótesis: supusieron que seexplicaría porque habría otro planeta en una
órbita más exterior que con su atracción produjera tales irregularidades.
3.Deducción de consecuencias observables: si existiera tal planeta debía tener tal masa y de día
encontrarse en tal punto en el cielo y por tanto con un telescopio se debería observar.
4.Experimento: el astrónomo Galle que disponía de un telescopio potente halló efectivamente el
planeta supuesto al que llamaron Neptuno, la hipótesis resultó confirmada por la experiencia.
De Wikipedia, la enciclopedia libre


DIAGRAMA DE UN CICLO DE INVESTIGACIÓN

Replantear
problemas

Nuevas
hipótesis

Nuevos
diseños

Que pueden
demandar

Enunciado preciso
del problema

Construcción y fundamentación
de modelos teóricos
Invención de hipótesis
contrastables

Elaboración de estrategias
diversas de contrastación
incluyendo, en su caso, el
diseño y realización de
experimentos rigurosos

Interpretación de los resultados
a la luz de las hipótesis, de los
cuerpos teóricos y de los resultados
de otras investigaciones

Comunicación de los resultados:
artículos, encuentros, intercambios.

Que pueden

Cuerpo de conocimientos
(teorías) de que se parte
(+ creencias, intereses
personales o colectivos..)
Que mediante ampliaciones, retoques o
(muy raramente) replanteamientos globales,
se integran es:

Situación problemática
abierta y, a menudo, confusa
que puede tener origen en
otras investigaciones, necesidades
técnicas, azar,..

Análisis cualitativos
Trabajos bibliográficos
Toma de decisiones

Contribuir a verificar o
falsar lashipótesis y a
la construcción de nuevos
conocimientos

Generar nuevos problemas

Posibilitar aplicaciones
técnicas (que exigen tomar
decisiones respecto a
implicaciones sociales,
medioambientales, etc..)
Exigir nuevos
replanteamientos de la
investigación reallizada


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Sobre La CIENCIA
El Diccionario de la Real Academia (DRA) define ciencia de la siguiente manera:
(Del lat. scientia, saber)
Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales.
En el lenguaje corriente se usa la palabra ciencia con bastante frecuencia: ciencia social, ciencia jurídica, etc. No obstante, para fijar conceptos, nosotros usaremos la palabra
ciencia para referirnos a las ciencias experimentales.
Una característica básica de la ciencia es que se ocupa de
hechos medibles, comprobables.
Podemos medir la fuerza ejercida sobre un cuerpo, datar los
restos de un yacimiento o comprobar los efectos de un medicamento. No se pueden medir la fe, la solidaridad o la belleza.
En las ciencias experimentales o empíricas es básico el
recurso a la experimentación como medio para comprobar las hipótesis o para lograr una mejor
comprensión de algún fenómeno que estemos estudiando. La experimentación es un auténtico “banco de pruebas”. Con los experimentos realizamos preguntas a la naturaleza y obtenemos su respuesta que después contrastamos con nuestras ideas previas para ver si las confirman o contradicen.
La teoría final deberá de estar siempre de acuerdo conlos experimentos. Es decir, la teoría se subordina siempre a los resultados experimentales.
Una característica básica de los experimentos es que deben ser reproducibles. Esto es, otros científicos deben de ser capaces de repetir el experimento y llegar a unos resultados similares.
La ciencia también se caracteriza por ser una labor colectiva. El conocimiento se construye entre
todos. La comunicación de los resultados (que se realiza, fundamentalmente, a través de la publicación en revistas especializadas) y entre los grupos que trabajan en una línea determinada es fundamental para el progreso de la ciencia. El propio Newton dijo “Si he podido ver tan lejos es porque es-

1


Ciencias del Mundo Contemporáneo
toy subido a hombros de gigantes”, una elegante manera de decir que sin el trabajo de sus predecesores el suyo nunca podría llegar tan alto.
Una condición indispensable de una teoría científica es que pueda ser falsada. Es decir, que exista
siempre la posibilidad (comprobable) de que pueda ser falsa. Algunos autores consideran que es más
importante esta característica que la comprobación de que sea cierta.
La Ley de Gravitación Universal afirma que todos los cuerpos se atraen. Esta es una afirmación falsable. Solamente es necesario encontrar dos cuerpos materiales que no se atraigan.
Como consecuencia de esto aparece otra característica inherente a la ciencia y es su carácter provisional. Una teoría es cierta hasta que aparezcan evidencias que la invaliden o la mejoren. Las teorías científicas son, por naturaleza, mejorables. En esto se diferencian claramente deldogma, o afirmación innegable e inalterable.
Un aspecto muy importante del conocimiento científico es su capacidad de predicción o la posibilidad de deducir qué es lo que va a ocurrir en determinadas condiciones. Esta característica es particularmente visible en aquellas ciencias más básicas (Física o Química) que estudian los aspectos fundamentales de la naturaleza, en los que pueden intervenir un número reducido de variables, lo que
permite, en muchas ocasiones, describir el hecho estudiado mediante una expresión matemática.
Una vez obtenida ésta estamos en condiciones de saber cómo se va a comportar el sistema estudiado si variamos las condiciones (o variables) que intervienen en él.
Esto se hace más incierto cuando se estudian sistemas más complejos (seres vivos, ecosistemas…
etc) en los cuales interviene un gran número de variables.

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Big Bang

El 1919 un joven astrónomo llamado Edwin Hubble obtuvo un
puesto en el observatorio de Monte Wilson, muy cerca de Los
Ángeles (EE.UU). Allí Hubble tuvo acceso al mayor telescopio
construido hasta la fecha: el telescopio Hooker, un reflector cuyo
espejo tenía 2,5 m de diámetro. Con la ayuda del telescopio,
Hubble se dedicó a observar lo que hasta entonces se consideraban acumulaciones de polvo y gas (nebulosas), pero cuando
Edwin Hubble
(1889-1953)

Telescopio
Hooker

en 1924 enfocó el Hooker hacia la nebulosa situada en Andrómeda vio que estaba formada por multitud de estrellas. tLa ne-

bulosa de Andrómeda era una galaxia! Nuestra galaxia no era la única. La observación de otrasnebulosas le permitió identificar hasta nueve galaxias diferentes. El universo debía estaba lleno de ellas.
Edwin Hubble se dedicó a continuación a determinar la distancia a la que estaban las galaxias descubiertas y a estudiar sus espectros, y en 1929 publicó un trabajo en el que demostraba que las galaxias no estaban quietas y la mayoría se movían alejándose de nosotros con una velocidad directamente proporcional a la distancia que nos separa de ellas. El universo no es estático. Se expande.

v=HD

Donde:
v = velocidad con que se aleja la galaxia
H = constante de Hubble
D = distancia a la galaxia

Las últimas determinaciones de la constante de Hubble, dan un valor de 23 (km/s)/millón años luz, lo
que quiere decir que una galaxia situada a una distancia de 1 millón de años luz de nosotros se alejaría a una velocidad de 23 km/s (82.800 km/h)
El descubrimiento venía a corroborar una teoría enunciada por un físico y matemático ruso, Alexander
Friedmann, quien unos años antes (en 1922) había partido de dos supuestos muy simples:
1. El aspecto del universo es el mismo con independencia de la dirección en que sea observado. Esto es, da igual que la observación se realice en dirección norte, sur, hacia el noroeste
o hacia el sudeste. Si descontamos las pequeñas diferencias locales y nos fijamos en las
galaxias más lejanas, éstas aparecen igualmente distribuidas en el firmamento.

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2. Lo anterior sería cierto para cualquier observador, con independencia del punto desde el
cual el universo se observe.
Resumiendo y simplificando lossupuestos de Friedmann, el universo se comporta como un globo que
se hincha y las galaxias (que podemos imaginar pintadas en la goma) se separan unas de las otras.
Si el universo se expande, parece lógico pensar, yendo hacia atrás, que en algún momento toda la
materia y energía del universo se hallaban concentradas en un minúsculo gránulo de infinita densidad
y con una fuerza de gravedad tan enorme (infinita) que curvaría por completo el espacio y el tiempo.
Es lo que los físicos llaman una “singularidad espacio-temporal”. Aquí las leyes de la física dejan de
ser útiles, no pueden trabajar con infinitos. Los científicos dicen que las leyes de la física colapsan.
Podemos aplicarlas a momentos posteriores al Big Bang, una vez que esa singularidad comenzó a
expandirse, pero nunca a instantes anteriores al comienzo de la expansión (shubo un “antes”?)
En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson estaban tratando de poner a punto un radiotelescopio muy sensible, sin embargo eran incapaces de eliminar un
persistente “ruido” (interferencia) de fondo que tenía
unas características bastante curiosas: su intensidad
era la misma con independencia de la dirección en
que se apuntara el telescopio e idéntica durante el
día o la noche, en invierno o en verano. Lo lógico
era pensar que no era debido a la atmósfera terrestre, sino que provenía de fuera.
Penzias (derecha) y Wilson (izquierda) con el
radiotelescopio con el que descubrieron el fondo
de microondas en 1965.

Penzias y Wilson intuyeron que el ruido detectado
podría ser “el eco” del Big Bang.

Otros físicos (Gamow, Dicke yPeebes) habían calculado que ese eco debería de consistir en una
radiación muy débil que estaría situada en la región de microondas y debería corresponder a una
temperatura de unos 3 K. Los datos coincidían con los de la radiación detectada por Pencias y Wilson
casi exactamente.
A partir del descubrimiento de la radiación de fondo la teoría del Big Bang comenzó a cobrar impulso
hasta llegar a convertirse en la más aceptada por los científicos para explicar el origen del universo.
Vivimos en un universo en expansión que tuvo un origen y el eco de su nacimiento (ocurrido hace
unos 15.000 millones de años) aún puede ser “escuchado” en todo el espacio.
La existencia de la radiación de fondo fue confirmada en 1992 por el COBE (Cosmic Background Explorer), un satélite artificial destinado a medir dicha radiación. El análisis de los datos obtenidos con2


Ciencias del Mundo Contemporáneo
cuerda con lo predicho. La temperatura de la radiación de fondo es de 2,73 K y se extiende de forma
isótropa (igual en todas direcciones) en el universo.
“En el comienzo hubo una gran explosión. No una explosión como las que conocemos en la Tierra, que parten de un centro definido y se expanden hasta
abarcar una parte más o menos grande del aire circundante, sino una explosión que se produjo simultáneamente en todas partes, llenando todo el espacio desde el comienzo y en la que toda partícula de materia se alejo rápidamente de toda otra partícula.”
Los tres primeros minutos del universo
Steven Weinberg
Si nos situamos a una centésima de segundo después del Big Bang (DBB) nos encontraríamos conun universo en expansión cuya temperatura se calcula que era de unos 1011 (cien mil millones) de
grados centígrados

(1)

. A esa temperatura sólo pueden estar presentes, además de los fotones, las

llamadas partículas elementales: el electrón, su antipartícula el positrón (que eran creados continuamente a partir de la energía) y diversas clases de neutrinos, unas partículas prácticamente carentes
de masa y sin carga eléctrica. En esos momentos la densidad del universo era enorme. En consecuencia, las aniquilaciones entre electrones y positrones serían frecuentes convirtiéndose en pura
energía. También habría una cantidad ridícula de protones y neutrones.
Después de catorce segundos, y a consecuencia de la expansión, la temperatura descendió hasta
unos tres mil millones de grados (3.10 9). Entonces los electrones y positrones empezaron a aniquilarse mucho más rápidamente que eran creados liberándose una gran cantidad de energía que determinó que la velocidad de expansión se hiciera menor. Aún así el universo se continuó expandiendo
y enfriando y transcurridos tres minutos su temperatura bajó hasta los mil millones de grados (109). A
esta temperatura ya fue posible que los protones y neutrones se unieran formando núcleos sencillos
(deuterio y helio).
La expansión prosiguió separando más la materia a la vez que se enfriaba hasta que al cabo de unos
cientos de miles de años la temperatura descendió lo suficiente como para permitir que los electrones quedaran atrapados por los núcleos formando los primeros átomos de hidrógeno y helio. Estos
gases, sometidos a la fuerzade gravedad, fueron formando pequeñas nubes que, poco a poco, terminarían formando las estrellas y las galaxias.
Los interrogantes que plantea la teoría del Big Bang son muchos, algunos muy difíciles de responder.
Uno de ellos plantea el “futuro” de la expansión cósmica. De las ecuaciones de la Teoría de la Relatividad General se puede deducir que la respuesta no es única. Caben tres posibilidades. Y es que la
fuerza de gravedad tiende a frenar la expansión de las galaxias, tendiendo a juntarlas. De que dicha
(1)

0

0

El Sol tiene una temperatura superficial de unos 6.000 C y unos 15.000.000 de C en su interior
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fuerza sea lo suficientemente grande dependerá que la expansión siga eternamente o la recesión de
las galaxias se detenga.
Los cálculos permiten establecer la llamada densidad crítica del universo (calculada en unos tres
átomos de hidrógeno por metro cúbico). Si la densidad real del universo es superior a ese valor la
fuerza de la gravedad determinará un espacio cerrado (esférico), finito, pero ilimitado

(2)

. Como

consecuencia de la acción de la gravedad la expansión se detendrá haciendo que, posteriormente, el
espacio-tiempo se encoja hasta regresar a un estado semejante al que había antes del Big Bang. Es
lo que se conoce como Big Crunch.

Si la densidad del universo es inferior a la crítica, entonces el universo se expandirá eternamente a una velocidad creciente. El universo sería abierto, infinito e ilimitado y el espacio
tendría curvatura negativa (forma de “silla de montar”).
Si la densidad es iguala la densidad crítica el universo se expandirá, pero la velocidad irá decreciendo progresivamente, aunque nunca llegará a ser nula. El espacio sería plano.
Los cálculos que toman en cuenta la masa presente en las galaxias y estrellas arrojan un valor para
la densidad del universo que apenas llega al 1% de la densidad crítica. Sin embargo, se piensa que
puede existir una gran cantidad de materia indetectable (“materia oscura”) cuya existencia se deduce
de su influencia sobre las órbitas de las estrellas y galaxias. La naturaleza de la materia oscura es
hoy un misterio. Se cree que puede estar formada por partículas aún desconocidas.

(2)

Un espacio limitado implica la existencia de “un borde”. Un espacio de estas características debería ser finito
y podemos imaginar que llegamos a un sitio donde dicho espacio “termina”. Esto sería un contrasentido squé
hay más allá del límite del espacio? Una esfera, aunque es algo finito, no tiene límites. Si sales de un punto y
recorres el espacio, nunca te encuentras con un final, en todo caso regresarías al punto de salida.
4


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Las últimas estimaciones indican que el universo se expande de forma acelerada. Hay que suponer la
existencia de una “energía oscura” responsable de ese impulso. Se calcula que la energía oscura
constituiría el 70 % del universo y, hoy por hoy, es un absoluto misterio.

5


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Sistema Solar
En uno de los brazos exteriores de la Vía Láctea, el
llamado brazo de Orión, y situado a unos 30.000 años
luz del centro de la misma, seencuentra el Sistema
Solar, un sistema planetario formado por ocho planetas que orbitan alrededor del Sol, situado en su centro. Además de los ocho planetas: Mercurio, Venus,
Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno,

Situación aproximada del Sol en la Vía Láctea
(flecha). Vivimos en “un barrio periférico” situado
a unos 30.000 año luz del centro

existen otros objetos de menor tamaño tales como los
planetas enanos y los asteroides.

El Sol.
El So es una estrella mediana-pequeña. Pertenece a la clase espectral G (ver Galaxias y estrellas) y
su temperatura superficial es de unos 6.000 0C, mientras que en su interior se estima que pueden
alcanzarse temperaturas próximas a los 15.000.000 de 0C. Su masa es de 2.10

30

kg, es decir, más

de 300.000 veces la masa de la Tierra (6.1024 kg) y obtiene su energía de la fusión de átomos de
hidrógeno que, a la enormes temperaturas que existen en su núcleo, son capaces de vencer las fuerzas de repulsión electrostática y se transforman en helio desprendiendo una gran cantidad de energía. Se estima que el Sol transforma en helio 4,5 millones de toneladas de hidrógeno por segundo. El
proceso recibe el nombre de cadena protón-protón y se puede escribir de forma simplificada como:

4 11 H + 2
1
1

0
−1

H = Protón (A = 1, carga = +1)

0
−1

e →
4
2

4
2

He + Energía

He = Núcleo de He (A = 4, carga = +2)

e = Electrón (A = 0, carga = -1)

Observar que en el proceso, como en cualquier reacción nuclear, se conserva el
número másico A (número de nucleones) y la carga eléctrica.

Nota. Aunque pareceque el proceso protón-protón es el fundamental en estrellas de masa igual o menor a la
del Sol, en las estrellas de mayor masa tiene lugar con preferencia otro proceso de fusión, el llamado ciclo CNO
(carbono-nitrógeno-oxígeno), así llamado porque estos elementos actúan como catalizadores en las reacciones
intermedias. La reacción global es:

4
0
1

1
1

H →

4
2

He + 2 01e + ν e + Energía

e = Positrón (A = 0, carga = +1) ν e = Neutrino electrónico (A = 0, carga = 0)

1


Ciencias del Mundo Contemporáneo

El radio del Sol es de 700.000 km (unas 100 veces el radio de la Tierra), su gravedad es de 274 m/s2 ,
(28 veces superior a la de la Tierra) y se desplaza alrededor del centro de nuestra galaxia a una velocidad de 250 km/s (900.000 km/h), tardando unos 225 millones de años en completar su órbita.
Nuestro Sol está actualmente en la secuencia principal (ver Galaxias y estrellas). Su edad se estima
en unos 4.500 millones de años y se calcula que permanecerá estable otros 4.500 millones de años.
Entonces habrá “quemado” prácticamente todo el hidrógeno del que dispone y entrará en una fase al
final de la cual se convertirá en una gigante roja (se expandirá hasta que su tamaño llegue, aproximadamente, hasta la órbita de Marte) y comenzará a fusionar átomos de helio para obtener elementos más pesados. A partir de ahí el sol se volverá bastante inestable atravesando periodos de contracción gravitatoria y otros de violenta expansión, como consecuencia de los cuales expulsará parte
de la materia que lo forma originando una nebulosa en torno suyo, pero poco apoco su capacidad
para producir energía y radiación que contrarreste la fuerza de gravedad irá disminuyendo. Al final la
fuerza de gravedad ganará la partida y el Sol se contraerá para transformarse en una pequeña y fría
estrella: una enana blanca que seguirá enfriándose más y más en el centro de la nebulosa.

La formación del Sistema Solar
La formación de sistemas planetarios alrededor de una estrella puede explicarse partiendo de dos
teorías principales:
• Teoría de la acreción secuencial.
Según esta teoría todo comienza a partir de una nube de gas y polvo inicial (probablemente
originada a partir de la explosión de una supernova). A partir de ella se origina la estrella
central que queda rodeada de un disco de hidrógeno, helio y materia residual. A partir de
los materiales del disco se formarán cuerpos sólidos como la Tierra que pueden atrapar importantes cantidades de gas para transformarse en gigantes gaseosos como Júpiter.
• Teoría de la inestabilidad planetaria.
Los planetas se formarían como consecuencia de la fractura de un disco primigenio de gas
y polvo.
Actualmente la teoría de la acreción secuencial parece ser la más probable. Según dicha teoría la
formación de un sistema planetario tiene lugar en varias fases. Nuestro sistema solar probablemente
siguió una secuencia parecida.

2


Ciencias del Mundo Contemporáneo
1. Colapso de una nube de gas (He e H 2 ) y polvo (H 2 O (s) , Fe…)
Cuando una nube interestelar alcanza una densidad

Protoestrella

suficiente la fuerza de gravedad puede producir un colapso formando en su centro una protoestrellaalrededor de la cual se extiende un disco de materia residual en el cual los materiales sólidos forman grumos.
La protoestrella central comienza a fusionar el hidrógeno y a producir energía que calienta el disco.

Disco de acreción

2. Formación de los planetesimales
Los de tamaño superior caen hacia la estrella calentándose progresivamente y las sustancias de menor punto de ebullición (H 2 O y otras) se evaporan. Esto ocurre hasta una distancia de unas 2-4 unidades astronómicas. La llamada línea de hielo que en nuestro sistema
solar se encuentra entre las órbitas de
Marte y Júpiter.

Planetesimales

La línea de hielo marca la frontera entre la zona interna del sistema en la
que existe poco gas y bastantes cuerpos sólidos y la zona más externa, rica

Zona exterior

Línea de hielo

en gas y en materia helada.
En la zona interior se produce la agregación de los cuerpos rocosos inicialmente formados
como consecuencia de los múltiples choques entre ellos con el resultado final de un enjambre de cuerpos con un tamaño aproximado de pocos kilómetros. Son los embriones de los
planetas, los planetesimales.
Entre los planetesimales y los cuerpos más pequeños se entabla una competición por el espacio disponible: los cuerpos de mayor tamaño, debido a su mayor atracción gravitatoria,
terminarán atrapando a los más pequeños “limpiando” una franja centrada en su órbita.
En la zona interior los planetesimales crecen al chocar entre ellos. Las colisiones con fragmentos más pequeños dejan la superficie de estos planetas llena de cráteres de impacto.
Los cuatro planetasinteriores del Sistema Solar: Mercurio, Venus Tierra y Marte, están
compuestos de materiales con elevados puntos de ebullición: silicatos y hierro, lo que parece indicar que se formaron en la parte interior de la línea de hielo.

3


Ciencias del Mundo Contemporáneo
3. Formación de los planetas exteriores.
Los planetas exteriores se formaron, probablemente, a partir de un núcleo sólido de tamaño
similar al de la Tierra que comienza a atraer gas. Si las condiciones son las apropiadas
(composición del gas, masa del embrión, composición del mismo…) este gas queda ligado
al núcleo sólido.
Una vez formado el planeta gigante, éste tenderá a “limpiar”
su órbita formando una “zona

Planetas interiores

Los escombros se almacenan en los límites del
foso creado.

de escombros” en el límite in-

Planeta gigante

terior y exterior de su órbita.
Además, la creación de una
franja libre de materia crea una
especie de foso que impide
El planeta limpia
una zona que hace
de foso

que el material que procede de
las zonas más exteriores caiga
hacia el centro, acumulándose

Línea de hielo

en el borde externo de la órbita. El planeta gigante amontona el material del que surgirán nuevos planetas.
En 1995 se descubrió el primer planeta extrasolar orbitando alrededor de la estrella 51 Pegasi. Su
masa es 150 veces la de la Tierra y completa su órbita en sólo 4,2 días, lo que significa que debe
estar muy cerca de la estrella (a unos 7.500.000 km). Desde entonces se han identificado unos 300
planetas extrasolares. Todos ellos son planetas muy grandes (similares a Júpiter) y nohan sido observados directamente. Su existencia se deduce de las variaciones de la luz de la estrella al pasar por
delante de ella (“tránsito”) y de las perturbaciones producidas en el movimiento de la estrella debido a
su fuerza de gravedad.

4


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Los planetas extrasolares se han clasificado en dos grandes grupos:
Júpiteres calientes. Orbitan muy próximos a las estrellas con órbitas casi circulares y periodos
orbitales pequeños (hasta una semana).
Gigantes excéntricos. Presentan periodos orbitales más grandes (hasta casi diez años), masa
bastante mayor y describen órbitas muy alejadas de la estrella y muy elípticas.

Mercurio
Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

0,387

Periodo orbital (“año”)

87 d 23,23 h

Periodo de rotación (“día”)

58 d 15,51 h

Radio ecuatorial (km)

2.440

Masa (kg)

3,30 1023

Composición

Niquel-hierro, silicatos

Densidad media (g/cm3)

5,43

Gravedad en la superficie (m/s2)

3,7

Temperatura media (0C) dia/noche

350 / -170

Satélites

No tiene

Mercurio es un planeta pequeño que describe una órbita muy cercana al Sol y la que presenta mayor
excentricidad (“achatamiento” de la elipse) de todos los planetas.
Se supone que tiene un núcleo metálico (probablemente hierro)
mucho más grande que el de la Tierra. Su superficie está totalmente cubierta de cráteres de impacto resultado del bombardeo
de meteoritos en el periodo de formación del sistema solar. Gira
muy lentamente alrededor de su eje. El día en Mercurio tiene una
duración de unos 58 días terrestres.Tamaño comparado Tierra-Mercurio

La diferencia de temperaturas entre el día y la noche es enorme

lo que puede provocar fracturas en las rocas que contribuyen a su erosión. En su cielo destacan dos
objetos muy brillantes: Venus y, un poco más pequeña, la Tierra, cuya luna casi puede verse a simple
vista como un pequeño punto brillante.
La sonda Mariner 10 (NASA) reveló en 1975 la existencia de una tenue atmósfera compuesta por
sodio

y

potasio.
5


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Hay varios acantilados enormes que cortan su superficie. Tienen unos 500 km de longitud y el terreno de un lado del acantilado está más elevado (2 a 4 km) y el del otro lado ha descendido. Pueden
observarse cráteres partidos en dos por este accidente geológico.
Alguien ha descrito a Mercurio como “un mundo creado por el Sol y que ha quedado a medio hacer”

Venus
Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

0,723

Periodo orbital (“año”)

224,7 días

Periodo de rotación (“día”)

- 243,02 días (retrógrado)

Radio ecuatorial (km)

6.052

Masa (kg)

4,87 1024

Composición

Niquel-hierro, silicatos, CO 2

Densidad media (g/cm3)

5,24

Gravedad en la superficie (m/s2)

8,87

Temperatura media (0C)

460

Satélites

No tiene

Venus es un planeta muy parecido a la Tierra en tamaño, masa y proximidad al Sol, que gira lentamente sobre su eje al revés que los demás planetas. Sin embargo, las condiciones superficiales de
Venus distan mucho de ser apacibles. Su atmósfera es muy densa y está formada casi al 100% de
CO 2 . Su proximidad al Sol impidió que en Venusse formasen los océanos que cubren la Tierra. En
nuestro planeta la presencia de grandes masas de agua facilitó que el dióxido de carbono, muy abundante en las etapas iniciales, se disolviera para acabar creando rocas.
La atmósfera de Venus ejerce una presión casi cien veces superior
a la que existe en la superficie de nuestro planeta y equivalente a la
que existe a 1.000 m de profundidad bajo la superficie del mar.
La gran concentración de CO 2 en la atmósfera produce un efecto
Tamaño comparado Venus-Tierra

invernadero elevado provocando que la temperatura superficial ascienda hasta cerca de 500 0C.

En las nubes situadas a unos 40 km de la superficie se forman gotas de ácido sulfúrico, aunque no
llegan a caer sobre su superficie ya que se evaporan antes debido a la enorme temperatura. La presencia de ácido sulfúrico en las nubes superiores es el responsable del color amarillento de Venus.
6


Ciencias del Mundo Contemporáneo
El relieve de Venus es menos accidentado que el de la Tierra, su superficie consiste, fundamentalmente, en llanuras con elevaciones poco pronunciadas, aunque existen algunas montañas de considerable altura.
Uno de los objetos más brillantes del firmamento nocturno (“el lucero de la mañana”) es un auténtico
infierno en el que algunos metales como el estaño, el plomo o el zinc están en estado líquido.

Marte

Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

1,52

Periodo orbital (“año”)

686,98 días

Periodo de rotación (“día”)

24,63 horas

Radio ecuatorial (km)

3.397

Masa (kg)

6,42 1023

Composición

Hierro, silicatos,CO 2

Densidad media (g/cm3)

3,94

Gravedad en la superficie (m/s2)

3,71

Temperatura media (0C)

- 46

Satélites

2

Marte, visible a simple vista, presenta un aspecto rojizo característico en el firmamento nocturno. Durante mucho tiempo fue uno de los más firmes candidatos a albergar vida, ya que está situado a una
distancia del Sol adecuada para que su temperatura no sea excesivamente alta como en Mercurio o
Venus. Hoy sabemos que muy probablemente hubo zonas considerablemente extensas de agua
líquida en Marte, pero eso se calcula que sucedió hace unos 3.000 millones de años. Hoy Marte es
una tierra de volcanes inactivos, lechos de antiguos lagos secos y
llanuras de lava compuestas de basalto con una elevada proporción
de óxidos de hierro que le dan al planeta su color rojo característico.
Su clima es frío y seco. Tiene una tenue atmósfera compuesta, fundamentalmente, de CO 2 . La presión en su superficie no supera los
Tamaño comparadoTierra - Marte

10 hPa (en la Tierra la presión es de unos 1.000 hPa).
Cerca del ecuador se encuentra el Valle Marineris, un inmenso
7


Ciencias del Mundo Contemporáneo
cañón de 2.700 km de longitud, una anchura de 500 km y una profundidad entre 2 y 7 km.
En ambos polos se observan depósitos de hielo. Muy probablemente bajo una capa de CO 2 sólido se
encuentre agua helada.
Dos asteroides: Fobos (22 km de diámetro) y Deimos (23 km) orbitan alrededor del planeta y a corta
distancia de éste.
El descubrimiento, en 2003, de metano en su atmósfera alimentó nuevamente la posibilidad de que
existan procesos biológicosresponsables de dicho gas.

Júpiter
Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

5,20 UA

Periodo orbital (“año”)

11 años 315 días 1,1 h

Periodo de rotación (“día”)

9 h 55,5 min

Radio ecuatorial (km)

71.600

Masa (kg)

1,90 1027

Composición

H 2 , He

Densidad media (g/cm3)

1,33

Gravedad en la superficie (m/s2)

23,12

Temperatura media (0C)

121

Satélites

63

Júpiter, el primero de los planetas exteriores de Sistema Solar, es también el más grande. Tiene una
masa que es 2,5 veces mayor que la del resto de los planetas juntos. Debido a su enorme masa
ejerce una gran influencia gravitatoria sobre el resto de los planetas y objetos interplanetarios (cometas y otros).
Júpiter, al igual que los demás planetas, se formó a partir de un
disco protoplanetario, pero debido a su enorme gravedad aún retiene los gases originales que otros planetas más pequeños han
perdido. Las densas nubes de Júpiter están compuestas de un 88
% de hidrógeno, 11 % de helio y pequeñas cantidades de metano,
Tamaño comparado Tierra-Júpiter

amoniaco, agua, monóxido de carbono y otros. Los colores amarillos y rojizos de las nubes probablemente se deban a compuestos

del hidrógeno con azufre y fósforo.
8


Ciencias del Mundo Contemporáneo
La Gran Mancha Roja, una inmensa tormenta del tamaño de la Tierra, es uno de los rasgos distintivos
del planeta.
El interior de Júpiter, inobservable, probablemente contenga un núcleo rocoso de tamaño superior a
la Tierra cubierto en extensas zonas de océanos de hidrógeno líquido.
Actualmente se conocen 63 lunasque orbitan alrededor del planeta. De ellas, cuatro: Io, Europa,
Ganímedes y Calisto ya fueron descubiertas por Galileo en 1610 y son visibles desde la Tierra con
un pequeño telescopio.

Saturno
Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

9,54

Periodo orbital (“año”)

29 años 167 días 6,7 h

Periodo de rotación (“día”)

10 h 14 min

Radio ecuatorial (km)

60.250

Masa (kg)

5,70 10 26

Composición

H 2 , He

Densidad media (g/cm3)

0,69

Gravedad en la superficie (m/s2)

9,05

Temperatura media (0C)

- 143

Satélites

60

Saturno, el segundo planeta más grande del sistema solar, es famoso por sus anillos. Destaca,
además, su pequeña densidad (inferior a la del agua) que es la más pequeña de todos los planetas.
Está formado fundamentalmente por hidrógeno, aunque se supone
que en su centro habrá un núcleo rocoso con un tamaño varias
veces superior al de la Tierra, probablemente rodeado de hidrógeno metálico, una forma de hidrógeno líquido que tiene propiedades
metálicas. Se obtiene cuando se somete el hidrógeno a presiones
elevadas y temperaturas muy bajas. Probablemente en su superfiTamaño comparado Tierra-Saturno

cie existan océanos de hidrógeno líquido.

Saturno presenta en su atmósfera más exterior unas franjas similares a las de Júpiter, aunque mucho menos coloreadas.

9


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Los anillos son muy finos (anchura inferior a 1 km), tienen unos 270.000 km de diámetro y están formados por rocas heladas cuyo tamaño raramente supera el de una pelota de baloncesto. La llamada
discontinuidad deCassini separa el anillo más exterior (anillo A) y el interior (anillo B).
Es visible a simple vista en el cielo nocturno como un objeto brillante de magnitud entre 0 y 1.
Titán y Encédalo son dos de sus lunas que tienen un especial interés ya que ambas tienen atmósfera.
La de Encédalo es rica en metano y su composición podría ser similar a la de la Tierra primitiva. Titán
es muy probable que contenga agua en su interior a poca profundidad de la superficie.

Urano
Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

19,19

Periodo orbital (“año”)

84 años 3 días 15,7 h

Periodo de rotación (“día”)

- 17 h 14 min

Radio ecuatorial (km)

25.560

Masa (kg)

8,67 10 25

Composición

H 2 , He, CH 4

Densidad media (g/cm3)

1,29

Gravedad en la superficie (m/s2)

8,69

Temperatura media (0C)

- 205

Satélites

27
El disco de Urano tiene un tono azul verdoso visto con un telescopio. Se supone que, al igual que Júpiter y Saturno, tiene un núcleo
rocoso, parecido al de la Tierra, ligeramente mayor que ésta, rodeado de una capa de “hielo” (metano, agua y amoniaco en estado sólido) estando su superficie cubierta por océanos de hidrógeno líquido.

Tamaño comparado Tierra-Urano

Su atmósfera está formada por hidrógeno, helio y metano (que absorbe la luz roja reflejando luz azul y verde, de ahí su coloración).

Urano también tiene anillos, pero bastantes diferentes a los de Júpiter y Saturno. Consisten en varios
anillos muy estrechos separados por anchos intervalos.

10


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Urano orbita alrededor del Sol en sentidoretrógrado y su eje de rotación (eje N-S), está inclinado casi
900 respecto al plano de su órbita. De esta manera su hemisferio Norte está iluminado casi al completo durante 42 años

En 1965 (ver esquema) empezó a
hacerse la noche en el polo norte
de Urano que ha permanecido a
oscuras hasta 2007, año en el que
ha empezado a iluminarse. A la
larga noche de 42 años la seguirá
un periodo de luz (“día”) que durará hasta 2049, año en el que
Urano volverá a estar en la posición que ocupaba en 1965.

y en total oscuridad
durante

el

mismo

tiempo. Como puede observarse en la
imagen, al estar los
anillos

de

Urano

situados en su ecuador son iluminados por el sol desde abajo (año 1986), desde arriba (año 2028) o
de canto (1965 y 2007) ofreciendo un aspecto muy cambiante para un observador exterior.

Neptuno
Datos básicos
Distancia media al Sol (UA)

30

Periodo orbital (“año”)

164 años 288 días 13 h

Periodo de rotación (“día”)

16 h 6,5 min

Radio ecuatorial (km)

24.786

Masa (kg)

1,02 10 26

Composición

H 2 , He, CH 4

Densidad media (g/cm3)

1,64

Gravedad en la superficie (m/s2)

11,0

Temperatura media (0C)

- 220

Satélites

13

La existencia de Neptuno fue predicha (Le Verrier y Adams) antes de que fuera visto a través de un
telescopio, ya que los cálculos mostraban unas perturbaciones en la órbita de Urano que solamente
podían ser debidas a la existencia de un planeta de las características de Neptuno. Fue descubierto
en 1846 donde Le Verrier había predicho.
La sonda Voyager 2 sobrevoló Neptuno en 1989aportando valiosa
información sobre el planeta, que está situado a una distancia del Sol
treinta veces superior a la Tierra.

11


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Presenta una gran mancha, similar a la Gran Mancha Roja de Júpiter, que ,como ésta, es debida a
una gigantesca tormenta en el interior de la cual soplan vientos a más de 2000 km/h.
Tiene también un sistema de cuatro anillos: dos más estrechos y otros dos más anchos.
Su estructura interna es muy parecida a la de los planetas exteriores: un núcleo rocoso sobre el cual
se extiende una extensa capa helada (agua, amoníaco y metano) a la que rodea una densa atmósfera de gases: hidrógeno, helio, agua y metano.
De sus trece satélites conocidos dos, Nereida y Tritón, tienen un tamaño considerable. Tritón tiene
una temperatura cercana a los -230 0C, forma esférica y es uno de los pocos cuerpos del sistema
solar que tiene actividad volcánica. Sus volcanes helados emiten chorros de nitrógeno líquido que
alcanzan varios kilómetros de altura.

12


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Primeras teorías
cosmológicas.
El geocentrismo
El cielo estrellado en una noche despejada es un espectáculo al que poca gente puede dejar de prestar atención; multitud de estrellas, unas más brillantes, otras menos, algunas casi imperceptibles a
simple vista, se agrupan formando figuras más o menos regulares que conocemos con el nombre de
constelaciones: Osa Mayor, Osa Menor, Orión, Cisne, Auriga… En ese cielo destacan también unos
objetos mucho mayores que las estrellas y bastante más brillantes, los planetas. Venus y Júpiter sonespecialmente llamativos por su brillo y Marte destaca por su luz rojiza.
Si observáramos las estrellas durante cierto tiempo, no tardaríamos en descubrir una serie de movimientos:
• Los cuerpos celestes salen por el este y se ponen por el oeste.
• Todas las constelaciones parecen girar alrededor de una estrella, no excesivamente brillante, que se encuentra situada en la Osa Menor: la estrella Polar.
• El movimiento de los planetas es mucho más complicado, se mueven en relación al fondo
de estrellas siguiendo una trayectoria bastante extraña que consiste en una especie de bucles (de ahí su denominación, planeta viene del griego πλανá½µτης que significa “errante”)
Como es lógico todo esto trató de ser explicado dando lugar a las primeras teorías cosmológicas
La estrella Polar señala el Norte. Es una estrella no demasiado brillante, situada en la Osa
Menor y todas las demás estrellas y constelaciones parece
que giran alrededor de ella.
Para situar la Polar, prolongar
la línea que une Merak y Dubhe
(las estrellas que forman el lado
posterior del “carro” de la Osa
Mayor). La polar se encuentra a
una distancia igual a cuatro
veces la existente entre ambas
estrellas.
La estrella Polar se encuentra a
unos 430 años luz de la Tierra.

1


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Claudio Tolomeo (85-165), perfeccionó el modelo de universo geocéntrico que habían propuesto
Eudoxo (390-337 a. C) y Aristóteles (384-322 a.C). Según este modelo la Tierra se encontraba en el
centro
del Universo y el Sol y los planetas giraban alrededor situados en esferas transparentes.
Para explicar elmovimiento de los
planetas el modelo incorporaba
esferas más pequeñas en rotación,
llamadas epiciclos, unidas a la
esfera mayor, deferente.

Trayectoria de Marte (2007)
La trayectoria del planeta describe un bucle. El movimiento de avance
se va haciendo cada vez más lento hasta que prácticamente se detiene (21-11-2007) y a partir de ahí comienza a desplazarse en sentido
contrario (movimiento retrógrado), acelerando primero, frenando después, hasta que recupera la trayectoria inicial.

En la esfera más exterior estaban
situadas las estrellas. Ajustando el
tamaño de las esferas y las velocidades de rotación se lograba una
descripción de las órbitas planetarias bastante aproximada a la realidad.

Según la física Aristotélica el universo se dividía en dos: nuestro
mundo, el mundo sublunar, situado
por debajo de la esfera de la Luna
Simulación del movimiento planetario según el modelo tolemaico en:
y en el que todo estaba formado
por cuatro elementos (Tierra,
https://www.edumedia-sciences.com/a228_l3-epicycles-theory.html
Agua, Aire y Fuego) y en el que la
tierra y el agua tienden a caer, mientras que el fuego y el aire tienden a ascender en un mundo cambiante e imperfecto. Por encima de la esfera lunar se extendía otro mundo eterno, perfecto e inmutable formado por un quinto elemento: la quinta esencia o éter (que significa eterno). El éter era el constituyente de los objetos celestes los cuales, en consecuencia, ni cambian ni comparten la tendencia al
movimiento vertical de los cuerpos terrestres.
El modelo geocéntrico contaba con el beneplácito de la IglesiaCatólica, ya que una lectura literal de
la Biblia confirmaba, aparentemente, que el Sol giraba en torno a la Tierra:
y dijo en presencia de ellos: Sol no te muevas de encima de Gabaón;
ni tú, Luna, de encima del valle de Agalón.
Y paráronse el Sol y la Luna hasta que el pueblo del Señor se hubo vengado de sus enemigos.
Paróse, pues el Sol en medio de cielo, y detuvo su carrera sin ponerse
por espacio de un día.
No hubo antes ni después día tan largo obedeciendo el Señor a la voz
de un hombre, y peleando por Israel.
Josué 10, 12-15
Una consecuencia del modelo geocéntrico era que el universo debería de tener un tamaño finito y no
muy grande.
La esfera de las estrellas rota una vez al día. Si su radio es muy grande implicaría que su velocidad
de rotación debería ser inconcebiblemente alta. El tamaño del universo de Tolomeo se estimó en
unos 80.000.000 de km (radio de la esfera de las estrellas)
El modelo geocéntrico de Aristóteles y Tolomeo perduró hasta el s. XVI, aunque Aristarco de Samos
(310-230 a.C) había propuesto un modelo heliocéntrico del que se tiene noticia a través de los escritos de Arquímedes (287-212 a.C), quien había calculado que el universo de Aristarco tendría un tamaño de 9,2.1012 km (un año luz).
2


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Galaxias y Estrellas
Nuestro planeta, la Tierra, se encuentra situado en uno de los brazos más exteriores de la Vía Láctea,
el brazo de Orión (o del Cisne).
La Vía Láctea es una galaxia espiral formada por
unos 100.000 millones de estrellas y de unos 100.000
años luz de diámetro. En el disco central se agrupanlas estrellas más viejas, en los brazos se encuentran
las estrellas con luz más azulada, las más jóvenes.
Sólo son visibles las estrellas más brillantes, pero en
Situación aproximada del Sol en la Vía Láctea
(flecha). Vivimos en “un barrio periférico” situado
a unos 30.000 año luz del centro

las zonas oscuras situados entre los brazos, también
hay estrellas. La edad de la Vía Láctea se calcula en
unos 13.000 millones de años y su masa se estima
en un billón (1012) de masas solares ( 1)
Además de estrellas existen grandes zonas oscuras
(nebulosas) en las que se concentarn nubes de gas y
polvo que impiden ver lo que hay situado tras ellas.
Estas nebulosas ( como la de Orión) son zonas en las
que se están formando nuevas estellas.

La Vía Láctea de perfil fotografiada por el COBE

Todas las estrellas rotan alrededor del centro de la

galaxia. Nuestro Sol rota a una velocidad de 250 km/s (900.000 km/h) y tarda en completar una vuelta
unos 225 millones de años.
No sabemos muy bien lo que se oculta en el centro de nuestra galaxia, pero hay bastantes razones
para creer que puede localizarse un gigantesco agujero negro.
La Vía Láctea forma parte de un agrupamiento de galaxias llamado el Grupo Local. En él existen dos
subgrupos muy claros: 20 galaxias ligadas gravitatoriamente a la Vía Láctea, mucho más pequeñas
que ella y otro grupo de 15 pequeñas galaxias que rodean a la galaxia M31 o galaxia de Andrómeda.
Ésta tiene un tamaño de 250.000 años luz (más del doble que nuestra galaxia) y está situada a 2,5
millones de años luz de nosotros, aunque se calcula que sumasa no es mayor de 4.1011 masas
solares. M31 viaja hacia nosotros a la nada despreciable velocidad de 400.000 km/h y se calcula que
(1)

La masa del Sol es 2.10

30

kg. Esto es, más de 300.000 veces la masa de la Tierra.
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colisionará con nuestra galaxia dentro de aproximadamente cinco mil millones de años (5.109).
Además, existe un elevado número de pequeñas galaxias “libres”. En la actualidad se considera que
el Grupo Local está formado por 54 galaxias.
Se calcula que en el universo observable o visible (esfera situada a nuestro alrededor de 93.000
millones de años luz de diámetro) existen unos cien mil millones de galaxias (1011).
El primero que realizó una clasificación de las galaxias fue E. Hubble. Según su esquema las galaxias
se calsifican en:
• Elípticas. Se nombran con la letra E y un número del 0 al 7 que indica su excentricidad. El cero se
correspondería con una galaxia prácticamente esférica y el 7 con una muy aplanada.
• Lenticulares. Nombradas como S0. Tienen forma de disco
• Espirales. Se usa la letra S y una letra a,b, c que indica si los brazos están muy pegados al núcleo
(letra a) o muy separados de éste (letra c)
• Espirales barradas. (SB) Parecidas a las espirales pero se puede apreciar una barra que conecta
diametralmente el núcleo con los brazos.

Clasificación de las galaxias según Hubble

Se cree que la Vía Láctea pertenece al grupo Sa, aunque últimamente existen datos que nos inclinan
a creer que puede ser del tipo SBa.
Además de éstos existe un quinto grupo, el de las galaxias irregulares(I), sin forma definida.
Las galaxias elípticas están formadas por estrellas más viejas que las que forman las galaxias
espirales, cuyos brazos son auténticos crisoles de nuevas estrellas. Los astrofísicos piensan que las
galaxias elípticas surgen como consecuencia de una colisión entre galaxias espirales (o irregulares).
Como consecuencia del choque se expulsa al espacio gran cantidad de gas y polvo, además de
estrellas, que posteriormente se juntarán formando cúmulos estelares. Este parece ser el destino de
nuestra Vía Láctea tras la colisión con M31.
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Las estrellas
Las estrellas son la parte más visible del firmamento. Son auténticos hornos que generan cantidades
enormes de energía a partir de reacciones nucleares de fusión consistentes, básicamente, en juntar
átomos de hidrógeno para formar helio. En el proceso de fusión parte de la masa se transforma en
energía según la conocida ecuación de Einstein: E = m c2 .
Existen varias formas de clasificar las estrellas. Una de ellas se basa en su color o clase espectral.
Según este criterio las estrellas se clasifican en las siguientes clases (2)

La clase espectral está muy relaccionada con el color, la temperatura y el tamaño de la estrella:
Clase

Temperatura (oC)

Color

Masa (M/M sol )

Radio (R/R Sol )

O

50.000 – 28.000

Azul

60

15

B

28.000 - 9600

Blanco azulado

18

7

A

9600 - 7100

Blanco

3,1

2,1

F

7100 - 5700

Blanco amarillento

1,7

1,3

G

5700 - 4600

Amarillo

1,0

1,0

K

4600 - 3200

Amarilloanaranjado

0,8

0,9

M

3200 - 1700

Rojo

0,3

0,4

Otra manera de clasificar las estrellas es según su magnitud visual o magnitud aparente. Las
estrellas más tenues que pueden distinguirse a simple vista son de magnitud 6 y cuanto más brillante
es la estrella menor es su magnitud. La estrella Polar, por ejemplo, es de magnitud 2 y Sirio (la más
brillante del cielo tiene una magnittud de -1,4 (negativa). El Sol según esta clasificación tiene una
magnitud parente de – 26,8.
(2)

La regla nemotécnica para recordarlas consiste en retener la frase Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me (Oh, sé una
buena chica, bésame)
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La magnitud aparente es engañosa. Podemos apreciar una estrella como muy brillante no porque
realmente lo sea, sino porque está cerca (el brillo es inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia). Por eso los astrónomos definen la magnitud absoluta o magnitud aparente que tendría la
estrella si la colocásemos a un parsec (1 parsec = 206.265 UA = 3,26 años luz) de distancia. La
relación entre magnitud aparente (m) y magnitud absoluta (M), viene dada por la siguiente expresión,
donde d es la distancia a la que se encuentra la estrella, medida en parsecs:

M = m + 5 − 5 log d
Algunos ejemplos:
• El Sol está situado de la Tierra a una distancia d = 1 UA y su magnitud aparente o visual es
m = - 26,4. Su magnitud absoluta sería:
1 UA

1parsec
= 4,85 10−6 pc
206.265 UA

M=
5,2
− 26, 4 + 5 − 5 log (4,85 10 −6 ) =

• Betelgeuse es una estrella de la constelación de Orión de magnitud 1 situada a 200pc de
nosotros. Su magnitud absoluta sería:
M=
1,0 + 5 − 5 log (200) =
− 5,5

El nacimiento, vida y muerte de un estrella están condicionados por la magnitud de dos efectos
contrapuestos:
• Por un lado la fuerza de gravedad hace que la estrella, una vez
que ha alcanzado cierta masa, se contraiga. La energía
gravitatoria liberada en el proceso hace que la materia se caliente
hasta que en su núcleo se alcance una temperatura tal que
comiencen las reacciones de fusión del hidrógeno para dar helio.
• Una vez que las reacciones de fusión se han iniciado en el
núcleo, la energía liberada y las partículas (electrones, neutrinos)
resultantes ejercen una presión (presión de radiación) que tiende
a expandir la estrella.
Cuando ambas presiones se equilibran la estrella entra en un periodo de
estabilidad que dura aproximadamente el 90 % de su vida. Se dice que la
estella se encuentra en la secuencia principal.
La estrella permanecerá en la secuencia principal mientras tenga
hidrógeno que quemar. Pero, inevitablemente, llega un tiempo en que el
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combustible (hidrógeno) se agota. Las estrellas cuya masa se sitúa alrededor del 1% de la masa del
Sol (estrellas enanas) queman su combustible lentamente, pudiendo permanecer en la secuencia
principal billones de años. Las que tienen una masa similar al Sol lo consumen mucho más
rápidamente (4,5 millones de toneladas por segundo) y lo agotan en sólo unos miles de años, 10.000
millones de años en el caso del Sol. En el extremo opuesto las estrellas muy masivas (60 veces la
masa del Sol,estrellas gigantes) consumen el hidrógeno muy rápidamente y sólo duran en la
secuencia principal unos pocos millones de años (entre 1 y100).
Cuando el hidrógeno se agota el núcleo de la estrella, formado ahora por helio, se expande primero
para contraerse a continuación a la vez que su envoltura se expande y enfría convirtiéndose en una
estrella mucho más grande y cuya luz tiene un tono rojizo. Se convierte en una gigante roja. En su
núcleo se seguirá generando energía fusionando ahora núcleos de helio para formar otros elementos
tales como el litio, carbono, oxígeno, neón… Cuando todo el helio se haya consumido la estrella
abandona el estado de gigante roja y entra en un periodo de gran inestabilidad . El núcleo comenzará
a contraerse de nuevo (la presión de la gravedad se hace mayor que la de la radiación del núcleo) lo
que aumentará su temperatura permitiendo que comience la fusión de núcleos más pesados y la
consiguiente generación de nuevos elementos hasta llegar al hierro. En este punto la temperatura
alcanza los 5.000 millones de grados en su núcleo y su fin está próximo, porque la fusión de los
átomos de hierro para generar elementos más pesados no desprende energía, sino que la absorbe.
La fuerza de gravedad comenzará a comprimir el material de la estrella a la vez que se eleva su
temperatura. El final de la estrella dependerá ahora de su masa:
• Si la masa es inferior a 1,2 masas solares (límite de Chandrasekhar) la compresión se
detiene cuando su núcleo alcance la increíble densidad de 10

6

g/cm3. La estrella termina

su vida como una enana blanca. Esdemasiado densa para seguir contrayéndose y las
reacciones nucleares han cesado en su núcleo.

Estrella
M1,2 MSol

Gigante
supergigante
roja

Explosión
supernova

Agujero
negro

En la década de lo cincuenta se descubrieron los quasar (quasi-stellar radio source), objetos
estelares mucho más pequeños que las galaxias (del orden de un millón de veces más pequeños que
la Vía Láctea), que emiten una enorme cantidad de energía (cien veces más que una galaxia
gigante), cuyo brillo fluctúa con periodos que van desde pocos años hasta días, situados e enormes
distancias de nosotros (se han descubierto quasares a 12.000 millones de años luz) y que se alejan a
velocidades superiores la 90% de la velocidad de la luz.
A día de hoy la naturaleza de los quasares es un misterio. Se cree que pueden ser núcleos de
galaxias muy jóvenes en las que un agujero negro arrastra la materia situada a su alrededor
acelerándola y calentándola a millones de grados lo que explicaría la gran luminosidad de estos
objetos.

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De Copérnico a Newton

Aunque el sistema tolemaico proporcionaba una aproximación a la forma en que se movían los astros, era bastante inexacto. Las predicciones realizadas a menudo resultaban equivocadas en horas y
hasta en días, lo que motivó a los astrónomos a la búsqueda de soluciones más exactas.

Nicolás Copérnico propuso su teoría heliocéntrica, en la que el Sol era el
centro del Universo y todos los planetas (incluida la Tierra) giraban en torno
suyo describiendo órbitas circulares, para conseguir una mayorexactitud que
la dada por el modelo geocéntrico. A pesar de todos los esfuerzos realizados
(entre las correcciones Copérnico suponía que el centro del Universo no se
hallaba localizado exactamente en el Sol, sino en un punto un poco alejado
de éste) el modelo tampoco daba los resultados apetecidos.
Nicolás Copérnico
(1473-1543)

La descripción propuesta por Copérnico fue publicada en 1543, unos meses
después de su muerte, en un libro titulado De Revolutionibus Orbium Coe-

lestium y aunque en el prefacio se decía que la revelación divina era la única fuente de verdad y que
los tratados astronómicos sólo pretendían “salvar los fenómenos”, las autoridades religiosas de la
época rápidamente vieron en sus páginas afirmaciones heréticas. La
Iglesia Católica colocó a De Revolutionibus en su índice de libros prohibidos; Calvino comentaba: “sQuién se aventurará a poner la autoridad de
Copérnico por encima de la del Espíritu Santo? y Lutero sentenciaba: “…
este loco quiere alterar toda la astronomía, pero la Sagrada Escritura nos
dice que Josué ordenó detenerse al Sol y no a la Tierra” (ver apuntes
sobre el geocentrismo).
El universo copernicano estimaba que la esfera de las estrellas debería
estar a una distancia mínima de la Tierra mucho mayor que la considerada por Tolomeo (unas 400.000 veces mayor). El tamaño del universo se
hacía ahora indefinido y, como admitía el mismo Copérnico, su tamaño
podía ser infinito.
De revolutionibus (1543)
1


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Años más tarde, el 11 de noviembre de 1572, Tycho Brahe (1546-1601), un astrónomo danés, mirabadespreocupadamente al cielo durante el paseo que acostumbraba a dar después de cenar. En la
constelación de Casiopea vio algo inesperado:
“Sorprendido, como desconcertado y estupefacto, permanecí quieto durante
un tiempo con los ojos intensamente fijos en ella y observé que esa estrella
estaba situada cerca de las estrellas que la Antigüedad atribuía a Casiopea.
Cuando me convencí de que ninguna estrella de esa clase había brillado nunca antes, caí en tal perplejidad, por lo increíble del suceso, que empecé a dudar de mis propios ojos.”
Tycho contemplaba la aparición de una nueva estrella en la constelación de Casiopea (era lo que
ahora llamamos una supernova). Lo asombroso, lo que motivaba la estupefacción del astrónomo, es
que la nueva estrella estaba situada en la región del universo que la física aristotélica (aún vigente)
consideraba eterna e inmutable.
Pocos años después, en 1577, un brillante cometa apareció
en los cielos. Aristóteles consideraba que los cometas eran
fenómenos que tenían lugar en la atmósfera terrestre, en el
mundo sublunar, cambiante e imperfecto. Tycho midió con
cuidado la distancia a la que el cometa se encontraba y llegó
a la conclusión de que su órbita se situaba mucho más allá de
la de la Luna. Para Aristóteles en las regiones situadas más
Modelo de Tycho Brahe

allá de la Luna no podía haber cambios
Tycho no era copernicano. A partir de los innumerables datos

acumulados de las posiciones de las estrellas y los planetas, elaboró un modelo de compromiso en el
que el Sol giraba alrededor de la Tierra y los demás planetas lo hacíanalrededor del Sol.

Johannes Kepler (1571- 1630) había estudiado la teoría heliocéntrica de
Copérnico y había trabajado con Tycho, aunque éste siempre se había negado a suministrarle los datos de sus observaciones. Sin embargo, a la muerte
de Tycho (1601), Kepler es nombrado su sucesor (aunque con una paga considerablemente más baja) y con los datos de las órbitas planetarias a su disposición consigue elaborar (tras seis años de trabajo) una teoría que describía
con gran precisión las órbitas descritas por los planetas alrededor del Sol.
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Comprende que la fascinación que sus antepasados sentían por las órbitas circulares no se correspondía con la realidad. Los planetas no se mueven describiendo circunferencias, sino elipses.
Kepler logra explicar el movimiento planetario a partir de las siguientes leyes:
Primera Ley (1609)
Los planetas se mueven alrededor del Sol no en círculos, sino en órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de sus focos.

Sol

Planeta

Segunda Ley (1609)
Los planetas describen sus órbitas no con velocidad uniforme, sino de una forma tal que la línea que
une el planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales

Tercera Ley (1619)
Los cuadrados de los periodos de revolución (T) son proporcionales a los cubos de las distancias
promedio de los planetas al sol (r):T 2 = k r 3 donde k es una constante de proporcionalidad (constante de Kepler). La distancia promedio (r) coincide con el valor del semieje mayor para órbitas elípticas.

Galileo Galilei (1564-1642), aunque no inventó el telescopio,fue el primero
que lo utilizó para observar la Luna, los planetas y las estrellas. Cuando
observó la Luna comprendió que no estaba formada por éter, tal y como
Aristóteles sostenía, sino que en su superficie se apreciaban montañas y
cráteres similares a los que había en la Tierra.
Cuando dirigió su telescopio a Júpiter descubrió cuatro lunas que giraban
alrededor del planeta (Io, Europa, Ganímedes y Calixto). Venus presentaba

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fases como la Luna y, además, el telescopio revelaba que las estrellas no se distribuían sobre la superficie de una esfera. Había muchas más estrellas, invisibles a simple vista, y que parecían estar
situadas “más allá”. El cielo no era una esfera, era profundo.
Galileo publicó sus observaciones en 1610 en un libro titulado Sidereus Nuncius (El mensajero de
las estrellas) en el que se mostraba partidario del sistema copernicano: vivimos en un sistema solar
dentro de un universo inmenso.
Sin embargo, las cosas no rodaron del todo bien para Galileo, la Inquisición puso sus obras en el punto de mira de la ortodoxia y tras un largo juicio se vio obligado a abjurar de sus ideas. El 22 de junio
de 1633 Galileo (que entonces tenía sesenta y nueve años), arrodillado en el claustro de Santa María
sopra Minerva, jura “… abandonar totalmente la falsa opinión de que el Sol es el centro del universo
y que no se mueve, y que la Tierra no es el centro del universo y que se mueve…” “… con sinceridad
de corazón y no fingida fe abjuro, maldigo y aborrezco los mencionados errores y herejías…”
Cuenta la leyenda que traspronunciar su juramento Galileo musitó en voz baja “Epur si muove” (a
pesar de todo, gira).
En 1980 el papa Juan pablo II ordenó que se reabriera el proceso a Galileo para rehabilitarlo.

Isaac Newton (1642-1727) fue quien terminó de forma definitiva con la concepción aristotélica del mundo. En 1687 publica Philosophiae Naturalis
Principia Matemática (Principios Matemáticos de la Filosofía Natural) donde
enuncia las tres leyes de la Dinámica y la Ley de Gravitación Universal,
según la cual todos los cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado
de la distancia que los separa. La fuerza que hace caer la manzana sobre la
superficie de la Tierra es la misma que mantiene los planetas orbitando alrededor del Sol, liga las galaxias entre sí y mantiene unido a todo el universo. La aplicación de la Ley de
Gravitación Universal al movimiento de los planetas permite deducir las leyes de Kepler. La naturaleza de la fuerza de gravedad condiciona que las órbitas planetarias sean elipses, que la velocidad
areolar (rapidez con que el radio vector barre el área) de los planetas sea constante o que se verifique la tercera ley. La dinámica de Newton fue, tal vez, la primera gran teoría unificadora de la Física.
Las leyes de la dinámica y la ley de gravitación confirmaron el sistema copernicano y abrieron la puerta de un vasto universo inexplorado.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

Galaxias y Estrellas
La obra científica influye en la vida de las sociedades. Los descubrimientos pueden no sólo mejorar elnivel de vida de las personas, prevenir o curar enfermedades, facilitar las labores diarias o hacer más
llevadero el trabajo. A veces, también contribuyen a verdaderas revoluciones culturales, haciendo que
la visión del mundo cambie radicalmente y la forma de pensar se modifique de forma importante.

Los primeros cien años de la electricidad
La electricidad fue un descubrimiento que cambió la forma de vivir. El descubrimiento del telégrafo
primero y del teléfono más tarde, revolucionó la comunicación entre personas y países. Con la
lámpara de incandescencia las calles, los locales públicos o los hogares, disfrutaban de luz artificial
de manera limpia y sin apenas restricciones. Los primeros motores eléctricos comenzaron a funcionar
reemplazando a la máquina de vapor… Sin embargo, la naturaleza del extraño “fluido” que circulaba
por los cables era una incógnita. Hubo que esperar hasta finales de siglo para que el electrón apareciera en escena. Se abría el camino a una multitud de aplicaciones basadas en la carga eléctrica de
la pequeña partícula. El próximo siglo (el XX) sería el siglo de la electrónica.
Alessandro Volta construyó en 1800 la primera fuente de electricidad apilando círculos de cobre y zinc separados por un papel mojado en agua salada. Cuando conectó los extremos de la pila con unos
cables, por éstos fluyó una corriente eléctrica (cuya naturaleza era
entonces desconocida). La pila de Volta fue durante muchos años
insustituible como generador eléctrico.

Alessandro Volta (1745 -1827)
Joseph Henry, que trabajaba como profesor en Albany (EEUU), sededicó a construir electroimanes cada vez mayores. En 1830 había
logrado construir uno que era capaz de levantar casi 400 kg, pero lo
más importante es que inventó el telégrafo poniendo cerca del electroimán una lámina de metal que era atraída por éste cada vez que
se pulsaba el interruptor, produciendo un clic. Utilizando un código
(propuesto después por Morse) era posible transmitir información
entre puntos distantes.
Joseph Henry (1797- 1878)
1


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Alexander Graham Bell
(1847- 1922)

Antonio Meucci
(1808- 1889)

Durante muchos años se le atribuyó a Bell la invención del
teléfono, un aparato capaz de transformar las vibraciones producidas por la voz al actuar sobre una membrana, en impulsos
eléctricos que se transmitían por un cable hasta llegar a la
membrana del receptor, donde se producía el proceso inverso:
los impulsos eléctricos hacían vibrar la membrana convirtiendo los impulsos eléctricos en sonido.
No obstante el verdadero inventor del teléfono fue el italiano
Antonio Meucci, quien lo desarrolló unos años antes (1871)

Aunque no fue el inventor de la lámpara de incandescencia, Edison fue
quien la perfeccionó hasta hacerla utilizable. La electricidad al atravesar los
metales los calentaba haciendo que emitiesen luz. Para evitar que se quemasen introdujo el filamento en el interior de una ampolla de vidrio de la que
extrajo el aire. Lo curioso es que los filamentos que dieron mejor resultado
eran de bambú madake, una variedad de bambú originaria de Japón.
Thomas Alva Edison
(1847-1931)

Edison y su equipo jugarontambién un importantísimo papel en la mejora
del motor eléctrico.

J.J Thomson experimentaba a finales del s XIX con la electricidad, investigando la
conductividad de los gases. Observó que cuando en los tubos se extraía prácticamente todo el gas y se sometían a un voltaje elevado, aparecían unos rayos que salían del
polo negativo o cátodo (por lo que los llamó rayos catódicos). Thomson demostró que
estaban formados por partículas muy ligeras con carga eléctrica negativa: los electrones (1897). La naturaleza de la electricidad quedaba al descubierto.
J.J Thomson
(1856-1940)

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
Los científicos desarrollan su actividad en un lugar y tiempo determinado. Esto significa que la forma
de organización política, los condicionamientos económicos o la forma de pensar de la sociedad en la
que viven, influyen poderosamente en su vida y en su obra. No solamente apoyándola o dificultándola, sino, incluso, orientándola en una u otra dirección según las necesidades o gustos de la época.

Una mujer (y judia) en la Alemania de Hitler
Lise Meitner, además de ser mujer (en aquellos años se consideraba que las mujeres debían aspirar
a ser unas esposas ejemplares y unas buenas madres), tuvo la mala suerte de ser de ascendencia
judía y trabajar en Berlín en los años en los que el nazismo tuvo su apogeo. Sufrió, por tanto, una
doble discriminación, la de ser mujer en un mundo de hombres y la de ser judía en una sociedad en la
cual se predicaba la supremacía de una raza sobre las demás.
Lise Meitner nació en Viena (Austria) el 17 de noviembre de 1878 en elseno de una
familia culta de origen judío.
Fue la segunda mujer que consiguió licenciarse en Ciencias Físicas en una universidad
del imperio austro-húngaro, que había permitido, sólo cuatro años antes, el acceso de
las mujeres a sus facultades.
En 1907 se traslada a Berlín donde conoce a Otto Hahn, un químico que iba a desempeñar un papel fundamental en su vida.
Lise Meitner
(1878-1968)

,

Lise Meitner y Otto Hahn trabajan juntos, investigando sobre la radiactividad, en una
fundación privada, el Instituto Kaiser Wilhelm de Berlín. Durante muchos años Lise trabaja sin recibir sueldo alguno por su trabajo (cobra su primer sueldo a los treinta y cinco
años). No podía usar la misma puerta que los hombres y tenía vedado el acceso a determinadas estancias del centro por ser mujer.
En 1919 (tras la Primera Guerra Mundial) consigue el título de profesora universitaria,
aunque de poco le sirve el título, las mujeres no tenían derecho a enseñar en la Alemania de la época.

Otto Hahn y Lise Meitner
En 1933 Hitler accede al poder. A los judíos se les prohíbe ejercer ciertas profesiones,
entre ellas la docencia. Las obras de Einstein son quemadas públicamente. Sin embargo, Lise se encontraba segura en Berlín en el seno de su grupo. No era ciudadana alemana (era austriaca) y, en consecuencia, las leyes alemanas no le afectaban.
Pero en 1938 la situación cambia radicalmente, en marzo se produce la anexión de
Austria al Tercer Reich y Lise pasa a ser ciudadana de la Gran Alemania. No podía
seguir trabajando, tampoco podía publicar el resultado de sus investigaciones y,además, se le impedía la emigración.
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Ciencias del Mundo Contemporáneo
La situación en el instituto Kaiser Wilhelm era cada vez más difícil: “La judía pone en
peligro nuestro instituto…”
Hahn organiza la huida de Lise hacia Holanda. “Hahn dice que no debo aparecer por el
instituto. En definitiva, me ha echado de allí”.
Lise atraviesa ilegalmente la frontera con Holanda en julio de 1938. El anillo de brillantes
de la madre de Hahn sirve para pagar el soborno de los guardias fronterizos.

La vida no era fácil para una refugiada judía, Lise pasa de Holanda a Dinamarca (donde
se aloja por algún tiempo en casa de Bohr) y de allí a Estocolmo (Suecia). Hasta Estocolmo llegan regularmente cartas de Otto Hahn informándola de sus investigaciones y
solicitándole consejos para mejorar sus experimentos o interpretaciones de los resultados obtenidos.
Otto Frisch

Una amiga la invita a pasar las navidades en Kungälv, un pueblecito costero. Con el fin
de visitarla viaja hasta allí Otto Frisch, un joven físico, sobrino suyo, que trabajaba en el
equipo de Bohr en Dinamarca.

El dia de Navidad de 1938, Lise, mientras paseaban por la nieve, comenta con Otto
Frisch el resultado de un experimento realizado por Hahn. Las sustancias obtenidas al
bombardear átomos de uranio con neutrones no eran átomos pesados, tal y como era
de esperar, sino que, inexplicablemente, se obtenían isótopos de bario, mucho más
ligeros. Hahn estaba desconcertado: “… sabemos que el uranio no se puede romper en
bario. Quizá tú podrías proponer alguna explicación fantástica”.
Lise, tras realizar los cálculospertinentes, concluye que los resultados obtenidos podían
explicarse si el núcleo de uranio, tras capturar un neutrón, se rompiese en otros dos
núcleos más ligeros. Había sido descubierta la fisión nuclear.
Otto Hann fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1944 por el descubrimiento de la fisión nuclear.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

El curioso descubrimiento de los Rayos X
Wilhelm Konrad Röntgen, profesor de Física en la Universidad de Würzburg, estaba analizando el comportamiento de las descargas de los gases enrarecidos. De repente, del polo negativo del tubo de Crookes, donde
tenía almacenado los gases, salieron unos extraños rayos que atravesaban sin más la pared del cartón que
contenía el tubo, originando una fluorescencia en una placa hecha de platino y cianuro.
Röntgen mantuvo el secreto de su experimento. Tal vez porque no hallaba todavía explicación al fenómeno,
simplemente los llamó rayos X.
El físico siguió investigando la naturaleza de esas radiaciones, que al parecer
eran inofensivas. Pero el gran descubrimiento lo obtuvo por casualidad un 8 de
noviembre de 1895. Sin querer puso una mano detrás de la placa en el momento de la emisión de los rayos. Para su sorpresa, los huesos de ésta quedaron
reflejados en la placa. De inmediato captó la importancia de aquella radiación y
lo hizo público.
Röntgen no tardó mucho en ganar el Premio Nobel de Física por su descubrimiento, que en nuestros días se ha convertido en uno de los exámenes médicos
más comunes que existen.
sQué son los Rayos X? : La denominación de rayos X designa a unaradiación
electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresioLa que podría considerarse
la primera radiografía: la
mano de Anna Bertha, esposa de Röntgen

nar las películas fotográficas (por ejemplo los negativos en blanco y negro de
las antiguas cámaras de fotos, que hoy en día ya no suelen utilizarse tanto)
Aplicaciones de los rayos X: Desde que Röntgen descubrió que los rayos X
permiten captar estructuras óseas, se han ido construyendo máquinas especifi-

cas para su uso en medicina. La radiología es la especialidad médica que emplea la radiografía como ayuda de
diagnóstico, en la práctica, el uso más extendido de los rayos X. También otras aplicaciones para los cuales los
rayos X son útiles son por ejemplo para el estudio de la mecánica cuántica. A diferencia de cómo son utilizados
para las investigaciones, en la industria también son necesarios para examinar objetos sin destruirlos.
sLos Rayos X pueden producir daños en la salud?: La manera como la radiación afecta la salud depende del
tamaño de la dosis de radiación. La exposición a las dosis bajas de rayos X a las que el ser humano se expone
diariamente no es perjudicial. En cambio, sí se sabe que la exposición a grandes cantidades puede producir
daño grave. Por lo tanto, es aconsejable no exponerse a más radiación de la necesaria. La exposición a cantidades altas de rayos X puede producir efectos tales como quemaduras de la piel, caída del cabello, defectos de
nacimiento, cáncer, retardo mental y la muerte.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

La Teoría de la Relatividad
De todaslas ciencias, ha sido la física la que ha experimentado una transformación más profunda . Las investigaciones se orientaron hacia el conocimiento del espacio y del átomo.
La física del siglo XX no construye sus estructuras sobre leyes sino
sobre teorías. La teoría de la Relatividad de Einstein constituye un
capítulo fundamental y al mismo tiempo el punto de partida para dos
concepciones de la ciencia física. Einstein, al continuar los estudios de
Michelson y Morley sobre la luz, llegó a concluir que el tiempo es una
variable que depende de la velocidad del espectador (Teoría de la
Relatividad Restringida, 1905). Diez años más tarde consiguió medir la
2

relación entre masa y energía (E= mc ). Todas las futuras investigaciones sobre el átomo partieron de estas geniales formulaciones del
joven científico alemán, que se trasladó posteriormente a Estados
Unidos y adquirió la nacionalidad norteamericana. Einstein demostró
que el espacio es curvo y que la curvatura se intensifica en la proximidad de los cuerpos pesados, con lo que desmontó las concepciones
newtonianas del espacio.

6


Aula y laboratorio de Qufmica

La Quimica en el Cine: Ficci6n o realidad
Laura Torre-Fernandez, Santiago Garda-Granda

Resumen: Los contenidos del cine y Ia television pueden ser utilizados de manera muy util como herramienta didactica para transmitir a los
alumnos el conocimiento cientifico de una forma rigurosa a Ia vez que amena.
Palabras clave: Quimica, conocimiento cientifico , cine, television.
Abstract: Cinema and television contents can be used as a usefu l tool to u ce thestudents to scientific'. knowledge in a r igorous and
enjoyable way.
Keywords: Chemistry, scientific knowledge, cinema, television.

Introduccion
La divulgaci6n cientifica es, actualmente, un campo
muy extenso que cuenta con infmidad de herramientas para
acercar el conocimiento cientifico y, en este caso concreto, Ia
Quimica a todos los publicos. Existen talleres y dem os traciones1·2 que, de un modo mas o menos participative nos mues tran y explican diferentes procesos quimicos. Existen tambien
un gran nillnero de libros3 que nos explican dichos procesos,
asi como desarrollos de software y documentales4 dedicados
al mismo fin. Sin embargo, cuando se trata de introducir el
conocimiento cientifico, o Ia Quimica en este caso, en el aula,
necesitamos una herramienta que nos permita transmitir y
despertar el interes de los alumnos por este tema de una forma
rigurosa pero, al mismo tiempo, amena y divertida. Esta
herramienta a Ia que nos referimos es el cine.

La Quimica, el cine y Ia television
El cine y Ia television ya se han usado en numerosas ocasiones con fines divulgativos. En Ia revista Journal of Chemical
Education podemos encontrar varios articulos dedicados a! estudio de Ia Quirnica presente en peliculas y series de television.
Por ejemplo, los efectos del calcio sobre nuestros huesos que
nos muestra Orlando Bloom en Ia pelicula 'The Calcium Kid'
(2004) o de Ia exposici6n a Ia radiaci6n que se nos presentan en

L. Torre-Fernandez

S. Garcia-Granda

Facultad de Quimica - Universidad de Oviedo
Julian Claveria, 8. 33006. Oviedo.
C-e:torrelaura@uniovi.es
Recibido: 05/05/2011. Aceptado: 08/07/2011.

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Ia pelicula 'Plutonium Baby' (1987).5 Podemos tambien encontrar Ia aplicaci6n del hidroxido de litio como absorbente del di6xido de carbono exhalado en un espacio cerrado que es utilizada
en Ia pelicula 'Apollo 13' (1995).6 Algunos de los ejemplos mas
llamativos, se encuentran en las novelas de Ian Fleming, '007'',7
llevadas en su mayoria a Ia gran pantalla, y en las que podemos
encontrar numerosos ejemplos de quirnica orgaruca, quimica
inorganica, quirnica fisica o quimica industrial.
Otra forma de utilizar el cine y la television para ensefiar
quimica es destapar las falacias cientificas que se esconden
en las peliculas.8 Podemos encontrar gran cantidad de blogs y
paginas web dedicadas a este prop6sito. El canal de television
'Discovery Channel' emite un programa dedicado a tal fin,
'Cazadores de Mitos' ('MythBusters').9
De todos los ejemplos y proyectos encontrados, el que, a
nuestro parecer es mas didactico, es el que ha llevado a cabo
Cristopher Magee, de Ia Universidad de Bristol. Este autor ha
disenado una pagina web 10 en Ia que nos muestra una serie de
ejemplos para utilizar el cine y Ia television como herramienta
divulgativa. Para ello, sirua el compuesto en el contexte de Ia
pelicula o serie para posteriormente profundizar en Ia quimica
del compuesto desde su estructura basta su modo de actuacion.
Esta sera Ia dinamica que seguiremos en este trabajo presentando algunos de los ejemplos de C. Magee, que se comentar{m por Ia claridad con que dicho ejemplo nospresenta un
determinado compuesto.
A continuaci6n propondremos una serie de ejemplos que
se presentaran conjuntamente como un taller de Quimica y no
como ejemplos individuates para usar en clases de quirnica aisladas. E l objetivo de este taller es, como ya hemos comentado
con anterioridad, hacer llegar Ia quimica a todos los publicos,
despertar el interes de los alumnos por este tema utilizando
algunas de sus series y peliculas preferidas, para fmalmente,
introducir importantes conceptos de quimica, como Ia saponificacion o mostrar que Ia quimica esta presente en nuestra vida
cotidiana gracias a los medicamentos, jabones o autom6viles.
En Ia U niversidad de Oviedo se han llevado a cabo varios
talleres que bajo el titulo 'La Quimica en el Cine: Ficci6n
o Realidad' 11 y ' La ciencia en el cine y Ia televisi6n' 12 han
servido a modo de experimento. Los talleres duraron aproxim adamente una bora durante Ia cual se visionaron escenas de
peliculas o series para, a continuaci6n, profundizar en el com-

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An. Quim. 2012, 108(1), 44-48


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La Quimica en el Cine: Ficcion o realidad

puesto que se nos presenta en dicha escena centrandonos en
la quimica y aplicaciones del mismo. Los resultados de estos
talleres han sido muy satisfactorios, mostrando los alumnos
gran interes por el tema.
A continuaci6n, mostraremos algunos de los ejemplos
utilizados en dichos talleres, asi como Ia explicacion correspondiente a cada uno.

'Bones' y Ia Tetradotoxina
La ciencia forense se ha vuelto tremendamente popular en
los ultimos afi.os debido a su presencia porejemplo en series
como 'CSI' o 'Bones' con altos indices de audiencia. Estas
series nos presentan problemas cientificos tanto quimicos,
como fisicos y biologicos y son vistas por un gran nfunero de
estudiantes. La fascinacion que sue!en despertar en ellos puede
ser utilizada para introducirles conocimientos cientificos.
En el caso concreto de 'Bones', nos encontramos con
una serie muy bien documentada y con muchas escenas que
pueden ser utilizadas en el aula. Un ej emplo es el capitulo 22
de la cuarta temporada titulado 'La doble muerte del querido
difunto'. En este episodic, un colega del Jeffersoninan muere
supuestamente de un ataque al coraz6n, sin embargo el equipo
cientifico de Ia serie descubre que a! hombre lo envenenaron,
cay6 en coma, el juez de instruccion lo declar6 muerto sin
estarlo, y mas tarde, ya en Ia funeraria, fue apuilalado por
un asustado empleado cuando empezo a tener espasmos.
Una de las hipotesis que se presentan para que el hombre
pareciera estar muerto sin realmente estarlo es Ia ingestion de
tetradotoxina, presente en algunos platos tipicos de Ia cocina
japonesa que habian sido ingeridos por el difunto, lo que le
indujo un estado de zombificaci6n.
La tetradotoxina 13• 14•10 (ITX), C11 H 17N30 8 es una neurotoxina presente en las visceras de algunos peces. Uno de esos
peces es el pez fugu o pez globo que ademas, es un plato tipico
de la cocina japonesa. Cuando esta toxina es ingerida altera el
funcionamiento del sistema nervioso hacienda disminuir las
constantes vitales y llegando a poner en peligro Ia vida del
individuo.Concretamente, Ia TTX acrua sobre las neuronas
bloqueando de forma especifica los canales de sodio presentes
en Ia membrana y que son los responsables de producir Ia
transmisi6n nerviosa (Figura I). En resumen, en presencia de
Ia ITX las neuronas no pueden producir impulsos que permitan a los musculos contraerse. En pequefias dosis Ia TTX
es utilizada como droga, ya que induce a un estado conocido
como zombificaci6n en el que el individuo experimenta los
sintomas de la muerte sin que esta llegue a producirse, aunque, una vez se pasa el efecto, el individuo siempre presentara
secuelas fisicas y psicol6gicas. Esta toxina es, en cualquier
caso, tremendamente peligrosa ya que una dosis de 0,51 mg

en sangre es suficiente para producir Ia muerte instantanea de
un hombre adulto y a dia de hoy no hay antidote conocido.
Esta toxina se ha utilizado en numerosas ocasiones en el
cine debido a sus increibles efectos en el cuerpo humano, asi
por ejemplo, ademas de en 'Bones' podemos encontrarla en el
capitulo 11 de Ia segunda temporada de 'Los Simpson' titulado
'Un pez, dos peces, pez Fugu, pezAzul' tal como nos muestra
C. Magee en su pagina web, o en Ia pelicula 'Un ciudadano
ejemplar' (2009). Nosotros hemos seleccionado Ia escena de
Ia serie de television por su elevado indice de audiencia, asi
como por Ia claridad de las explicaciones de los protagonistas.
Sin embargo, podria utilizarse cualquiera de los ejemplos presentados para introducir este compuesto.

'Shutter Island' y Ia Toracina
'Shutter Island' (20 10) nos cuenta Ia historia de Teddy
Daniels (Leonardo DiCaprio), unalguacil de Estados Unidos,
que acude con su compafiero a Shutter Island, para investigar Ia
desaparicion de una asesina en serie del impenetrable hospital
psiquiatrico Ashecliffe, situado en dicha isla. Durante el transcurse de las investigaciones y sus entrevistas con los diferentes
psiquiatras y pacientes se nos introduce en las tecnicas medicas
utilizadas para tratar las enfermedades mentales en Ia decada
de los 50, en Ia cual se ambienta la pelicula. Dichas tecnicas se
basaban tanto en cirugia como en tratamiento fannacol6gico.
En el caso de Ia cirugia era muy utilizada Ia lobotomia, 15 que
consistia en Ia destrucci6n total o parcial de los 16bulos frontales del cerebra sin ablaci6n. En cuanto a los farmacos, uno de
los mas frecuentes era Ia toracina, cuyos efectos nos explica el
doctor John Cawley en una escena de Ia pelicula.
La toracina o clorpromacina, 16•17 •18 C 17 H 19CIN2S, es una
medicina antipsicotica que esta en un grupo de drogas llamadas feno tiazinas que fueron Ia primera familia de antipsicoticos. Este compuesto fue sintetizado por primera vez en 1950
para ser utilizado como antihistaminico aunque pronto se
observaron sus efectos tranquilizantes en enfermos mentales
por lo que ya en 1954 empez6 a utilizarse para el tratamiento
de esquizofrenia y otros des6rdenes psiquiatricos.
Este farmaco actUa mediante el bloqueo de una variedad de
receptores en el cerebra, en particular los receptores de dopamina, 19 Ia cual esta involucrada en Ia transmisi6n de sefi.ales

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Figura 1. Mecanismode acci6n de Ia TTX.

An. Quim. 2012, 108(1 ), 44--48

Figura 2. Mecanismo de acci6n de Ia Toracina.

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Laura Torre-Fernandez et al.

entre las celulas cerebrales y tiene muchas funciones en el
cerebro, incluyendo papeles importantes en el comportamiento
y Ia cognicion, Ia actividad motora, la motivacion y Ia recompensa, Ia regulacion de Ia produccion de leche, el suefo, el
humor, Ia atencion, y el aprendizaje. Cuando hay un exceso
de cantidad de dopamina en el cerebro se provoca un exceso de estimulacion de sus receptores que suelen actuar para
modificar el comportamiento. El exceso de estimulacion
puede dar Iugar a Ia enfermedad psiquiatrica.
Concretamente, Ia toracina bloquea los receptores D2
(Figura 2) ejerciendo de este modo su accion antips icotica.
Los efectos secundarios de este fannaco residen en el
hecho de que, ademas de los receptores D2, bloquea, entre
otros, los receptores de serotonina e histamina lo que dara
Iugar a una ganancia de peso, sedacion y bajada de Ia tension
arterial, entre otros.
Las enfermedades mentales son el tema principal de
muchas peliculas, asi que podemos escoger entre un gran
numero de elias para introducir este compuesto ya que,
aunque no esta presente en todas elias, aparece en un gran
numero. Nosotros hemos escogido esta pelicula por ser lamas
actual lo que hace mas probable que los alurnnos Ia conozcan
y despierte su interes. Otros ejemplos son 'Frances' (1982) y
'Alguien volo sobre el nido del cuco' (1975).

'A todo gas', 'Arma letal 4' y el oxidonitroso
El oxido nitroso,20 con fonnu la N 2 0, es un gas inco loro
con un olor dulce y ligeramente toxico. Provoca alucinaciones, un estado euforico y en algunos casos puede provocar
perdida de parte de Ia memoria humana.
Uno de los usos de este gas es aumentar Ia potencia
del motor. 21 Para que un coche funcione necesi tamos que
se produzca Ia combustion de Ia gasolina. Como en toda
combustion existe un elemento que arde, o combustible, en
nuestro caso Ia gasolina, y otro que produce Ia combustion,
o comburente, generalmente oxigeno, en nuestro caso, el del
aire. AI encender el motor inyectamos gasolina a Ia camara
de combustion, se mezcla con el aire, se produce una chispa,
lo que da Iugar a la combustion, se genera una presion en Ia
cam ara que empuja el piston y hace que se mueva Ia polea,
generando el movimiento rotatorio que se transmitira a las
ruedas del vehiculo (Figura 3).
En Ia Figura 3 vemos un pequeiio esquema, realmente, los
motores estan compuestos de mas de un piston y una pol ea
(Figura 4).
Cuando aiiadimos a un coche un kit de oxido nitroso aumentaremos Ia potencia del motor de Ia siguiente manera, Ia cadena
molecular del gas se rompe durante la combustion produciendo
un aumento del oxigeno disponible, es decir de comburente,
por lo que necesitaremos mas combustible para mantener una
relacion aire/combustible adecuada, Ia presion ejercida sobre el
piston sera mayor y eso generara Ia potencia extra. Los actuates
kits de oxido nitroso que existen en el mercado, alejados de Ia
competicion, estan adaptados a los combustibles habituales, parano ocasionar daiios en el motor, y penniten que el conductor lo
aplique a voluntad, para que, al accionar el sistema, se !ogre una
brusca aceleracion. Podemos ver de manera muy grafica como
func iona un motor de gasolina y los efectos en el del oxido
nitroso en una secuencia de la pelfcula 'A todo gas' (200 l ). Este

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que entra

1.-,---.,..,..,.-,r

Anillos del
piston

Figura 3. Esquema de un motor de gasolina.

ejemplo es original de Christopher Magee, ya que lo presenta en
su pagina web. Pero lo hemos presentado tanto por Ia manera tan
grafica que Ia escena nos muestra el funcionanli.ento del motor,
como por el hecho de que nos s irve para introducir otra aplicacion de este compuesto que es utilizado anestesico.22 Podemos
ver un ejemplo de esta aplicacion y sus efectos secundarios en
una escena de Ia pelicula 'Arma leta) 4' ( 1998).
Como anestesico se administra por via inhalatoria, y, como
todos los anestesicos inhalatorios, entra en el organismo por
medio de los pulmones y es distribuido por la sangre en los
diferentes tejidos. La diana de estos anestesicos es el cerebro.
Acruan disminuyendo Ia actividad normal de las neuronas, lo
que da Iugar a depresion del sistema cardiovascular (disminucion de Ia contractilidad cardiaca y disminucion de la presion
arterial) y depresion de Ia respiracion. Las ventajas que presenta
este compuesto como anestesico es que proporciona una rapida
induccion y despertar de la anestesia, ademas, es casi completamente eliminado por los pulmones, con una minima difusion an·aves de Ia p iel. Se administra, generalmente mezclado con oxigeno, ya que Ia administracion de oxido nitroso al 100% puede
provocar asfixia y la muerte. Hoy en dia, es un coadyuvante fundamental en Ia anestesia general aunque esta siendo desplazado
por Ia aparicion de otros gases como el metoxifluorenato y el

de

Figura 4. Motor de gasolina.

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La Quimica en el Cine: Ficci6n o realidad

isofluoretano. La recuperacion nip ida de los pacientes es una de
sus principales ventaj as, especialmente en aquellos sometidos a
cirugias ambulatorias o extracciones dentales.
El principal efecto secundario de esta sustancia es
que es capaz de dafiar la m edu la e spinal, ya que e l oxido
nitro so bloquea Ia accion de la vita mina B 12. Otro de
los efectos secundarios que produ ce este gas es que el
indiv iduo experimenta cierta e mbri aguez o una s ensacion
de bienestar y alegria, que su ele derivar en un ataqu e de
risa incontrolado , de ahi que sea utilizado co mo droga,
muy popular por ej e mplo, en alg un os locales de Candem
Tow n en Londres. No hay muc ha informacion sabre como
Ia in halacion de este gas llega a provocar 'Ia risa tonta',
p ero d iversos ensayos en ratas muestran que ti ene que ver
con Ia accion de la seroto nina (5-HT), que es u na sustancia
generada por las neuronas y que tiene efectos en el humor
y estado mental de lo s humanos . Al inhalar este gas, Ia
liberacion de seroton ina aumenta, y de ahi e l cambia de
humor y el ataque de risa.
O tros usos de este gas se encuentran en Iaindustria alimentaria ya que se utiliza para hacer los alimentos (natas,
yogures etc.) m as espumosos .
El mayor problema que presenta es que el oxido nitroso
es un poderoso gas de efecto invernadero, por lo que a las
emisiones de este gas se las responsabiliza parcialmente junto
con el dioxido de carbona , el metana y algunos aerosoles, de
provocar el calentamiento global.

'El club de Ia lucha' y el jabon
El j ab6n se obtiene mediante un p roceso llamado saponificacion23 (Esquema 1).
CH3'(CH2).-COO-~H2 + NnOH

CH3-(CHv , -COO-CH + NaOH

CH3'(CH 2),-COONa

--+

C II '{CH )n·COO-lH + NaOH
2
2
3

I molecula de grasa

3 moleculas
de NaOH

CH3'(CH2l,-COONa
CH3'(CHv,-COONa

I molecula de
3 moh!culas de jab6n

glicerina

Esquema I. Proceso de saponificaci6n.

En la pelicula ' El club de Ia lucha' (1999) Brad Pitt
explica con detalle el proceso de obtencion de j abon y
los diferentes usos que podem os dar a los subproductos
que obtenemos en el proceso. Este ejemplo es original de
C. Magee, pero se presenta debido a la claridad de la escena
en c uanto a las explicaciones del proceso se refiere.
En la fabricacion de jabon, Ia hidrolisis se producira p or
la mezcla de grasas animales, sebo o grasas provenientes de
liposucciones, que es lo que utilizan en esta pelicula, o grasas vegetales, como el aceite de oliva, e hidroxido sodico o
potasico, obteniendo los correspondientes jabones y glicerina.
' El club de la lucha' nos da tambien una leccion sabre
seguridad en el manejo de sustancias peligrosas al mostrarnos
los efectos de una quemadura quimica.Como se muestra en Ia
escena anterior, en el proceso de saponificacion utilizamos una
base, hidr6xido sodico o potasico, tambien conocidos como
sosa o potasa causticas . Las sustancias causticas son aquellas
que queman los tej idos. Ahara nos dara unos consej os sa bre

An. Quim. 2012, 108(1), 44-48

como manipular estas sustancias, con gafas de seguridad y
guantes a Ia vez que nos muestran sus efectos en Ia mano de
uno de sus protagonistas. P or ultimo, nos explicara, que, en
caso de que nuestra pie! entre en contacto con alguno de estos
compuestos, debemos neutralizar Ia quemadura con vinagre,
es decir, con acido acetico que es un acido debil, y actuara
neutralizando Ia base segl!n Ia reacci6n.
NaOH(aq) + CH 3COOH(aq)

---+

CH 3COO·Na+(aq) + H 20 Cil

U na curiosidad es que en Ia pelicula se refieren a Ia base
com o lejia y es deb ido a que es elnombre que se le da a estas
sustancias en Estados Unidos, a diferencia de Europa que
llamamos lej ia a una disolucion acuosa de hipoclorito sodico.
Tal y como explicaremos en el ap artado referido a 'Los
Simpsons', podemos obtener Ia nitroglicerina, C3H 5N 30 9 , a
partir del proceso de fabricacion de jabon . Se obtiene mezclando glicerina con acido nitrico concentrado y acido sulfu rico. En 'El club de Ia lucha' se centraran en su uso com o
explosivo y nos mostraran sus devastadores efectos.
La nitroglicerina fue sinte tizada e n el afio 1846 por el
quimico italiano Ascan io Sobrero. En 1867, el celebre Alfred
Nobel imag ino absorber Ia nitroglicerina por una m ateria
porosa e inerte como silice, polvos deladrillo, arcilla seca,
yeso, carbon, etc. que seria el metoda de obtenci6n casera
de Ia dinamita, del que nos habla Brad Pitt. Sin embargo,
Ia obtencion industrial de la dinamita 24 se lleva a cabo
mezclando nitrogli cerina y tierra de diatomeas, que son los
f6siles de unas algas unicelula.res m icroscopicas con un alto
contenido de di6xido de silicio. Esta ultima acrua como una
especie de esponja, absorbiendo y estabilizando Ia ni troglicerina, hacienda su uso como explos ivo mas seguro y practico.
Es una mezcla grisacea y aceitosa al tacto, cons iderada un
explosivo potente, comparado con Ia p6lvora, el fu lminato de
m ercurio y otros explosivos debiles.
Por su alta estabilidad, Ia dinam ita reemplazo rapidamente
a Ia nitroglicerina en aplicaciones como las demoliciones y la
mineria, y como relleno exp losivo en los proyectiles de artille rla y cargas de demolici6n mil itares. La dinamita es ademas
quimicam ente mas inerte que Ia nitroglicerina p ura, lo que
hace posible su almacenamiento seguro, aunque solo a media
plaza, ya que con el paso del tiempo y con una temperatura de
mas de 30 oc la nitroglicerina se escurre del dioxido de silicio
y la dinamita 'suda' nitroglicerina, y ya vimos lo inestable
que es este compuesto.
G racias a Ia fortuna que Alfre d Nobel amaso con Ia patente de Ia dinamita cre6 el ' Premia Nobel'.

'Los Simpson' y Ia Nitroglicerina
'Los Simpson' es, desde su nacin1iento hace ya mas de
20 afios, una de las seties mas populares a nivel mundial. Tanta
popula.ridad no s6lo es debido a su sarcastica manera de presentar los problemascotidianos de Ia vida, sino que tambien se
debe a que es un clara ejemplo de que una serie de television
puede acercarnos al mundo de Ia ciencia, hasta tal punto, que Ia
prestigiosa revista cientifica ' 'Nature' ha publicado Lm articulo
de A I Jean, matematico y productor ej ecutivo de Ia serie, en el
que nos muestra algunas de las lecciones que ha impartido Ia
familia Simpson a lo largo de los afios .25 En el caso concre to de
Ia Quimica, mostraremos el ejemplo de Ia nitroglicerina.

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Laura Torre-Fernandez et al.

Tal y como hemos vista en el apartado dedicado a 'El club
de Ia lucha', Ia nitroglicerina, 26 C3 H5N 3 0 9 , se obtiene a! hacer
reaccionar Ia glicerina que se obtiene como subproducto en el
proceso de obtenci6n de jab6n con acido nitrico en presencia
de acido sulfurico (Esquema 2).
0

0

I

0

II
II
0

II
N

N

Los contenidos del cine y Ia television son un buen punta
de partida para introducir Ia Ciencia en el aula. Hay numerosos ejemplos para introducir las Matematicas, Fisica y, en este
caso concreto, nosotros introducimos la Quimica. En un articulo futuro introduciremos, del mismo modo, Ja Cristalografia.

I

,/+'''' /'-yo

HO-S-OH
0

Conclusiones

0

~+/

N

a

I

a

0

F-o

I

Ho

0

-::?'~'-._0

Agradecimientos

C3H5(N03))

Esquema 2. Proceso de obtenci6n de Ia nitroglicerina.

La nitroglicerina es un liquido a temperatura ambiente.
El hecho de que sea altamente explosivo complica mucho
su manipulaci6n. Ya se han explicadolas propiedades
explosivas de este compuesto, aunque esta no es su {mica
aplicaci6n ya que, ademas, es utilizado en medicina, concretamente, para el tratamiento de enfermedades coronarias , como infartos. En el capitulo 8 de Ia decimonovena
temporada de los ' Simpson' titulado 'Funeral para un
enemigo', se nos presentan ambos usos de !a nitroglicerina hacienda especial enfasis en el uso medico ya que es
utilizado p or el actor secundario Bob para tratar un efecto
congenito del coraz6n.

'House' y Ia Vicodina
Las series medicas son, junto con las forenses, las que
tienen mayores indices de audiencia. Series como 'Anatomia
de Grey', 'House' o 'Urgencias' despiertan gran interes
en los j6venes y nos sirven para introducirles en Ia quimica
organica, haciendo uso de los diferentes farmacos que utilizan
en sus tratamientos, asi como para justificar Ia importancia de
Ia quimica para industria farmaceutica y, en consecuencia, en
nuestra vida cotidiana.
De entre todas estas series puede que Ia mas popular sea
'House' debido a la peculiar personalidad de su personaje
principal, el doctor Gregory House. La trama principal se
basa en Ia vida de House, un genio medico adicto a Ia vicodina que dirige un equipo de diagn6stico en un hospital de
Nueva Jersey.
En Ia mayorfa de capitulos, sobre todo hasta Ia temporada 6 en Ia que se somete a un tratamiento de desintoxicaci6n,
se hace referencia a Ia vicodina. 27 Podemos utilizar cualquiera
de esas escenas en que se nos presenta el farmaco sus usos y
efectos secundarios para nuestro taller.
La vicodina28•29 es el nombre comercialde Ia hidrocodona, C18H 21 N03 , un opioide derivado de la codeina que se usa
como analgesico por via oral. La vicodina es un inhibidor de
la tos y agente analgesico para el tratamiento moderado del
dolor. Los estudios indican que es mas efectiva que la codeina
para la supresi6n de Ia tos y casi equiparable a la morfina para
el alivio contra el dolor.

© 201 2 Real Sociedad Espanola de Qulmica

El principal riesgo de Ia vicodina es Ia adicci6n que produce, por lo que si no es controlada medicamente puede llegar
a ser muy adictiva y por tanto necesitar un tratamiento de
desintoxicaci6n, tal y como le ocurre a! doctor House.

Los autores agradecen el apoyo econ6mico del Ministerio
de Ciencia e Innovaci6n Espafiol (MAT2006-0 1997,
MAT20 10-1 5094 y 'Factoria de Cristalizaci6n' Consolider
Ingenio 2010) y los fondos FEDER.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

Dieta y Salud

Decimos que estamos sanos cuando nuestro organismo realiza todas sus funciones con normalidad,
cuando no estamos enfermos. Sin embargo la Organización Mundial de la Salud (OMS) define salud
de una forma mucho más amplia:
“Salud es el estado completo de bienestar físico, mental y social”
Para laOMS, por tanto, la salud no consiste únicamente en estar sano física y mentalmente, incluye
el concepto de bienestar, de “calidad de vida”, de satisfacción con las condiciones de vida y de organización social.
La salud es un derecho básico del ser humano y como tal se recoge en la Declaración Universal de
los Derechos Humanos, en el Tratado de Roma (1957), que supuso la creación de la Comunidad
Económica Europea y en la Constitución Española (art. 51)
De acuerdo con lo dicho los poderes públicos tienen la obligación de organizar un sistema sanitario
capaz de atender las necesidades de la población, pero también, en correspondencia, existe el deber
individual de cuidar de nuestra salud, ya que tener una buena salud depende, en gran medida, de la
adopción, o no, de unos hábitos de vida saludables.
Nuestra salud será mejor si (fuente: Ministerio de Sanidad y Consumo):
• Nuestra alimentación es saludable y equilibrada.
• Descansamos lo suficiente.
• Realizamos ejercicio físico habitualmente.
• No nos automedicamos.
• Nuestros afectos, sentimientos y relaciones son satisfactorios.

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Alimentación saludable y equilibrada

La alimentación tiene un papel fundamental en la prevención de muchas enfermedades. Se considera
que la dieta influye de manera importante en las siguientes:
• Enfermedades cardiovasculares (ECV).
• Hipertensión.
• Cáncer.
• Diabetes.
• Osteoporosis.
• Anemias.
• Bocio.
• Caries.
Los consejos básicos para llevar una dieta adecuada son:
• Que sea variada
• Reducir la ingesta de grasas saturadas (la deorigen animal)
• Procurar que la base de la alimentación sean los glúcidos procedentes de:
Frutas y verduras frescas.
Cereales (arroz, pasta, pan…).
Las legumbres (lentejas, garbanzos, judías).
Estos requerimientos se cumplen perfectamente con la llamada “dieta mediterránea”, ya que en los
países mediterráneos se tiende a un mayor consumo de frutas, verduras, cereales y legumbres; a
consumir bastante pescado (como principal fuente de proteínas frente a la carne) y a utilizar el aceite
de oliva (grasa insaturada).
Los alimentos nos aportan nutrientes (sustancias que no pueden ser sintetizadas por el organismo y
que son necesarias para producir energía, construir proteínas o regular los procesos metabólicos)
que pueden ser clasificados en dos grandes grupos:
• Nutrientes energéticos (macronutrientes) : hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Los
dos primeros sufren reacciones de oxidación en el interior del organismo que producen la
energía que necesitamos. Los hidratos de carbono pueden ser considerados como fuentes
energéticas de utilización inmediata y los lípidos como energía de reserva. Las proteínas tienen como misión fundamental formar y reparar tejidos.
• Nutrientes no energéticos (micronutrientes): vitaminas y minerales. No aportan energía.
Su misión es actuar como elementos reguladores de los procesos metabólicos.
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Ciencias del Mundo Contemporáneo
Hidratos de carbono
Una dieta equilibrada debe contener entre el 50 y el 60% del total de las calorías en forma de hidratos
de carbono. La mayor parte de este total se recomienda que se consuma en forma dehidratos de
carbono de absorción lenta (polisacáridos), es decir, en forma de alimentos que contienen sobre
todo almidón (cereales y derivados, legumbres).
Actualmente se observa un descenso en el consumo de
hidratos de carbono de absorción lenta en beneficio de
los alimentos elaborados con azúcares de absorción
rápida (alimentos elaborados a base de sacarosa y otros
azúcares simples): bollería, dulces, pastelería, bollería
industrial, caramelos, etc.

Encontramos hidratos de carbono en:
• Cereales y todos sus derivados.
• Legumbres (garbanzos, lentejas, judías).
• Tubérculos (patata, boniatos).
• Frutas.
• Verduras y hortalizas.

Una vez ingeridos los hidratos de carbono se convierten

• Lácteos en forma de lactosa.

en monosacáridos (glucosa, fructosa y galactosa) que

• Todos los alimentos manufacturados
que contienen sacarosa y/o otros hidratos de carbono (fructosa, edulcorantes
como el sorbitol y el manitol): bollería,
pastelería, refrescos, chicles, caramelos,
gominolas, galletas, chocolates, todo tipo de dulces como los mazapanes, el
turrón.

pasan a la sangre.
La insulina es la hormona que se encarga del metabolismo de la glucosa. Esta hormona es secretada por el
páncreas. La insulina conduce la glucosa al hígado y al

músculo donde se almacena en forma de glucógeno para servir de fuente de energía en las horas
siguientes a la ingesta de alimentos. El exceso de glucosa que no puede ser convertida en glucógeno
se transforma en grasas (triglicéridos) en el hígado que son transportadas al tejido adiposo para servir
de fuente energética dereserva (las grasas almacenan 9 Kcal/ g frente a las 4 Kcal/g de la glucosa).
Cuando el glucógeno almacenado no es suficiente para satisfacer las demandas del organismo se
fabrica glucosa a partir de las grasas y de algunos aminoácidos.
Proteínas
Las proteínas están formadas por la unión de veinte aminoácidos. De ellos ocho son indispensables
(los llamados aminoácidos esenciales) y, como el organismo no puede sintetizarlos, deben ser ingeridos con la dieta diaria.
Las mejores fuentes de proteínas las encontramos en los alimentos de origen animal como los huevos, las carnes y vísceras, los pescados y mariscos, la leche y sus derivados. Estos alimentos nos
aportan las mejores proteínas, tanto desde el punto de vista de la cantidad, como de la calidad biológica (la calidad biológica o valor biológico de una proteína es la capacidad de la proteína de un
alimento para aportar todos los aminoácidos esenciales en la cantidad necesaria).

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
También encontramos proteínas en alimentos de origen vegetal.
Algunos de estos alimentos como las legumbres, los cereales o
los frutos secos nos aportan una cantidad considerable de proteína pero su valor biológico no es tan bueno como el de los alimentos animales. Sin embargo, podemos unir en la misma comida
dos alimentos vegetales que se complementen porque uno aporte
el aminoácido que le falta al otro. Un ejemplo clásico son las lentejas con arroz.
La digestión de las proteínas comienza en el estómago donde las

sQué son las calorías vacías?
Los alimentos pueden aportarnos
energía. El aporte energéticode
un alimento se mide en calorías.
Además de energía, los alimentos
nos aportan nutrientes.
Algunos alimentos (bebidas alcohólicas, bebidas azucaradas,
golosinas…) se limitan a aportar
calorías siendo nulo su valor nutricional. De ahí la denominación
de “calorías vacías”.

enzimas rompen las proteínas convirtiéndolas en polipéptidos.
En el duodeno otras enzimas las convierten en aminoácidos. La mayoría de las proteínas se absorben en forma de aminoácidos y en algunas ocasiones como dipéptidos.
Las recomendaciones nutricionales de proteína se sitúan en 0,8 -1 g/kg.día para un adulto sano. Las
proteínas aportan una energía de 4 Kcal/g.

Lípidos
Las grasas o lípidos constituyen el nutriente energético por excelencia (9 Kcal/g frente a las 4 Kcal/g
de las proteínas y los carbohidratos). Además, suministran los ácidos grasos esenciales y proporcionan al organismo las vitaminas liposolubles A, D, E y K.
Su ingesta es imprescindible, aunque el exceso de su aporte, sobre todo de grasa saturada (como
ocurre en la alimentación habitual de los países desarrollados), es perjudicial para la salud.
Según el grado de insaturación (dobles enlaces) de estos ácidos grasos, y la longitud de su cadena,
los ácidos grasos presentarán diferentes propiedades:
• Ácidos grasos saturados (sin dobles enlaces): todas las grasas de origen animal son ricas
en ellos, lo que les confiere una consistencia sólida, pero algunas grasas vegetales, como
la de coco y palmiste también lo son.
• Los ácidos grasos poliinsaturados (varios dobles enlaces en su cadena) de los alimentos
pertenecenfundamentalmente a dos series:
Omega 6 (cuando el primer doble enlace está en la sexta posición), cuyo principal representante es el ácido linoleico (esencial), que se encuentra en los
aceites de semillas.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
Omega 3 (primer doble enlace en el carbono número 3), se encuentran en el
pescado azul y en las nueces. Existen dos tipos de ácidos omega 3: el EPA
(ácido eicosapentanoico) y el DHA (ácido docosahexanoico)
El consumo de los ácidos grasos polinsaturados presentes en aceites de semillas, frutos secos y pescados azules se ha demostrado beneficioso (sobre todo cuando sustituyen a grasa saturada) en la
prevención de la arteriosclerosis, pero su exceso (sobre todo cuando se aportan suplementos farmacológicos a altas dosis) puede tener efectos secundarios perjudiciales, como el de favorecer los
fenómenos de oxidación celular que subyacen a acontecimientos como el envejecimiento, la arteriosclerosis, e incluso la predisposición al cáncer. El ácido graso monoinsaturado (un solo doble enlace)
más abundante es el ácido oleico, presente en el aceite de oliva, el aguacate y las aceitunas, y en
menores cantidades en otros alimentos como el huevo y la carne de cerdo.
El aceite de oliva produce una disminución del colesterol LDL con mantenimiento y/o ascenso del
colesterol HDL. Resiste temperaturas más elevadas sin alterar su composición y, en consecuencia,
es el más indicado para cocinar y sobre todo freír.
Vitaminas
Son nutrientes esenciales (no pueden sintetizarse en el organismo y tienen que ser ingeridas en la
alimentación). No aportanenergía, no son nutrientes energéticos y no tienen tampoco una función
estructural, sino que su función principal es la regular reacciones metabólicas, es decir son nutrientes
reguladores. Actúan como coenzimas en muchas reacciones químicas.
Son elementos que se necesitan en cantidades muy pequeñas pero su déficit puede producir numerosas enfermedades carenciales.
Minerales
Aunque existen 90 elementos químicos conocidos, solamente 26 son
esenciales para el ser humano (ver
figura).
A diferencia de las vitaminas, los minerales pueden tener tanto una función reguladora (forman parte de
hormonas y enzimas, como el yodo
en la tiroxina) como estructural (calcio
y fósforo en el hueso o el hierro en la
hemoglobina.
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Estilo de vida saludable
Pirámide NAOS
(Agencia Española de
Seguridad Alimentaria
y Nutrición)

Ocasionalmente:
• Permanecer inactivo
• Comer: dulces, bebidas azucaradas…

Semanalmente:
• Practicar algún deporte con regularidad (3 ó 4 veces por semana)
• Comer: carne, pescado, legumbres

A diario:
• Realizar ejercicio moderado: caminar, subir escaleras…
• Comer: hidratos de carbono, leche y lácteos, frutas y verduras.

Una alimentación equilibrada
es consecuencia de la combinación adecuada de los
distintos tipos de alimentos y
debe garantizar las necesidades de energía y nutrientes sin llevar al exceso pero
evitando el déficit:
• 50-60 % de hidratos de
carbono.
• 25-35 % de grasas.
• 10-15 % de proteínas

La sal
Ni mucha ni poca. Los expertos recomiendan consumir sal en su
justa medida. Teniendo encuenta que forma parte de muchos
alimentos en su estado natural, y más aún si están procesados, la
ingesta desmesurada de este mineral, tan utilizado en la cocina,
puede acarrear problemas graves para el organismo tales como
hipertensión, arteriosclerosis y obesidad.
La Organización Mundial de la Salud recomienda un consumo
diario de cinco gramos.
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Ciencias del Mundo Contemporáneo

La Tierra

Junio de 1965. Primer paseo espacial
(Edward H. White)

Diciembre de 1968. La Tierra vista desde la Luna
(Apollo VIII)

Las dos fotos que encabezan estos apuntes nos recuerdan un hecho por el que, probablemente, el
siglo XX sea recordado, y es que en su segunda mitad, y por primera vez en la historia de la humanidad, el hombre fue capaz de vencer la fuerza de gravedad que lo mantuvo durante siglos confinado
en su planeta e inició los viajes espaciales. Yuri Gagarin, astronauta ruso fue el primer ser humano
en circunvalar la Tierra durante 48 minutos el 12 de abril de 1961. Preguntado sobre el aspecto que
nuestro planeta tenía visto desde el espacio respondió: “La Tierra es azul”.
El 21 de julio de 1969 el Apollo XI se posaba en la Luna y Neil Armstrong se convertía en el primer
hombre que pisaba la superficie de nuestro satélite.
Según Pedro Duque una de las cosas que más impresiona al contemplar la Tierra es la extremada
delgadez, y aparente fragilidad, de la atmósfera terrestre. Pensemos que la Tierra tiene un diámetro
de 6.400 km y que el 75 % de la masa de la atmósfera se concentra en los primeros 12 km.
Nuestro planeta debería llamarse Agua, ya que los dostercios de su
superficie son océanos y mares. Las grandes extensiones de agua debieron jugar un papel esencial para que nuestra atmósfera tenga la
composición actual, ya que en ellos se disolvió una gran parte del CO 2
presente en la atmósfera primigenia evitando que el efecto invernadero
fuera excesivo, tal y como sucede en Venus, por ejemplo, donde llegan
a alcanzarse temperaturas cercanas a los 500 0C.

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La Tierra muestra una estructura interna dividida en tres zonas
Corteza
Manto
Núcleo

fundamentales:
• Una fina capa sólida, la más externa, llamada corteza.
• Una capa intermedia, llamada manto que en su parte más
cercana a la corteza está formada por rocas semihundidas.
• Una zona más interna, o núcleo, subdividida a su vez en
una zona más externa, líquida, y otra en el centro, sólida. El
núcleo está formado, fundamentalmente, por hierro y níquel

que en la parte más cercana al centro del planeta permanecen sólidos, debido a la gran presión
que ejercen las capas más externas.
Se denomina litosfera al conjunto formado por la corteza y la parte superior del manto. Es una zona sólida y de considerable rigidez que se supone que flota sobre la astenosfera, una capa más
blanda, formada por rocas plásticas (ver esquema más abajo) que forma la parte superior del manto. La litosfera no es una corteza continua, está fragmentada en varias placas, llamadas placas
tectónicas o placas litosféricas. Una manera de determinar el límite (aproximado) de la litosfera
es considerar que ésta se extiende hasta las zonas en las que latemperatura es de 600 0 C. Por
encima de esta temperatura las rocas que la forman dejan de ser sólidas y adquieren el comportamiento plástico típico del manto terrestre.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

Breve historia de la Tierra
La Tierra comenzó siendo una esfera de materiales fundidos los cuales se diferenciaron en capas en
función de su densidad: los más densos en el centro, los menos densos en la superficie. Como resultado del enfriamiento posterior se van asentando las capas y los gases escapan formando una atmósfera primitiva que contenía, probablemente, CO 2 , vapor de agua y algo de nitrógeno. El enfriamiento
permite, además, que el vapor de agua contenido en la atmósfera se condense formando los mares y
océanos. Se calcula que este proceso de consolidación inicial del planeta tuvo lugar hace unos 4.000
millones de años en el Precámbrico Inferior (Hádico).
Los fósiles más antiguos (parecidos a las bacterias actuales) tienen una edad de unos 3.800
m.a. Hace 2.000 m.a. aparecen los primeros
microorganismos capaces de sintetizar oxígeno
(cianobacterias). La cantidad de CO 2 presente
en la atmósfera disminuye drásticamente al ser
consumido por las cianobacterias y disuelto en
los mares para formar caliza. Esto cambió la
composición de la atmósfera haciéndola más
oxidante, y por tanto, letal, para muchos organismos que sucumbieron ante las nuevas condiciones. Paradójicamente la primera gran extinción fue causada por un elemento imprescindible para nosotros: el oxígeno.
Las placas que componen la corteza han ido
desplazándose, cambiando la fisonomía de lastierras emergidas y de los océanos. Se cree que en el Precámbrico existía un gran supercontinente,
denominado Pangea I que a finales de este periodo (hace unos 570 millones de años) comienza a
fragmentarse en varios continentes separados por grandes océanos y al inicio del Paleozoico
(Cámbrico al Silúrico) algunos de los continentes formados colisionan para formar continentes mayores. Como consecuencia
de las colisiones las plataformas continentales sufren procesos
de plegamiento originándose algunas cordilleras (Groenlandia,
Escocia, Escandinavia, Urales). Es el llamado Ciclo Orogénico
Caledónico.
Al final del Paleozoico los continentes vuelven a estar unidos en

El aspecto de La Tierra
al final del Precámbrico.
(Hace 570 millones de años)
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Ciencias del Mundo Contemporáneo
un supercontinente denominado Pangea II. Los choque entre las placas forman nuevas montañas
(Ciclo Orogénico Hercínico) como los Apalaches en Norteamérica. El clima en esta época fue bastante irregular, hubo dos glaciaciones separadas por periodos cálidos. Al final, con todos los continentes unidos en Pangea II, el clima debió de volverse muy caluroso ya que la mayor parte del territorio
emergido se encontraba muy lejos de los mares.
Durante el Paleozoico las plantas empiezan a colonizar la
Tierra. Al final del Carbonífero existían grandes bosques de
helechos que posteriormente originarían yacimientos de
carbón. Aparecen los insectos, los peces primitivos, por evolución de éstos los anfibios (finales del Devónico), y en el
Carbonífero los reptiles.
Al final del Paleozoico, en el Pérmico,hubo una gran extinción en la que desaparecieron el 80 % de las especies motivada, probablemente, por la conjunción de varias causas:
• Clima extremadamente caluroso y árido debido a la
formación de Pangea II.
• Descenso del nivel de los mares.

Pangea II
(Final del Paleozoico)

• Alteraciones en la composición atmosférica motivada por grandes erupciones volcánicas y por la
reducción del oxígeno debido a la oxidación de las grandes cantidades de materia orgánica producida por la retirada de los océanos.
Tras el Paleozoico comienza el Mesozoico, un periodo que abarca unos 165 millones de años y que
está considerado como una época de transición entre la vida primitiva (Paleozoico) y la vida reciente
(Cenozoico). El Mesozoico se caracteriza por el gran desarrollo de los reptiles, que adquieren tamaños gigantescos y que se extienden por el medio terrestre como los dinosaurios, por el medio
acuático como los plesiosaurios o los ictiosaurios o incluso por el aire como los pterosaurios, capaces
de planear gracias a las membranas desarrolladas entre las extremidades delanteras y el cuerpo.
En el Triásico aparecen los mamíferos y a mediados del Mesozoico, en el Jurásico, surgen las aves
como evolución de un grupo de dinosaurios que tenían el cuerpo cubierto de plumas.
Las plantas dan un salto evolutivo fundamental: desarrollan las semillas (plantas gimnospermas), dotando a los embriones de las futuras plantas de una protección frente a condiciones ambientales adversas. Al final de este periodo, en el Cretácico Superior, surgen las plantas con flores (angioespermas).

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
Los peces, que hasta entonces disponían de un esqueleto cartilaginoso, desarrollan un verdadero
esqueleto (espinas).
En el Triásico se produce la fragmentación de Pangea II iniciándose el proceso que dará a la superficie del planeta su actual aspecto. Como consecuencia de la fragmentación y de las colisiones
entre placas se forman nuevas cadenas montañosas como las Montañas Rocosas o los Andes. Es el
periodo de la Orogenia Alpina que comienza en el Cretácico y continuará en el Cenozoico.
Al final del Cretácico (hace unos 65 millones de años) se produce otra gran extinción, posiblemente
causada por la colisión de un gran asteroide con la Tierra, en la que desaparecen prácticamente todos los reptiles.
El clima cambiante del Cenozoico favorece una extraordinaria expansión de los mamíferos (animales de sangre caliente,
menos expuestos a las variaciones de temperatura). Aparecen las aves modernas. Las plantas con flores y los bosques
de coníferas se multiplican.
La fragmentación de Pangea II prosigue, América del Sur se
une a América del Norte, Australia se separa de la Antártida y

Hace 65 millones de años
(Principios del Cenozoico)

la India colisiona con Asia formándose la cordillera del Himalaya. De las colisiones entre diversas
placas surgen los Pirineos, los Alpes o los Cárpatos y se forman volcanes como el Vesubio o el Etna.
Los océanos Atlántico e Índico continúan haciéndose cada vez más grandes.
A principios de Terciario a partir de los mamíferos surgen los primates, caracterizados por tener
cinco dedos y mirada frontal.
Elclima en el Terciario fue bastante cálido y seco para volverse considerablemente frío al final de
este periodo.
Una de las características del Cuaternario es la alternancia de periodos glaciares (glaciaciones), en
los que la mayor parte de los continentes se cubre de hielo, con periodos cálidos. Durante las glaciaciones el nivel de los mares desciende, ya que gran cantidad de agua queda retenida como hielo, y
se crean pasarelas heladas entre zonas antes separadas por mares, lo que permite la circulación de
fauna entre zonas antes incomunicadas. En los periodos interglaciares el hielo retrocede y el nivel de
los mares sube.
También en el Cuaternario se produce un hecho fundamental: por evolución de los primates aparecen
los homínidos (hace unos 6,5 m.a.) que, poco a poco, evolucionarán hasta llegar al Homo sapiens
(hombre moderno).

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

Termodinámica y su
evolución

“Cuando encendemos una vela, la llama crece; pero pronto se instala en un estado
estacionario, y se mantiene encendida mientras quede mecha y cera. La vida es un
fenómeno similar: una combustión controlada, un flujo de energía estacionario. Esto
es más que una analogía. En efecto, los animales obtienen su energía de una reacción del oxígeno con compuestos ricos en carbono, del mismo modo que la llama de
una vela se mantiene “viva” siempre que haya oxígeno para la combustión de la cera rica en hidrógeno. Por supuesto hay diferencias fundamentales. Para empezar,
los organismos “queman” su combustible a temperaturas mucho más bajas, y este
“fuego” implica no sólo elmantenimiento de una estructura concreta durante un
tiempo relativamente corto, sino la reproducción de su forma y función antes de extinguirse. La vida, como el fuego, se propaga. Sin embargo, a diferencia de las llamas, los organismos vivos se reproducen. Y, puesto que varían en su reproducción
(que nunca es un proceso perfecto) y no todas las variantes sobreviven, la vida evoluciona.”
La termodinámica de la vida (1)
En el párrafo se mencionan dos procesos fundamentales para la vida: el flujo de energía y la evolución. Son precisamente estos procesos de los que se va a hablar en este tema.
La Termodinámica es la parte de la Física que estudia la energía y sus transformaciones y, aunque
en sus inicios estaba prácticamente dedicada al estudio de las máquinas de vapor, hoy día se muestra como una importante herramienta en el estudio de los seres vivos.
La teoría de la evolución, debida a Charles Darwin, y posteriormente complementada por la genética
molecular, juega un papel esencial a la hora de entender los mecanismos que explican la evolución
de los seres vivos.

(1)

La termodinámica de la vida. E.D. Schneider, D. Sagan. Tusquets Editores, S.A., 2008
1


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Termodinámica
La Termodinámica se asienta en tres leyes o principios.
La Primera Ley no es otra que la ley de conservación de la energía (LCE).
La Segunda Ley puede ser enunciada de formas muy diversas y juega un papel fundamental a la
hora de estudiar los sistemas vivientes, razón por la que se comentará aquí de manera más detallada. En la segunda ley se define un conceptofundamental: el concepto de entropía.
La Tercera Ley no es relevante para nuestro propósito. De forma resumida sirve para fijar el nivel
cero de entropía, que sería el que tiene un cristal perfecto en el cero absoluto.
Segunda Ley de la Termodinámica
sQué le ocurrirá a un sistema físico si se le deja que evolucione sin intervención exterior? Ludwin
Boltzmann respondió a esta pregunta en 1877 después de un tratamiento estadístico del problema.
Según Botzmann las partículas que constituyen el sistema material se distribuyen entre los posibles
estados energéticos. La distribución que presenta una probabilidad máxima (que dependerá de las
propiedades de los componentes del sistema) se identifica como la correspondiente al estado de
equilibrio termodinámico.
Si el sistema no se encuentra en equilibrio, y no se actúa sobre él desde el exterior, evolucionará
hacia el equilibrio o estado de máxima probabilidad.
Para describir matemáticamente esta tendencia natural hacia el
equilibrio se usa el concepto de entropía (ya usado por Clausius, aunque con una orientación distinta, en el estudio de las
máquinas térmicas). La entropía (S) se relaciona con la distribución más probable para las partículas del sistema entre los diferentes estados de energía disponibles (la probabilidad de que un
sistema se encuentre en determinado estado viene dada por la
llamada función de partición, P):
S = k ln P

(k =constante de Boltmann).

Como P adquiere un valor máximo para el estado de equilibrio, a
dicho estado le corresponderá un valor máximo de entropía. Los

Tumba de L. E. Boltzmann enel cementerio de Viena. En la parte superior puede verse la ecuación que
relaciona entropía y probabilidad.

demás estados posibles para el sistema poseerán valores de

2


Ciencias del Mundo Contemporáneo
entropía menores. En consecuencia, un sistema que no esté en equilibrio, evoluciona espontáneamente en el sentido de aumentar su entropía.
De acuerdo con esto la segunda ley de la Termodinámica puede enunciarse de la manera siguiente:
Un sistema aislado evoluciona espontáneamente en el sentido de que su entropía aumente (si
el sistema no está en equilibrio) o permanezca constante (si el sistema ya se encuentra en
equilibrio).
sY si el sistema no está aislado? Imaginémonos que puede intercambiar materia o energía, o ambas,
con el medio que lo rodea. En este caso podemos seguir aplicando la segunda ley si ampliamos los
límites del sistema y consideramos como tal el sistema inicial y su medio ambiente. Ahora el sistema
inicial podrá disminuir su entropía a costa de que el medio ambiente vea aumentada la suya en una
cantidad mayor, de forma tal, que la suma total arroje un aumento neto de entropía.
En muchas ocasiones el concepto de entropía se considera relacionándolo con el grado de
desorden del sistema: sistema muy ordenado, entropía baja; sistema desordenado, entropía
alta. De acuerdo con esta interpretación los sistemas evolucionan espontáneamente en el sentido de
aumentar su desorden (entropía). La evolución contraria: que un sistema desordenado se ordene, no
se observa nunca de forma espontánea.
Si tenemos dos gases a distintas presiones en dos recipientesy los comunicamos, espontáneamente
fluye gas del recipiente que está a mayor presión hacia el que se encuentra a menor presión,
mezclándose. El flujo contrario para provocar una diferencia mayor de presión no se produce espontáneamente.
De acuerdo con esta interpretación podíamos enunciar la segunda ley diciendo que: un sistema aislado evoluciona espontáneamente en el sentido de aumentar el desorden.
Otra manera (muy útil) de “enunciar” la segunda ley es mediante la afirmación “la naturaleza aborrece los gradientes”.
Un gradiente es una diferencia (de temperatura, presión, concentración… etc) a lo largo de una distancia. El gradiente lo que nos da es la variación de una magnitud, por ejemplo presión, por metro
recorrido. Pues bien, espontáneamente los gradientes tienden a neutralizarse, como bien puede observarse en el ejemplo anterior de los recipientes con gas a distinta presión. El gradiente de presión
tiende a desaparecer si se deja al sistema evolucionar sin intervención externa.
En este punto hemos de hacer una consideración muy importante. La segunda ley en su forma original (aplicable, fundamentalmente, a las máquinas térmicas) establece una restricción para la transformación del calor en energía mecánica y es que el calor no se puede transformar en energía útil
3


Ciencias del Mundo Contemporáneo

Foco caliente a la
temperatura TC

para realizar un trabajo (mover un pistón, por ejemplo) si no existe
un desequilibrio térmico que determine un flujo de calor (energía)

Q1

del punto más caliente al más frío. Podemos entonces aprovechar
W

Trabajo

Q2Foco frío a la temperatura TF
Esquema de una máquina térmica (simbolizada por el círculo
rojo) que cumple el Segundo
Principio de la Termodinámica.
El calor absorbido Q1 en el foco
caliente es transformado parte en
trabajo (W) y parte (Q2) es cedido
al foco frío.

este flujo para transformar parte del calor en trabajo útil. Esto es
extensible a cualquier tipo de energía. No solamente necesitamos
tener energía. Para poder utilizarla para producir trabajo útil debe
existir una gradiente para que esta energía fluya. Sin el gradiente la
energía se convierte en algo inútil, inutilizable, a efectos prácticos.
Extrapolando esto podríamos decir que el universo entero debe
evolucionar hacia un estado de equilibrio en el cual sería imposible
el aprovechamiento de la energía. Es lo que se llama “muerte
térmica del universo”.
Dicho esto los seres vivos muestran una tendencia que, aparentemente, va en dirección contraria a la segunda ley y es que su complejidad tiende a aumentar constantemente. Un sistema vivo evo-

luciona en el sentido de disminuir su entropía. Es lo que se conoce como paradoja de Schrödinger (físico pionero de la mecánica cuántica y uno de los primeros que se interesó por la aplicación de
la termodinámica a los sistemas vivientes) sCómo es posible que los organismos vivos sean capaces
de mantener su organización en un universo regido por la segunda ley?
La paradoja de Schrödinger tiene, inicialmente, una fácil respuesta y es que un organismo vivo no
es un sistema aislado, intercambia continuamente materia y
energía con su medio ambiente. Gracias aeste aporte continuo de
energía es capaz de aumentar su grado de organización. Podríamos decir que un organismo vive mientras sea capaz de mantener
ese aporte continuo de energía para poder seguir manteniendo los
gradientes con su medio y aumentar su grado de organización. Si
ampliamos nuestra visión la conclusión es bastante sorprendente.
Considerando el medio ambiente que lo rodea, hemos de concluir
que un ser vivo es capaz de sobrevivir a costa de provocar un aumento de la entropía de su medio ambiente (la segunda ley sigue
siendo válida). Por tanto, los organismos vivos, son una forma muy
eficiente de “fabricar” entropía, desorden, equilibrio de gradientes.

Erwin Schrödinger (1887-1961)

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

Teoría de la evolución. Charles Darwin

Charles Darwin publicó en 1859 El origen de las especies, obra
en la que se expone su teoría sobre el origen y evolución de los
seres vivos. La teoría darwinista de la evolución está considerada
hoy día por la comunidad científica como uno de los pilares de la
Biología ya que no sólo explica la forma en la que evolucionan los
organismos, además propone una causa para la evolución: la selección natural.
La teoría de Darwin (actualmente ampliada con los conocimientos
que la genética y la biología molecular proporcionan y conocida
como neodarwinismo) parte de dos premisas básicas:
• Todos los individuos de una especie son genéticamente di-

Charles Darwin (1809 – 1882)

ferentes.
• Los recursos del medio son limitados.
La variabilidad genética (hecho que Darwin desconocía) viene dada porquea la hora de copiarse las
cadenas de ADN, para dar lugar a un nuevo individuo, pueden producirse errores que conducirán a
diferencias entre los individuos (mutaciones).
La limitación de los recursos hace que una gran parte de los nacidos se mueran antes de que puedan
reproducirse.
Ahora bien, las mutaciones pueden otorgar a los individuos que las tengan (en un lugar y en determinadas circunstancias) algunas ventajas sobre el resto, lo que condicionará que tengan mayores posibilidades de reproducción. Por consiguiente en la competencia que se establece por los recursos,
éstos se verán favorecidos produciéndose una selección natural. En palabras de Darwin la selección
natural “preserva las variaciones favorables y destruye las desfavorables”.
Hay un par de matizaciones importantes:
• La selección natural no persigue ningún objetivo. No es un procedimiento para seleccionar a “los mejores”. No existen variantes genéticas que puedan ser consideradas mejores (o peores) de forma absoluta. Existe una mayor adaptación a las condiciones ambientales, pero esa adaptación puede representar una ventaja en unos sitios y una desventaja en
otros o ser favorable en una época y desfavorable en otra.
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• Los hábitos o costumbres de los individuos no condicionan de manera alguna la dirección en la que se producirán las mutaciones. Éstas se producen de manera aleatoria
y sin propósito alguno. Son, únicamente, el material sobre el cual actuará la selección natural para que las especies evolucionen.

Pongamos un ejemplo de lo expuesto.
En un hábitat conbajas temperaturas y en el que predominen los paisajes nevados una mutación que
conduzca a que el color del pelaje de los zorros sea blanco, presentará una ventaja evidente, ya que
brinda una menor visibilidad para sus depredadores. Los zorros que tengan el pelo blanco tendrán
más posibilidades de sobrevivir y, por tanto, de reproducirse. La variación genética representa una
ventaja y los individuos que la posean serán favorecidos por la selección natural.
Sin embargo, esa mutación sería desfavorable en un paisaje sin nieve en el que predominen los colores pardos u ocres. Aquí la mutación representaría una clara desventaja. La selección natural conduciría a la extinción de los individuos que la tengan.
Es importante comprender que solamente se heredan las características “escritas” en los genes y que
nuestra carga genética no recoge las modificaciones adquiridas. Por ejemplo, un practicante del culturismo no podrá transmitir a sus descendientes su desarrollo muscular al ser esta una modificación
adquirida.
En este punto hay una cuestión por resolver. sLa evolución tiene lugar mediante pequeños pasos,
gracias a la acumulación de pequeñísimos cambios producidos a lo largo de grandes periodos de
tiempo?s O las novedades evolutivas se producen a saltos, aprovechando transformaciones radicales
en la especie, mutantes radicalmente distintos de sus progenitores? Esta es una cuestión aún no respondida por la ciencia.

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Tectónica de Placas
La corteza terrestre no es una placa continua, sino que está fragmentada en varias placasindependientes (ver figura) que se mueven debido a que la energía térmica del interior de la Tierra genera
corrientes de convención en el manto terrestre situado por debajo de la litosfera.
Hay dos tipos de placas litosféricas:
Las placas oceánicas, como la placa
del Pacífico, la de Filipinas o la de
Nazca, formadas exclusivamente por
litosfera oceánica. Se caracterizan
porque tienen un menor espesor y
son algo más densas (3 g/cm3).
Las placas mixtas, formadas por
litosfera continental y oceánica. Pertenecen a este grupo la placa euroasiática, la africana o la norteamericana. El espesor en la zona continental es mucho mayor y su densidad es inferior a la de la litosfera
oceánica (2,7 g/cm3).
La disposición de las placas no es estática, se desplazan de uno a cinco centímetros por año colisionando, empujándose, comprimiéndose o deslizando entre ellas para dar lugar a diversas estructuras
del relieve terrestre: cordilleras, islas, volcanes… etc.
Fue Alfred Wegener el primero en proponer la teoría de la
deriva continental en su libro El origen de los continentes
y los océanos (publicado en 1915) en el que presenta una
serie de pruebas que la avalan:
• La distribución de fósiles (sobre todo reptiles ya
extinguidos), en continentes hoy distantes como
África, Sudamérica, India o Australia, induce a pensar que en otras épocas habrían estado unidos.
• La forma de los continentes es tal que permite un

La distribución de algunos fósiles conduce
a pensar que hace millones de años los
continentes estaban unidos.
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encaje casi perfecto (sobretodo si además del continente se considera su plataforma continental) de unos en otros.
• La continuidad de las cordilleras a ambos lados del Atlántico es otra prueba de la unión en
tiempos pasados de ambas orillas.
• La existencia de depósitos glaciares de idéntica antigüedad en Sudáfrica, coste este de Sudamérica, Australia o Nueva Zelanda muestran que son restos de un antiguo casquete glaciar
que se extendía por esos territorios, entonces agrupados.
La teoría de Wegener tuvo un gran desarrollo durante los años cincuenta y sesenta del pasado siglo
cuando los avances tecnológicos permitieron unos estudios geológicos más profundos de los fondos
oceánicos.

Los fondos oceánicos
El empleo del sonar para el estudio de los fondos oceánicos durante y después de la 2S Guerra Mundial condujo a importantes descubrimientos que obligaron a replantear los conocimientos de la época.
Podríamos resumir los hechos de esta manera:
• Existe una gigantesca cordillera con alturas entre
2.000 y 3.000 m, que recorre el Atlántico de norte
a sur, emergiendo en algunos puntos como Islandia y las islas Azores, y que en el sur se bifurca hacia el océano Índico y el Pacífico. En el
Pacífico oriental existe otra cordillera similar. Son
las llamadas dorsales oceánicas.
• Los sedimentos marinos se acumulan, fundamentalmente, en las plataformas continentales y
su espesor disminuye a medida que nos acercamos a las dorsales.
• Los fondos oceánicos más jóvenes son los

Dorsal Atlántica

que se encuentran próximos a las dorsales, aumentando su antigüedad a medida que nos desplazamos hacia lasplataformas continentales, donde se encuentran las rocas más antiguas. La antigüedad de los fondos oceánicos
nunca supera los 180 millones de años, mientras que en las plataformas continentales existen rocas con una antigüedad cercana a los 4.000 millones de años.

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Todo lo anterior se explica con la llamada teoría de la expansión del fondo oceánico (propuesta por Vine y
Matthews en 1963). Según esta teoría
las dorsales oceánicas son zonas en
las que las placas litosfèricas divergen, produciéndose una fractura de la
corteza por la que emerge magma procedente del manto que después se enfría creando nueva corteza que va a
acumulándose en los laterales de la
grieta central o rift. De esta manera el
fondo oceánico se extiende poco a poco teniendo como origen el eje de la
dorsal. La velocidad de expansión de
los fondos oceánicos no es la misma en
todos los puntos, oscila entre unos 100
mm/año en las zonas más rápidas y
unos 20 mm/año en las más lentas.
Este fenómeno no se produce sólo en el
fondo oceánico. Existe una zona de
divergencia de placas (rift continental) en el Valle del Rift, en el este de África, que terminará separando (ver figura) una gran parte de la costa este africana del resto del continente.
La divergencia entre la placa Arábiga y la Africana
formó también el Mar Rojo hace millones de años.
Realmente esta divergencia y el Valle del Rift forman
parte de la misma fractura geológica que terminará
formando una dorsal en esta zona (ya patente en el
Mar Rojo).
La gran grieta abierta en esta zona ha dejado aldescubierto muchos metros de estratos llenos de fósiles
de considerable antigüedad que permitieron un mejor conocimiento de la historia geológica de nuestro planeta y de los primeros homínidos.
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Además de existir una continua aparición de corteza en las dorsales, ésta desaparece en las llamadas zonas de subducción que coinciden con los límites de las placas litosféricas.
A medida que la placa oceánica se aleja del eje de la dorsal va envejeciendo a la vez que se adhiere
a las capas superiores del manto, lo cual hace que su densidad aumente. Este aumento de la densidad provoca el hundimiento de la placa que puede tener lugar de dos maneras:
Subducción espontánea. Se produce cuando la litosfera alcanza una edad de unos 100 millones de años o superior (hasta 180 millones de años). Entonces su densidad se hace superior a la del manto y tiende a hundirse. En esta subducción la capa se hunde con una gran inclinación, formando fosas muy profundas. Como las rocas que subducen están empapadas en
agua el punto de fusión de los materiales baja, por lo que se puede producir la fusión de algunos de ellos formándose magmas que ascienden dando lugar a islas volcánicas. La subducción espontánea tiene lugar en placas oceánicas. Este fenómeno tiene lugar en el Pacífico occidental y como consecuencia se han formado las islas del archipiélago de Japón o las Filipinas y las fosas de la Aleutianas o de las Marianas.

Zona de subducción espontánea
Dorsal oceánica

Zona de subducción forzada

Subducción forzada. Tiene lugar cuando una placa oceánica colisionacon una continental,
menos densa. La placa oceánica se introduce debajo de la continental. Como el deslizamiento
no es continuo, sino que sucede a saltos, estas zonas tienen una gran actividad sísmica, produciéndose frecuentes terremotos. En estas zonas también se producen movimientos ascendentes del magma interior para dar lugar a volcanes.

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Este mecanismo de creación-desaparición de la corteza oceánica es el responsable de la poca antigüedad de la misma y da explicación a los otros hechos mencionados más arriba (acumulación de
sedimentos en la plataforma continental y que la edad de la corteza oceánica crezca desde la dorsal
hacia las costas).
Puede ocurrir que la placa oceánica sometida a subducción forzada por colisión con otra continental sea
una placa mixta, es decir, que lleve incorporada también una parte continental. Entonces se terminará
produciendo una colisión entre los dos continentes y
no se producirá subducción, sino un plegamiento producto del cabalgamiento de una placa sobre otra
creándose cordilleras. De esta manera se formaron
Convergencia entre dos placas continentales. Una placa cabalga sobre la
otra produciéndose un plegamiento.

los Alpes o el Himalaya.
Además de los procesos de convergencia (generación de corteza) o divergencia de las placas (desapa-

rición de corteza) entre las placas litosféricas, puede existir un tercer tipo de interacción que se corresponde con el deslizamiento lateral de dos placas, son las llamadas fallas transformantes. En
ellas ni se genera ni se destruye corteza, razón por laque se les denomina bordes conservativos.
Existen fallas transformantes en las dorsales oceánicas lo que origina desplazamientos laterales de
varios kilómetros.
La falla transformante más famosa, probablemente sea la falla
de S. Andrés, en California. Ahí deslizan lateralmente la placa
del Pacífico y la de Norteamérica.
En las fallas transformantes no existe actividad volcánica, aunque son zonas de una intensa actividad sísmica. Los terremotos
son frecuentes y, a menudo, devastadores.
Falla transformante.
Las placas deslizan lateralmente

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Teorías del Origen de la
Vida
Si de lo que se va a hablar es del origen de la vida, probablemente el primer paso que haya que dar
sea definir qué es lo que se entiende por organismo vivo…squé es la vida?
Se han propuesto multitud de definiciones, aquí nos quedaremos con la que se ha denominado “definición de la NASA”:
La vida corresponde a un sistema químico autosuficiente, capaz de
experimentar una evolución de tipo darwinista.
Un sistema es una región del espacio que aislamos del entorno para su estudio. Puede ser un gas
contenido en un recipiente, dos bolas que chocan, un cuerpo que desliza por un plano inclinado o, en
el caso que estamos tratando, un sistema material, separado físicamente del medio, y en cuyo interior
tienen lugar ciertas reacciones químicas.
Pero la definición de la NASA contiene más elementos. Este sistema químico ha de ser autosuficiente, debe ser capaz de abastecerse de energía para producir los cambios metabólicos necesarios,
moverse… etc. Por tanto, unorganismo vivo debe de ser capaz de nutrirse. Esto es, debe disponer de un sistema con el cual sea capaz de captar energía de su entorno y posteriormente usar esa
energía con el fin de regular el ambiente interno para mantener una condición estable y constante
(homeostasis). Esta regulación implica, necesariamente, disponer de mecanismos “de alerta” con los
cuales detectar situaciones no deseables en su entorno y, si éstas se producen, activar los mecanismos de compensación necesarios. En resumen un organismo vivo tiene que tener capacidad de
relación con su entorno y responder a estímulos del exterior.
Además debe ser capaz de reproducirse, transmitiendo a sus descendientes su herencia genética.
El mecanismo mediante el cual se transmite la herencia (replicación del ADN) implica la existencia de
mutaciones, alguna de las cuales pueden presentar ventajas importantes para los individuos que las
tengan, lo que llevará a una selección natural de los mismos y a la evolución de la especie.

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Las teorías científicas actuales sobre el origen de la vida se dividen en dos grandes grupos:
• Modelos del replicador.
Supone la aparición de una macromolécula capaz de autorreplicarse. La molécula actualmente
mejor situada sería el ARN, la cual pudo surgir, según las últimas investigaciones, antes que el
ADN y las proteínas. No obstante, la principal pregunta a la que se enfrenta esta teoría es la de
cómo surgió el primer ARN autorreplicante, ya que la posibilidad de que una molécula tan compleja haya podido formarse por simple azar a partir de unasopa primigenia de moléculas más
simples es muy baja.
El ARN consta de moléculas de nucleótidos unidos. Un nucleótido consta, a su vez, de tres
moléculas: un azúcar (la ribosa, de cinco átomos de carbono), un grupo fosfato (PO 4 3 -) y una
de las cuatro posibles bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina y uracilo) enlazados.
El hecho de que en el experimento de Miller (ver imagen) se hayan formado compuestos orgánicos o algunos aminoácidos (de dos o tres átomos de carbono), es una justificación bastante
débil para esta hipótesis dada la gran complejidad de una molécula de ARN en comparación
con la que tiene un aminoácido.
Otra dificultad se encuentra en que
la ribosa es un compuesto que posee una reactividad considerable
(debido a la presencia de un grupo
carbonilo), pero debido a esa reactividad también tiende a descomponerse fácilmente, lo cual podría invalidarla para la síntesis prebiótica.
No obstante, últimamente se ha
descubierto que la presencia de boro estabiliza los hidratos de carbono
impidiendo su descomposición. Hay
más, la síntesis de la ribosa a partir
de compuestos químicos más sencillos sometidos a descargas eléctricas es perfectamente factible si está
presente el boro.

En 1953, Miller, sometió a descargas
eléctricas una mezcla de gases similar a
la que podría haber constituido la atmósfera primigenia de la Tierra. Al analizar el
condensado descubrió que contenía aminoácidos, urea y varios ácidos grasos.

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Modelos metabólicos
Las propuestas sobre el origen metabólico de la vida tienen un enfoquemarcadamente termodinámico y sostienen que deben cumplirse cinco principios básicos:
(Adaptado de Robert Shapiro. Investigación y Ciencia. Temas 52. El Origen de la Vida)

1. Que exista una barrera de separación entre el organismo y su entorno. En el interior de
un organismo vivo se produce un aumento constante de la complejidad. Se produce un aumento del orden, disminuye su entropía a costa de que se produzca un aumento de la entropía
(desorden) del entorno. Esto debe ser así ya que según el Segundo Principio de la Termodinámica la entropía de un sistema aislado no decrece nunca. Para que esto sea posible debe
de existir una barrera, una separación física entre ambos.
2. Que haya una fuente de energía capaz de impulsar el proceso de organización. Los procesos vitales que tienen lugar en el interior de un organismo vivo implican la síntesis de estructuras ordenadas a partir de sustancias más simples. Este proceso nunca es espontáneo, no se
produce si no existe un aporte de energía.
3. Que exista un acoplamiento que conecte la energía aportada con el proceso de organización. No basta con que exista un aporte suficiente de energía, debe de existir una conexión
para que esta energía sea capaz de impulsar los procesos metabólicos necesarios, la energía
debe de impulsar una reacción química.
4. Que se establezca un entramado de reacciones que facilite la adaptación y la evolución.
En este punto es imprescindible que la reacción química generada sea capaz de crear un entramado de reacciones cuya complejidad vaya en aumento y que, además, sea capaz de
adaptarse a condicionescambiantes: cambios de acidez, variaciones de concentración… etc.
5. Que el sistema químico creado sea capaz de crecer y reproducirse. El proceso de crecimiento implica que la velocidad a la que se sintetiza materia sea mayor que la velocidad a la
que se consume. Para reproducirse debe de desarrollarse un mecanismo en virtud del cual el
sistema sea capaz de generar unidades independientes que seguirán distintas trayectorias
evolutivas y competirán entre ellas por los recursos (evolución darwinista)
Los partidarios del modelo metabólico sostienen que su confirmación implicaría un profundo cambio
en nuestra manera de contemplar la vida.
El modelo del replicador implica que el inicio de la vida es un proceso altamente improbable, lo cual
nos lleva a concluir que su repetición tiene muy pocas probabilidades (estamos solos en el universo).
El modelo metabólico, sin embargo, aporta una probabilidad mucho mayor al proceso con lo cual la
probabilidad de que exista vida en otro lugar es más alta.
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La Célula

La célula es la estructura más pequeña que puede considerarse un ser vivo. De hecho los primeros
seres vivos sobre la Tierra eran organismos unicelulares (que vivieron hace unos 3500 millones de
años) muy parecidos a las bacterias actuales.
La teoría celular descansa sobre tres principios básicos:
• La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Esto es, todos los seres vivos
están formados por células.
• La célula es la unidad funcional de los seres vivos. Es el sistema más pequeño capaz
de realizar las funciones básicas de unser vivo: nutrición, relación con el medio y reproducción.
• La célula es la unidad reproductora de los seres vivos. Toda célula proviene de otra
célula preexistente.
Existen dos tipos diferentes de células:
• Células procariotas. Son las células más sencillas. Carecen de núcleo y de compartimentos internos y tienen un tamaño de unos 2 µm (2.10- 6 m, dos milésimas de milímetro).
Las bacterias son células procariotas.
• Células eucariotas. Mucho más complejas. Tienen un núcleo diferenciado donde se
concentra el material genético y en su citoplasma se pueden localizar gran número de
compartimentos, limitados por membranas, en los que se realizan diversas funciones. Una
célula eucariota típica tiene un tamaño aproximado de unos 20 µm. Las células de los
animales y las plantas son eucariotas.
Ambos tipos de células poseen una membrana (membrana celular o plasmática) que actúa como superficie de separación entre el interior de la célula o citoplasma y el medio. Asimismo en
el interior de ambos tipos de células podemos encontrar moléculas de ADN que constituye el
material hereditario.

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Células procariotas
Las células procariotas tienen la siguiente
estructura básica:
Membrana plasmática que limita la célula y
la separa del medio. A menudo la membrana
plasmática se pliega hacia el interior de la
célula formando los mesosomas.
Pared celular o bacteriana formada, fundamentalmente, por una capa de péptidos
(peptidoglucanos), aunque en algunos casos
existe una doble pared formada por lípidos.
Material genético. Se encuentra enel interior de la célula, en el citoplasma, sin que
exista ninguna membrana que lo separe físicamente de él. Normalmente consiste en
una única molécula de ADN. Puede que
existan pequeños moléculas de ADN de forma circular diseminados por el citoplasma
denominados plásmidos.
Citoplasma. Situado en el interior de la membrana plasmática. Podemos dividirlo en el citosol, fundamentalmente agua, en la que se encuentran disueltas sales y compuestos orgánicos, y los ribosomas, pequeños gránulos en los que tiene lugar la síntesis de las proteínas.
Algunas células procariotas pueden tener flagelos para desplazarse o vacuolas para almacenar sustancias de reserva.
Las células procariotas se dividen en arqueas y bacterias. Las arquea fueron descubiertas en ambientes en los cuales la vida debería ser imposible: aguas a elevadas temperaturas, con una salinidad
o acidez extrema, aguas residuales, pozos de petróleo… etc, pero desde entonces se las ha hallado
en todo tipo de hábitats y se estima que podrían constituir hasta el 20% de la biomasa. Aunque su
estructura es muy parecida a la de las bacterias difieren considerablemente de éstas en la composición química de la membrana plasmática y de la pared celular.
Las bacterias tienen normalmente flagelos y poseen una capacidad notable para degradar una gran
variedad de compuestos orgánicos, por lo que son usadas en la destrucción de basuras, vertidos de
petróleo, desechos industriales… etc.
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Células eucariotas
Las células eucariotas son los componentes estructurales básicos de animales y plantas ypresentan
una complejidad muy superior a las procariotas. Podemos distinguir en ellas:
Membrana celular o plasmática que sirve
de límite físico entre la célula y el medio. A
través de la membrana celular se va a producir el intercambio de sustancia entre el medio
exterior y la célula. Tiene un espesor muy
pequeño, de unos 7 nm (7.10

-9

m, siete mi-

llonésimas de milímetro)
Citoplasma. El citoplasma de las células eucariotas, a diferencia de las procariotas, se
encuentra dividido en compartimentos, llamados orgánulos, rodeados por membranas, y
estructuras no membranosas.

Célula animal

Orgánulos o estructuras membranosas. Tienen en común, como se ha dicho más arriba, que están
separados físicamente del citoplasma por membranas que los rodean. Cumplen diferentes funciones
en la célula.
 Retículo endoplasmático. Está formado por un conjunto de pequeños tubos aplanados interconectados entre sí (ver figura). Existen dos tipos:
El retículo endoplasmático rugoso (RER), en el que se pueden apreciar, adheridos
en el exterior de los tubos, gran cantidad de ribosomas (que aparecen como puntos en la imagen). Los ribosomas se encargan de sintetizar las proteínas con la información transportada por el ARN que, a su vez, la obtiene del ADN del núcleo.
El retículo endoplamático liso (REL). Los tubitos no tienen ribosomas adheridos..
Aquí se fabrican los lípidos que constituyen la membrana.
 Aparato de Golgi. Aparece como un conjunto de sacos membranosos rodeados de vesículas. Tiene como misión almacenar sustancias que han de ser transportadas a otra parte de
lacélula o excretadas la exterior.
 Lisosomas. En los lisosomas se produce la digestión de las sustancias (ruptura de moléculas complejas para obtener otras más sencillas). Los lisosomas se unen a las vesículas llenas de materia orgánica y, mediante enzimas, fraccionan las moléculas.
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 Peroxisomas. Utilizan el oxígeno para oxidar sustancias. Son capaces de destruir sustancias muy oxidantes, y potencialmente peligrosas para la célula, como el peróxido de hidrógeno o los iones superóxido.
 Mitocondrias. En el interior de las mitocondrias se produce la oxidación de las sustancias,
almacenando la energía desprendida en la reacción en forma de enlaces fosfato. Aquí se
produce y almacena la energía que la célula necesita.
 Núcleo. Se encuentra separado del citoplasma por una doble membrana permeable. En su
interior se encuentra el ADN (cromatina) y los nucleolos, donde se fabrican los ribosomas.
 Cloroplastos. Son orgánulos característicos de las células vegetales. En su interior se
almacena la clorofila. En los
cloroplastos tiene lugar la
función clorofílica gracias a
la cual se sintetiza materia
orgánica a partir del CO 2 ,
agua y la energía solar que
es captada por la clorofila.
 Vacuolas. También característicos de la células
vegetales.

Son

grandes

bolsas (pueden ocupar hasta el 70 % de la célula) que
cumplen la doble función de
almacenar sustancias y de

Célula vegetal

mantener la forma de la
célula gracias a la presión ejercida sobre el citoplasma.
• Estructuras no membranosas
 Citoesqueleto. Es un entramadode filamentos de proteínas que se encuentra distribuido en
el citosol. Da forma a la célula y permite que ésta se mueva. Los filamentos del citoesqueleto surgen de una zona cercana al núcleo llamada centrosoma.
 Pared celular. Exclusiva de las células vegetales. Está formada por celulosa y rodea a la
célula por fuera de la membrana plasmática, dándole rigidez.

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De la célula procariota a la eucariota. Teoría del endosimbiote

A pesar de la gran diferencia de complejidad entre las células procariotas y eucariotas parece fuera
de toda duda que ambas tuvieron un antepasado común. La separación entre eucariotas y procariotas sucedió hace unos 3.000 millones de años. A partir de entonces ambas evolucionaron de forma
muy distinta. De esta evolución tenemos hoy día algunas pistas que dan lugar a la teoría del endosimbiote, según la cual las células eucariotas son el producto de una simbiosis (asociación
para sobrevivir) entre una primitiva eucariota y células procariotas.
La teoría supone que debió existir una procariota de tamaño bastante mayor que las actuales (las
células procariotas son unas diez veces más pequeñas que las eucariotas) que evolucionó hasta
desarrollar la capacidad de engullir bacterias (fagocito primitivo).
Probablemente todo empezó a partir de la pérdida de una estructura característica de las procariotas:
la pared celular. Sin ella la célula se queda con una membrana móvil y flexible. La flexibilidad de la
membrana permitiría desarrollar ondulaciones en su periferia, aumentando considerablemente su
tamaño.Probablemente en este estadio primitivo la digestión de las sustancias ingeridas por la célula
se realiza en su exterior. Los ribosomas fabricarían las enzimas digestivas que se liberan hacia el
exterior de la célula para degradar las sustancias más complejas facilitando su posterior absorción.
Posteriormente se formarían plegamientos internos de la membrana que dieron lugar a compartimentos interiores en los cuales se producirían procesos digestivos (que estarían situados ahora en el interior de la célula). El ADN se concentra en una región precursora del núcleo de la célula.

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Se van creando elementos esqueléticos que proporcionan más capacidad de movimientos a la membrana lo que permite el transporte de materiales en su interior. La célula aprende a engullir partículas
más sencillas que digiere en su interior. Los compartimentos interiores van adoptando, poco a poco,
diferentes formas y funciones. Algunos de ello se aplanan y rodean el ADN que ha aumentado en
tamaño y complejidad.

De esta manera debieron formarse el retículo endoplasmático, los lisosomas o el aparato de Golgi.
Este fagocito primitivo desarrolló flagelos para poder moverse y ya poseería un núcleo diferenciado
en cuyo interior estaría el ADN.
Orgánulos tales como las mitocondrias, peroxisomas o plastos (células vegetales), fundamentales
para la supervivencia de la célula, se considera que surgieron a partir de bacterias engullidas por el
fagocito. Éste sería, muy probablemente, anaerobio. Los perixisomas, al igual que las mitocondrias
son capaces de producirreacciones en las cuales el oxígeno es usado para metabolizar sustancias
complejas y pudieron representar una forma de supervivencia para la célula que los incorporó con el
fin de eliminar el oxígeno y otras sustancias oxidantes perjudiciales para un organismo aerobio. Los
antepasados de mitocondrias y peroxisomas probablemente fueran bacterias capaces de eliminar el
oxígeno que, una vez comidas por el fagocito, en vez de ser digeridas se incorporaron a la célula.
Las cianobacterias (procariotas capaces de sintetizar materia orgánica a partir de la luz solar) probablemente fueron los precursores de los cloroplastos actuales. Una vez en el interior del fagocito se
inicia una relación simbiótica con la célula la cual pasaría de necesitar un suministro constante de
alimentos a ser autosuficiente, sintetizando los materiales necesarios para su supervivencia a partir
de la luz solar, el aire y el agua.

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De la célula a los organismo pluricelulares
Aunque las células son las unidades fundamentales existen organismos vivos de una complejidad
muy superior y que constan de un gran número de células (se considera que el cuerpo humano tiene
del orden de 1014 células, 100 billones de cálulas).
Las células pueden agruparse para desempeñar funciones muy específicas. La especialización de las
células implica cambios tanto en su forma, como en su estructura y funcionamiento interno.
Todo comienza con una primera célula o cigoto que se divide en varias células hijas que continúan
dividiéndose a su vez. Cada célula hija hereda una copia idénticadel ADN. En principio, por tanto,
todas las células son idénticas, pero pronto comienza el proceso de diferenciación celular. De la
información transmitida en el ADN unas células ejecutan unas instrucciones y otras, otras distintas
dando lugar a los distintos tipos de células.
Las células especializadas se organizan en tejidos (por ejemplo el tejido muscular). Los tejidos pueden formar órganos (por ejemplo el corazón) y un conjunto de órganos llega a constituir agrupaciones superiores tales como los aparatos (conjunto de órganos muy diferentes que realizan una función), por ejemplo el aparato digestivo o sistemas (conjunto de varios órganos parecidos entre sí),
por ejemplo el sistema muscular.
El éxito de los organismos pluricelulares reside en la especialización de las células y presenta ventajas evolutivas considerables debido a la cooperación entre grupos de células.

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Nanotecnología y Nanociencia
«Trabajo en obtener una pintura que, aplicada a las ventanas, capte la
energía del Sol»
«Los premios ´Príncipe´ son un referente internacional»
• «Puede parecer que la ciencia va lenta, pero en términos históricos la velocidad es de vértigo»
• «Recientemente hemos adquirido la capacidad de
mover átomos y moléculas»
Amador Menéndez Velázquez
Doctor en Química, investigador en el MIT (EE UU) y
Premio Europeo de Divulgación Científica
Javier Neira
La Nueva España (22 de noviembre de 2009)

Amador Menéndez Velázquez, científico del Instituto Tecnológico de Materiales de Asturias (Fundación ITMA) y del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN),que actualmente investiga en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) -una de las principales universidades del mundo, situada en EE UU- ha sido el ganador del Premio Europeo de Divulgación Científica por su obra «Una revolución en miniatura. Nanotecnología y disciplinas convergentes». La
finalidad del premio, convocado anualmente, es estimular la creación y la difusión de obras que, con
un lenguaje sencillo, pongan al alcance del público general y de los estudiantes preuniversitarios en
particular los avances científicos y tecnológicos.
Distinga entre nanociencia y nanotecnología.
La nanociencia permite asomarnos a las intimidades de la materia y visualizar el mundo atómico y
molecular. Pero somos algo más que meros espectadores. Recientemente, hemos adquirido la capacidad de mover átomos y moléculas. Eso es precisamente la nanotecnología, una ingeniería a escala
atómica, una ingeniería cuyos ladrillos básicos son los átomos y moléculas, de los que todos estamos
hechos.
sEs realmente, como se dice, una revolución que ya está en marcha?
Las variaciones en la disposición de los átomos distinguen, por ejemplo, el carbón del diamante o el
tejido sano del canceroso. Manipular la materia a escala atómica y molecular nos permite, por primera
vez en la Historia, fabricar materiales a la carta, con propiedades controladas y para fines específicos.

1


La evolución de la humanidad ha estado siempre marcada por los materiales que ha tenido a
su alcance.
De hecho, los grandes momentos de la organización humana han sido caracterizados por los historiadores en función delos materiales usados en cada momento: Edad del Cobre, Edad del Bronce,
Edad del Hierro Los guerreros armados con espadas y escudos de hierro derrotaban a los que usaban bronce o cobre. Las guerras pasaron a decantarse a favor de los que dominaban el nuevo material. Ahora, los nanomateriales pueden ser cruciales para vencer importantes batallas, como las relativas a la enfermedad o al cambio climático y calentamiento global. Esperemos que la humanidad haga
un uso racional de estos nuevos materiales y no los utilice para otras batallas, en las que nunca hay
ganador.
La nanotecnología en todo caso es relativamente reciente.
Fue el premio Nobel de Física Richard Feynman quien alertó del potencial de lo infinitamente pequeño ya en 1959. Sin embargo, el mundo tuvo que esperar para colocar los átomos en el lugar adecuado hasta el año 1981, con la invención del microscopio de efecto túnel. Hoy ya tenemos fascinantes
productos en el mercado, con diferentes aplicaciones. Puede parecer que vamos lentos, pero en
términos históricos la velocidad es de vértigo.
Una carrera hacia lo más pequeño.
Efectivamente, y quizá las nuevas tecnologías de la información y la comunicación sean el sector en
el que mejor se puede apreciar esa tendencia a la miniaturización. El primer ordenador programable,
el «ENIAC», de Electronic Numerical Integrator and Computer, pesaba 30 toneladas y ocupaba 160
metros cúbicos. Muchos de nuestros «gadgets» tecnológicos actuales, como un teléfono móvil, son
miles de veces más potentes que el «ENIAC» y consumen menos energía que uno de sus tubos de
vacío. Lamicroelectrónica de la segunda mitad del siglo XX fue la antesala de la nanotecnología y la
nanoelectrónica. Hemos pasado del micrómetro, la millonésima parte del metro, al nanómetro, la milmillonésima parte del metro. Es decir, hemos conseguido reducir mil veces las dimensiones de nuestros dispositivos electrónicos.
sQué ventajas tiene pensar en pequeño?
Más pequeño no sólo significa más práctico y móvil, sino menos consumo de material. Y también más
rápido, ya que los electrones portadores de la información deben recorrer menores distancias.
sExisten límites?
Estamos camino de lograr un ordenador excepcional, el ordenador cuántico. En esas escalas de la
materia aparece una nueva gramática, la mecánica cuántica, que no encuentra análogo alguno en el
mundo macroscópico. Pasaremos de los dos estados actuales, marcados por el cero y el uno, a infinitos estados, de cero, uno y combinaciones de ambos, que se traducirán en un incremento excepcional de la potencia de cálculo de los ordenadores.
La mecánica cuántica se manifiesta, sobre todo, a escalas mucho más pequeñas.
Efectivamente, cuando tenemos un átomo individual estamos en las dimensiones del angstrom, la
décima parte del nanómetro, y ahí se presentan efectos mecanocuánticos. El nanomundo es el resultado del primer nivel de organización de átomos y moléculas, de cuya unión resultan nanocristales,
nanotubos, nanobiomotores o nanomáquinas biológicas. Representa también el umbral natural donde
todos los sistemas vivos y los sistemas artificiales trabajan.
sY la nanomedicina?
Es posible hablar ya de nanodiagnósticos ynanoterapias. Con la nanotecnología es posible el diagnóstico sofisticado y preciso, en los primeros estadios de la enfermedad, cuando todavía puede ser
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fácilmente abolida. Y también nos proporciona eficaces nanoterapias. La seductora promesa de entregar fármacos directamente a las células cancerígenas, dejando intactas las sanas, es hoy una realidad. Es lo que se conoce como liberación inteligente de fármacos, que ha llevado más allá de la
ciencia ficción ese «Viaje fantástico» de Isaac Asimov. Algunos de estos sistemas ya están en el
mercado, caso del Gliadel, utilizado para combatir eficazmente una enfermedad como el cáncer de
próstata.
sTodo eso se está traduciendo en un aumento en la esperanza de vida?
Nuestros órganos y tejidos están programados para una duración limitada. Las técnicas de trasplante
son bien conocidas. El problema radica en la escasez. Con la nanotecnología ha sido posible la construcción de tejidos y órganos artificiales. En los hospitales hay ya bancos de piel artificial, que puede
ser utilizada para reemplazar la que sufrió quemaduras. En los laboratorios se abordan proyectos tan
fascinantes como la construcción de un corazón artificial.
Otras aplicaciones de la nanotecnología.
A nivel individual, nos preocupa la salud humana y, a nivel colectivo, el desarrollo sostenible del planeta. Hacen falta fuentes de energía limpias, como la energía solar. Una sola hora de Sol es suficiente para satisfacer las demandas energéticas de la Humanidad durante todo un año. El principal problema radica en que las celdas solares convencionales sólo capturan unapequeña fracción de los
rayos solares visibles, lo que limita enormemente su eficiencia. La radiación solar es la suma de los
siete colores del arco iris, visibles a nuestros ojos, más el infrarrojo y el ultravioleta, invisibles a nuestros ojos. Las celdas que tenemos en el mercado están especializadas fundamentalmente en atrapar
uno de esos colores. Además, utilizan materiales caros como el silicio. Con ayuda de la nanotecnología estamos empezando a desarrollar nuevos materiales, que capturen la radiación solar en todo su
espectro lumínico, al tiempo que abaratan los costes. La nanotecnología también permite desarrollar
luces de bajo consumo conocidas como luces frías o diodos emisores de luz.
sEn qué está trabajando actualmente en el Instituto Tecnológico de Massachusetts?
El gran objetivo perseguido es el máximo aprovechamiento de la energía de la propia Tierra y del Sol
en todo su espectro, prestando especial atención a una fuente de energía poco considerada hasta la
fecha, que es la contenida en la radiación infrarroja, invisible a nuestros ojos, pero no por ello ausente. Trabajo en una pintura fotovoltaica que, aplicada al cristal de las ventanas, nos permita captar esa
radiación. Tendríamos así un sistema fotovoltaico integrado de una forma arquitectónica.
sPor qué la radiación infrarroja?
Más de la mitad de la radiación solar nos llega en forma de radiación infrarroja y a su vez el propio
planeta Tierra y su entorno emiten grandes cantidades. Por otra parte, no podemos depender exclusivamente del Sol como un interruptor que encienda o apague nuestras demandasenergéticas. sCómo
abastecernos por las noches o los días nublados? Necesitamos una fuente de energía no intermitente, como la contenida en la radiación infrarroja, que está asociada a la energía térmica. Cualquier
cuerpo emite radiación infrarroja en mayor o menor medida, dependiendo de su temperatura. Ése es
precisamente el fundamento de las cámaras de visión nocturna.
sQué estrategia concreta de investigación sigue?
Comenzamos haciendo simulaciones teóricas, para tratar de encontrar materiales que capturen eficientemente la radiación infrarroja y la conviertan en electricidad. Es más rápido y económico ensayar
con lápiz, papel y ordenador que en el laboratorio. Una vez que tengamos una lista de potenciales
candidatos es cuando pasamos a sintetizarlos y desarrollar el dispositivo. Algo similar a lo que ocurre
en la edificación en la vida cotidiana: primero se diseña el plano del edificio y luego se construye siguiendo las indicaciones del plano.
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sPodrá algún día un centro de investigación español ser como el MIT?
Antes de llegar al MIT la gente me hablaba de la gran cantidad de medios materiales que aquí tendría. Pero después de mes y medio me he dado cuenta de que, como en cualquier empresa, lo más
grande e importante del MIT son sus recursos humanos. Los grandes científicos son los que no sólo
resuelven problemas, sino los que escogen los problemas a resolver. Aquí hay grandes visionarios
que supieron leer los desafíos y necesidades reales de la humanidad. Y después los afrontaron con
ingeniosas estrategias, traduciéndolos a aplicaciones prácticas que redundanen beneficio del ser
humano y de su entorno. Son también grandes soñadores que apostaron por sueños que muchos
consideraban imposibles. La ciencia y la tecnología son cada vez más una obra colectiva. Son la suma de los esfuerzos de muchas personas en diferentes partes del planeta, pero sí es cierto que el
MIT ha conseguido reunir una masa crítica muy importante, que de alguna forma marca la pauta.
Será muy difícil para cualquier centro, no sólo español, sino de otras partes del mundo, estar a su
altura.
Usted es miembro del jurado del premio «Príncipe» de Investigación. sCómo se perciben en
EE UU y en otros países los premios?
Casualmente, el otro día me encontré con Robert Langer, investigador del MIT y premio «Príncipe de
Asturias» de Investigación Científica y Técnica 2008. Le pregunté por este premio. No dudó un instante: he recibido 170 premios a lo largo de mi vida, algunos tan importantes como el Premio de Tecnología del Milenio, pero de ninguno tengo tan grato recuerdo como del recibido en Asturias, me dijo.
Creo que nuestros premios se han consolidado en el panorama internacional y son el referente indiscutible, que goza de credibilidad y prestigio. Es la recompensa a la ilusión y al trabajo bien hecho durante 29 años. Graciano García es una de las grandes personalidades de nuestra era.
La Universidad de Oviedo opta a la excelencia.
Sé que ha superado la primera fase y que en breve se enfrenta a la prueba definitiva. Como ex alumno y antiguo investigador de esa Universidad, me agradaría que consiguiese el sello de excelencia.
Creo que lo merece.
Del Instituto deCangas del Narcea al Instituto Tecnológico de Massachusetts.
No son cosas incompatibles. He conocido grandes profesionales en los institutos. De ellos recibí importantes enseñanzas humanas y profesionales, así como de los alumnos. Al fin y al cabo, el mejor
campo de entrenamiento de un divulgador son las aulas.

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Ciencias del Mundo Contemporáneo

Internet cambia la forma
de leer… sy de pensar?
La lectura en horizontal, a saltos rápidos y muy variados se ha
extendido - sPuede la Red estar reeducando nuestro cerebro?
(https://www.elpais.com/articulo/sociedad/Internet/cambia/for
ma/leer/pensar/elpepisoc/20081010elpepisoc_1/Tes)

Abel Grau (El País, 10/10/2008)
Internet ya es para muchos el mayor canal de información. Cada vez es superior el tiempo empleado
en navegar, ya sea para leer las noticias, revisar el correo, ver vídeos y escuchar música, consultar
enciclopedias, mapas, conversar por teléfono y escribir blogs. En definitiva, la Red filtra gran parte de
nuestro acceso a la realidad. El cerebro humano se adapta a cada nuevo cambio e Internet supone
uno sin precedentes. sCuál va a ser su influencia? Los expertos están divididos. Para unos, podría
disminuir la capacidad de leer y pensar en profundidad. Para otros, la tecnología se combinará en un
futuro próximo con el cerebro para aumentar exponencialmente la capacidad intelectual.
Uno de los más recientes en plantear el debate ha sido el ensayista estadounidense Nicholas G. Carr, experto en Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), y asesor de la
Enciclopedia británica. Asegura que ya nopiensa como antes.
Le sucede sobre todo cuando lee. Antes se sumergía en un
libro y era capaz de zamparse páginas y páginas hora tras
hora. Pero ahora sólo aguanta unos párrafos. Se desconcentra, se inquieta y busca otra cosa que hacer. 'La lectura profunda que solía suceder de forma natural se ha convertido en un esfuerzo', señala Carr en el provocador artículo Is Google making us stupid? (sEstá Google volviéndonos tontos?), publicado en la revista The Atlantic. Carr achaca su desorientación a una razón principal: el uso prolongado de Internet.
Está convencido de que la Red, como el resto de medios de comunicación, no es inocua. '[Los medios] Suministran el material del pensamiento, pero también modelan el proceso de pensar', insiste.
'Creo que la mayor amenaza es su potencial para disminuir nuestra capacidad de concentración, reflexión y contemplación', advierte Carr, a través del correo electrónico. 'Mientras Internet se convierte
en nuestro medio universal, podría estar readiestrando nuestros cerebros para recibir información de

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
manera muy rápida y en pequeñas porciones', añade. 'Lo que perdemos es nuestra capacidad para
mantener una línea de pensamiento sostenida durante un periodo largo'.
El planteamiento de Carr ha suscitado cierto debate en foros especializados, como en la revista
científica online Edge.org, y de hecho no es descabellado. Los neurólogos sostienen que todas las
actividades mentales influyen a un nivel biológico en el cerebro; es decir, en el establecimiento de las
conexiones neuronales, la compleja redeléctrica en la que se forman los pensamientos. 'El cerebro
evolucionó para encontrar pautas. Si la información se presenta en una forma determinada, el cerebro
aprenderá esa estructura', detalla desde Londres Beau Lotto, profesor de neurociencia en el University College de Londres. Y añade una precisión: 'Luego habría que ver si el cerebro aplica esa estructura en el modo de comportarse frente a otras circunstancias; no tiene por qué ser así necesariamente,
pero es perfectamente posible'.
Lo que queda por ver es si esta influencia va a ser negativa, como vaticina Carr, o si va a ser el primer paso para integrar la tecnología en el cuerpo humano y ampliar las capacidades del cerebro, como predice el inventor y experto en inteligencia artificial Raymond Kurzweil. 'Nuestras primeras
herramientas ampliaron nuestro alcance físico, y ahora extienden nuestro alcance mental. Nuestros
cerebros advierten de que no necesitan dedicar un esfuerzo mental (y neuronal) a aquellas tareas
que podemos dejar a las máquinas', razona Kurzweil desde Nueva Jersey. Y cita un ejemplo: 'Nos
hemos vuelto menos capaces de realizar operaciones aritméticas desde que las calculadoras lo hacen por nosotros hace ya
muchas décadas. Ahora confiamos en Google como un amplificador de nuestra memoria, así que de hecho recordamos
peor las cosas que sin él. Pero eso no es un problema porque
no tenemos por qué prescindir de Google. De hecho, estas
herramientas se están volviendo más ubicuas, y están disponibles todo el tiempo'.
Oponer cerebro y tecnología es un enfoque erróneo, según coincide con Kurzweil el profesorJohnMcEneaney, del Departamento de Lectura y Artes lingüísticas de la Universidad de Oakland (EE UU).
'Creo que la tecnología es una expresión directa de nuestra cognición', discurre McEneaney. 'Las
herramientas que empleamos son tan importantes como las neuronas de nuestros cráneos. Las
herramientas definen la naturaleza de la tarea para que las neuronas puedan hacer el trabajo'.
Carr insiste en que esta influencia será mucho mayor a medida que aumente el uso de Internet. Se
trata de un fenómeno incipiente que la neurología y la psicología tendrán que abordar a fondo, pero
de momento un informe pionero sobre hábitos de búsqueda de información en Internet, dirigido por

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
expertos del University College de Londres (UCL), indica que podríamos hallarnos en medio de un
gran cambio de la capacidad humana para leer y pensar.
El estudio observó el comportamiento de los usuarios de dos páginas web de investigación, uno de la
British Library y otro del Joint Information Systems Comittee (JISC), un consorcio educativo estatal
que proporciona acceso a periódicos y libros electrónicos, entre otros recursos. Al recopilar los registros, los investigadores advirtieron que los usuarios 'echaban vistazos' a la información, en vez de
detenerse en ella. Saltaban de un artículo a otro, y no solían volver atrás. Leían una o dos páginas en
cada fuente y clicaban a otra. Solían dedicar una media de cuatro minutos por libro electrónico y ocho
minutos por periódico electrónico. 'Está claro que los usuarios no leen online en el sentido tradicional;
dehecho, hay indicios de que surgen nuevas formas de lectura a medida que los usuarios echan vistazos horizontalmente a través de títulos, páginas y resúmenes en busca de satisfacciones inmediatas', constata el documento. 'Casi parece que se conectan a la Red para evitar leer al modo tradicional'.
Los expertos inciden en que se trata de un cambio vertiginoso. 'La Red ha provocado que la gente se
comporte de una manera bastante diferente con respecto a la información. Esto podría parecer contradictorio con las ideas aceptadas de la biología y la psicología evolutivas de que el comportamiento humano básico no
cambia de manera súbita', señala desde Londres el profesor
David Nicholas, de la Facultad de Información, Archivos y Bibliotecas del UCL. 'Hay un consenso general en que nunca
habíamos visto un cambio a esta escala y rapidez, así que
éste podría muy bien ser el caso [de un cambio repentino]',
añade, citando su ensayo Digital consumers.
Se trata de una transformación sin precedentes porque es un nuevo medio con el potencial de incluir
a todos los demás. 'Nunca un sistema de comunicaciones ha jugado tantos papeles en nuestras vidas ?o ejercido semejante influencia sobre nuestros pensamientos? como Internet hace hoy', incide
Carr. 'Aun así, a pesar de todo lo que se ha escrito sobre la Red, se ha prestado poca atención a
cómo nos está reprogramando exactamente'.
Esta alteración de las maneras de buscar información y de leer no sólo afectaría a los más jóvenes, a
los que se les supone mayor número de horas conectado, sino a individuos de todas las edades. 'Lo
mismo les hasucedido a maestros, profesores y médicos de cabecera. Todo el mundo muestra un
comportamiento de saltos y lecturas por encima', precisa el informe.
Carr insiste en que una de las cuestiones clave es el modo de lectura 'superficial' que va ganando
terreno. 'En los tranquilos espacios abiertos por la lectura de un libro, sostenida y sin distracciones, o
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Ciencias del Mundo Contemporáneo
por cualquier otro acto de contemplación, establecemos nuestras propias asociaciones, extraemos
nuestras propias inferencias y analogías, y damos luz a nuestras propias ideas'. El problema es que
al impedir la lectura profunda se impide el pensamiento profundo, ya que uno es indistinguible del
otro, según escribe Maryanne Wolf, investigadora de la lectura y el lenguaje de la Tufts University (EE
UU) y autora de Cómo aprendemos a leer (Ediciones B). Su preocupación es que 'la información sin
guía pueda crear un espejismo de conocimiento y, por ello, restrinja los largos, difíciles y cruciales
procesos de pensamiento que llevan al conocimiento auténtico', señala Wolf desde Boston.
Más allá de las advertencias sobre los hipotéticos efectos de Internet sobre la cognición, científicos
como Kurzweil dan la bienvenida a esta influencia: 'Cuanto más confiamos en la parte no biológica
(es decir, las máquinas) de nuestra inteligencia, la parte biológica trabaja menos, pero la combinación
total aumenta su inteligencia'. Otros discrepan de esta predicción. La mayor dependencia de la Red
conllevaría que el usuario se vuelva vago y, entre otras costumbres adquiridas, confíe completamente
en losmotores de búsqueda como si fueran el grial. 'Lo utilizan como una muleta', señala el profesor
Nicholas, que recela de que esa herramienta sirva para liberar al cerebro de las tareas de búsqueda
para poder emplearse en otras.
Carr va más allá y asegura que el tipo de lectura 'vistazo' beneficia a las empresas. 'Sus ingresos
aumentan a medida que pasamos más tiempo conectados y que aumentamos el número de páginas
y de los elementos de información que vemos', razona. 'Las empresas tienen un gran interés económico en que aumentemos la velocidad de nuestra ingesta de información', añade. 'Eso no significa
que deliberadamente quieran que perdamos la capacidad de concentración y contemplación: es sólo
un efecto colateral de su modelo de negocio'.
Otros expertos matizan bastante el pronóstico de Carr. El experto en tecnología Edward Tenner, autor
de Our own devices: how technology remake humanity (Nuestros propios dispositivos: cómo la tecnología rehace a la humanidad), se suma a la crítica de Carr pero añade que no tiene por qué ser irreversible. 'Coincido con la preocupación por el uso superficial de Internet, pero lo considero como un
problema cultural reversible a través de una mejor enseñanza y un mejor software de búsqueda, y no
como una deformación neurológica', explica desde Nueva Jersey (EE UU). 'Sucede como con la gente que está acostumbrada a los coches y a las tumbonas pero entiende la importancia de hacer ejercicio'.
En definitiva, científicos como Kurzweil destacan el potencial de Internet como herramienta de conocimiento. 'La Red ofrece la oportunidad de albergar todala computación, el conocimiento y la comunicación que hay. Al final, excederá ampliamente la capacidad de la inteligencia humana biológica. Y
concluye: 'Una vez que las máquinas puedan hacer todo lo que hacen los humanos, será una con-

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Ciencias del Mundo Contemporáneo
junción poderosa porque se combinará con los modos en los que las máquinas ya son superiores.
Pero nos mezclaremos con esta tecnología para hacernos más inteligentes'.
.

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TRABAJOS,
CONTROLES y
LECTURAS


Ciencias del Mundo Contemporáneo
Consideraciones sobre la entrega de trabajos
Durante el presente curso se propondrán varios trabajos voluntarios y
obligatorios
Con el fin de guardar ordenadamente los archivos, corregirlos con mayor
comodidad y evitar pérdidas de tiempo los trabajos se ajustarán a las
siguientes normas:
•
•
•
•
•
•

Siempre que sea posible se enviará el trabajo al profesor por correo
electrónico a la dirección danielgvhispano@hotmail.com
Se pondrá en el Asunto: Trabajo de el tema que sea de nombre y
apellido - CMC 1sA o 1sB
Se incluirá el trabajo en un archivo adjunto
En nombre del archivo adjunto será de nuevo Trabajo de el tema
que sea de nombre y apellido - CMC 1sA
El tipo de fichero adjunto se procurará que no sea doc o docx,
preferiblemente pdf
El profesor mandará la confirmación de la recepción del trabajo


Trabajo “Noti-Ciencia”
Cada semana, los alumnos de la asignatura Ciencias del Mundo
Contemporáneo deberán enviar una noticia (reciente o no actual pero de
alto impacto en la comunidad científica) relacionada con las ciencias en
general.Junto con la noticia (puede contener o no una imagen) deberán incluir
obligatoriamente un comentario personal o crítico entre 200 o 300
palabras.
Deberán enviar a danielgvhispano@hotmail.com noticias diferentes a lo
largo de las evaluaciones, poniendo en el asunto “Noticia …. (titulo de la
misma)….. Nombre alumno CMC 1sBach A o B”
Se evaluarán al final de la evaluación cada una de las noticias enviadas,
pudiéndose publicar en la wiki HICIENCIAS.

“DISEÑA TU PRACTICA DE LABORATORIO”

1s Bach Ciencias del Mundo Contemporáneo. Diciembre 2011
TAREA NAVIDADES

Redacta y diseña un experimento científico sencillo (puedes inspirarte o
basarte en algunos ya descritos) relacionado con algún fenómeno físico y/o
químico que te resulte sorprendente. Intenta ser crítico y creativo.
Obligatorio utilizar este guión de prácticas:
- Título de la práctica (claro, directo y conciso)
- Objetivo principal (squé quieres demostrar?)
- Introducción y Fundamento teórico (hechos en los que se basa,
dónde se encuentra, para qué se utiliza, etc…)
- Materiales para la realización (puesta en marcha en un laboratorio
siempre y cuando sea posible)
- Procedimiento experimental (apoyado o montado con dibujos que lo
visualicen de manera simple)
- Resultado observado (explica y describe el fenómeno físico y/o
químico)
- Conclusiones (opinión personal: sé crítico con lo que has observado
y aprendido)
- Fuentes bibliográficas (citar lugares de los que has empleado
información)
CABE TAMBIEN LA POSIBILIDAD DE QUE GRABEN UN VIDEO
(5-10 min.) USTEDES MISMOS EXPLICANDO EL EXPERIMENTO.
Nota:Cuidar Contenido, Orden y Presentación. Se puede realizar a
ordenador. Cualquier copia textual de internet anula completamente el
trabajo. El trabajo es individual o en grupo.
Se debe enviar a danielgvhispano@hotmail.com antes del 10-1-2012.
'Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo'
Benjamin Franklin


Trabajo sobre Vídeos de Ciencia
Este trabajo es voluntario para los alumnos de 1s de Bachillerato de
Ciencias para el Mundo Contemporáneo.
En Internet se encuentra material muy variado y de muy diversa calidad
sobre los temas tratados durante todo el curso de Ciencias para el Mundo
Contemporáneo.
El trabajo
El trabajo propuesto consistirá en lo siguiente:
a— Buscar en Internet videos que traten sobre aspectos interesantes de
ciencias, y que estén relacionados con el tema que estemos dando en ese
momento en la asignatura.
a— Seleccionar los más interesantes o que expliquen mejor alguno de los
temas tratados.
a— Hacer un pequeño resumen escrito de su contenido (entre medio folio y
un folio).
a— Preparar uno de ellos que tenga una duración aproximada de 5 minutos,
por si hay que exponerlo en clase (sobre 5 minutos de exposición)
a— Enviar las direcciones de los videos al profesor a la dirección
danielgvhispano@hotmail.com poniendo en el asunto del mensaje:
VideoCiencia, el nombre del alumno y CMC 1sBach.
Enviar a esta misma dirección los resúmenes sobre los videos.
a— Presentarlo a los compañeros en clase (no siempre será posible).
Valoración
El material seleccionado y su exposición se evaluarán para la nota final del
curso. Se valorará:a— Interés del material elegido (ser serios en la elección del vídeo)
a— Relación con los contenidos tratados en la asignatura.
a— Originalidad del escrito sobre el video (ser cuidadoso en el lenguaje)
a— Exposición.
Entrega
Durante todo el curso, ya que pueden enviar vídeos y su comentario
durante las tres evaluaciones.
Exposición:
La primera fecha adecuada después de la entrega. Se avisará con tiempo,
siempre y cuando sea posible.


Trabajo sobre lectura de libros de
divulgación científica
El trabajo es obligatorio para los alumnos de 1s de Bachillerato de Ciencias
para el Mundo Contemporáneo
Consiste en leer un libro de divulgación científica
El trabajo ha de contener:
1. Portada con nombre, apellidos, curso, fecha y nombre del trabajo.
2. Resumen del libro. (de 3 a 4 folios)
3. Dificultades encontradas en la lectura tanto en expresiones como en
contenidos.
4. Comentario crítico sobre el libro. (qué te ha parecido y por qué)
5. Aportación a los conocimientos científicos del lector.
6. Utilidad e interés de la lectura de este tipo de libros.
El trabajo debe tener al menos 5 folios.
El formato de entrega será en los dos siguientes formatos:
1. En papel, a ser posible escrito a ordenador, entregado directamente al
profesor
2. En formato electrónico, preferiblemente en formato PDF, enviado a la
siguiente dirección de correo electrónico: danielgvhispano@hotmail.com
Recibirán la confirmación de que se ha recibido
Se valora la correcta presentación y expresión.
Plazo de presentación: hasta después de Carnavales
Los trabajos entregados antes contarán para lanota de la evaluación final.
Si alguien tiene a su disposición algún otro título que quiera leer que
consulte al profesor de la asignatura.



Trabajo Cuerpos Celestes
En el comienzo de este curso se ha tratado el tema de la Estructura del Universo y los
diferentes tipos de cuerpos celestes que se encuentran en él.
Este trabajo consiste en localizar imágenes de estas estructuras e información de sus
características y hacer con ellos unas tablas o presentaciones.
Se pueden obtener imágenes de:
a— Cúmulos de galaxias
a— Galaxias
a— Estrellas
a— Restos estelares
a— Planetas terrestres
a— Asteroides

a— Nebulosas intergalácticas
a— Planetas gigantes
a— Satélites
a— Cometas

Las imágenes pueden ser fotos reales o modelos como en el caso de estrellas que no se
ven más que como un punto de luz.
Además de las imágenes se ha de obtener información sobre el objeto fotografiado
como distancia a la Tierra o al Sol, diámetro, masa, etc.
Mínimo exigido para este trabajo
2 galaxias de diferentes tipos, 2 tipos de estrellas, 2 planetas gigantes, 2 satélites, otros
dos cuerpos del sistema solar.
Otras consideraciones
– Las imágenes obtenidas han de ser grandes y claras.
– Preferiblemente todas del mismo tamaño para mejorar la presentación.
– Cada imagen debe llevar su explicación (MUY IMPORTANTE)
– En cada imagen debe indicarse su fuente (MUY IMPORTANTE)
Formato de entrega
– Como texto con imágenes; preferiblemente en formato pdf
– Como presentación para ordenador. Formato ppt
Envío
Se podrá entregar el trabajo enviándolo por correo electrónico a la dirección:danielgvhispano@hotmail.com
Se pondrá en el asunto del mensaje: Trabajo Cuerpos Celestes, el nombre del
alumno y CMC 1sBach.
Deben recibir confirmación de que ha llegado al profesor mediante un mensaje de
respuesta.
Fecha límite
Segunda semana de octubre.


Fuentes de datos
a— Imágenes de Internet
Se puede buscar directamente imágenes de los cuerpos mencionados. La página
correspondiente tendrá información sobre los mismos. Ejemplo de buscador: Buscador
de imágenes de Google
a— Páginas web de Internet de astronomía
a— Programas de astronomía
Existen programas de astronomía que proporcionan imágenes reales o modelos de
cuerpos celestes. Son útiles, libres y se pueden bajar de Internet los siguientes:
a— Celestia
a— Nasa world wind


Ejemplo de trabajo.
Imagen : Galaxia
Fuente :

espiral

picassa.google.com

Características
a—

desconocidas

Imagen : Nebulosa
Fuente : Wikipedia

del cangrejo

Características:
a— Tipo : Resto estelar
a— Diámetro: 6 años luz
a— Distancia: 6.300 años luz
a— Edad: Explosión estelar en 1054
a— Velocidad expansión: 1.500 Km/s
a— Estructura: Nubes en expansión
con un pulsar en el interior

Imagen : Europa
Fuente : Celestia
Características:
a— Tipo: Satélite planetario
a— Diámetro: 3.121 km
a— Distancia a Júpiter: 671.000 km
a— Masa: 4,8×1022 kg
a— Densidad media: 3,0 g/cm3
a— Albedo : 0.64
a— Temperatura media: 100 sK


Trabajo Estructuras Terrestres
Este trabajo es obligatorio para los alumnos de 1s de Bachillerato de Ciencias para el
Mundo Contemporáneo.
Haciendo uso del ordenador y de una conexión a internet, deben instalary manejar
programas muy sencillos que permitan observar estructuras topográficas terrestres
(EarthWind y GoogleEarth). Estos programas poseen un amplio abanico de utilidades
con diversas aplicaciones.
Se pueden comparar zonas de vulcanismo activas, grandes sistemas montañosos
situados en diferentes continentes, zonas oceánicas abisales (grandes profundidades),
características de las diferentes placas tectónicas, comparación de glaciares,
comparación de islas con diferentes orígenes volcánicos (ej. Archipiélago Canario), etc.
El trabajo propuesto consistirá en:
- Localizar el mayor número posible de las siguientes estructuras terrestres de la
lista que aparece a continuación. Se pueden repetir más de una de estas estructuras
si se considere interesante (ver lista en página siguiente)
- Marcarlas u obtener una imagen de ellas procurando que estén a la misma escala
para poder compararlas.
- Elaborar un documento con las imágenes y los marcadores debidamente
comentados.
- Enviar el documento al profesor a la dirección: danielgvhispano@hotmail.com
Poner en asunto mensaje:
Trabajo Estructuras Terrestres, Nombre CMC
1sBach A o B
El formato del documento a enviar será preferiblemente pdf.
Se valorará:
- La cantidad de estructuras marcadas (por lo menos una de cada tipo)
- La semejanza en escalas y puntos de vista para poder compararlas.
- El comentario sobre las mismas (nombre, escala, qué estás comparando, etc.)
- La presentación
Entrega:
Límite: 2 Diciembre 2011



Nuestro planeta: La Tierra
(trabajo voluntario)

La Tierra tiene una serie de característicasfísicas algunas de las cuales
están clara y directamente relacionadas con características astronómicas
como la inclinación del eje de giro del planeta o la excentricidad
de la órbita.
A - Comentar con detalle cómo sería nuestro planeta si cada una de las
características contempladas a continuación se modificaran manteniendo el
resto inalteradas.
B - Comparar esta Tierra modificada con el planeta real.
a Eje de giro sin inclinación
a Eje de giro inclinado 90s
a Excentricidad de la órbita de un 30%
a Satélite 10 veces más grande
a Periodo de rotación más rápido, días de 6 horas.

Mínimo exigido para este trabajo
• No es necesario contemplar todas las propuestas
• Las consecuencias de estas modificaciones tienen que estar bien
razonadas. No se admiten respuestas sin justificación.
• Se valorará la presentación. Los ejercicios mal presentados no se
corregirán.
Formato de entrega
• Preferiblemente en formato pdf
Envío
Se podrá entregar el trabajo enviándolo por correo electrónico a la
dirección: danielgvhispano@hotmail.com
Se pondrá en el asunto del mensaje: Trabajo Planeta Tierra, el nombre
del alumno y CMC 1sBach.
Fecha límite
Primera semana de noviembre


Experimentos históricos
El análisis de los experimentos históricos tiene un gran valor formativo.
La experimentación es uno de los procesos involucrados en la investigación, en la construcción del
conocimiento científico. Mediante la experimentación el científico puede contrastar las hipótesis
emitidas; reproduciendo el fenómeno en estudio, en condiciones controladas y determinadas; existiendo laposibilidad de estudiar la influencia que determinados factores pueden tener. Poder emitir hipótesis y
contrastarlas. Es aplicable tanto para defender una teoría como para rechazarla; así como para justificar
una observación, reproducir fenómenos de la naturaleza, o bien para dar a conocer nuevos instrumentos
que aumentan las posibilidades de intervenir en la naturaleza. Son de gran interés los experimentos
cruciales, que históricamente han enfrentado a varias teorías rivales.

TAREA: Realizar adecuadamente una pequeña investigación orientada de al menos 5 investigaciones
o experimentos históricos de esta lista. Si crees que hay alguno importante que no está incluido, no
dudes en realizarlo. Gracias
Algunos experimentos históricos que cambiaron el mundo.

Científicos

Investigación o Experimento histórico

Aristóteles (384-322 a.C.)

'La embriología del polluelo'

Arquímedes (287 - 212 a.C.)

'La flotación de los cuerpos' “El arenario”

Eratóstenes de Cirene (276-194 a.C.)

'El cálculo del radio terrestre'

Herón de Alejandría (Sobre siglo 1)

'La eolipila o máquina de vapor' 'La clepsidra o reloj de
agua'

Claudio Galeno (130 - 200)

'Fisiología experimental en animales'

Teodorico de Friburgo (1250- 1310)

'Las causas del arco iris'

Miguel Serveto (1511 - 1553)

'La circulación menor de la sangre'

Andrés Vesalio (1514-1564)

'Primeras disecciones de cadáveres humanos' 'Fundador de
la Anatomía'

Robert Norman (1550- 1600)

'El descubrimiento de la inclinación magnética y el concepto
de campo'

Francis Bacon (1561-1626)'Fundador del método inductivo'

Galileo Galilei (1564-1642)

'La ley de la caída de los graves' “Los cráteres de la luna”, el
método científico.

Johan Kepler (1571 - 1630)

'Orbitas elípticas de los planetas alrededor del Sol'

Van Helmont (1577-1644)

'Obtención de las plantas del alimento'


William Harvey (1578-1657)

'Sobre la circulación mayor de la sangre'

Evangelista Torricelli (1608-1647)

“Medida de la presión atmosférica” 'Invención del barómetro
de mercurio'

Pascal (1623 - 1662)

'Medida de la presión atmosférica' 'La prensa hidráulica'
'La jeringa' 'El experimento del Puy de Dóme: El
experimento de Francia'

Robert Boyle (1627-1691)

'La medición de la elasticidad del aire'

Isaac Newton(1642-1727)

'La Naturaleza de los colores' 'la síntesis gravitatoria'

Denis Papin (1647 - 1712)

'Descubrimiento de la olla a presión'

Stephen Hales (1677-1761)

'La circulación de la savia de las plantas'

Benjamín Franklin (1706-1790)

'El descubrimiento del pararrayos'

Josep Black (1728-1799)

'El descubrimiento del dióxido de carbono'

James Watt (1736 - 1819)

'Perfeccionó la máquina de vapor'

Luigi Galvani (1737-1798)

'La experimentación con la pata de rana'

A.L. Lavoisier (1743-1794)

'La prueba de la hipótesis del oxígeno'

Alessandro Volta (1745 - 1827)

'Descubrimiento de la primera pila eléctrica de plata y cinc'

Edward Jenner (1749-1823)

'Descubrimiento de la vacuna' 'Curación de la viruela'

Thomas Young (1773-1829)

'Experimento de la doble rendija de difracción'

Christian Oersted (1777 -1851)'Experimento de relación entre electricidad y magnetismo

Humphry Davy (1778-1829)

'El aislamiento electrolítico de nuevos elementos'

J.J. Berzelius (1779-1848)

'La perfección de las mediciones químicas'

William Beaumont (1785-1853)

'El proceso de la digestión en cuanto fenómeno químico'

Michael Faraday (1791-1867)

'La electrólisis'. 'La identidad de todas las formas de
electricidad'

George Cuvier (1769 - 1832)

'Descubrimiento e interpretación de los fósiles'

Friederich Wöhler (1800 - 1882)

'Síntesis de la Urea' Primear síntesis orgánica (1828)

Charles Darwin (1809 - 1882)

'Teoría de la evolución'


Claude Bernard (1813-1878)

'La acción digestiva del jugo pancreático' 'El metabolismo
de los glúcidos'

James Joule (1818-1889)

'Experimento de Joule' Determinación del equivalente
mecánico del calor

Louis Pasteur (1822-1895)

'Sobre la generación espontánea'. 'La preparación de
vacunas artificiales'

Gregor Mendel (1822 - 1884)

'Los experimentos con guisantes y las leyes de la herencia'

Alfred Nobel (1833 - 1896)

'El descubrimiento de la dinamita'

Johann Friederich Baeyer (1835-1917)

'Síntesis de colorantes orgánicos artificiales'

Conrad Röntgen (1845 - 1923)

'Descubrimiento de los rayos X'

Thomas Alva Edison (1847 - 1931)

'Descubrimiento de la lámpara eléctrica' 'El efecto
termoeléctrico'

Alexander Graban Bell (1847 - 1922)

'Descubrimiento del teléfono' (Concedido la autoría de la
invención a Antonio Meucci en el 2002)”

Pavlov ( 1849-1936)

'El jugo gástrico de animales y losreflejos condicionados'

Santiago Ramón y Cajal (1852 - 1934)

'Conexiones de células nerviosas'

A,A Michelson(1852-1931) y E.W.
Morley (1838-1923)

'La imposibilidad de detectar el movimiento de la Tierra'

J.J. Thompson (1856-1940)

'El descubrimiento del electrón'

Heinrich Hertz (1857-1894)

'Inventa un oscilador de chispa, productor de OEM'

August Lumiere (1862-1954) Louis
Lumiere (1864-1948)

'Inventores del cinematógrafo'

Leo Baekelaud (1863 - 1944)

“Obtención de la baquelita, primer plástico industrial'

Henry Ford (1863-1947)

“Fabricante de automóviles en masa'

Thomas Morgan (1866-1945)

'Experiencias con la mosca del vinagre o Drosophila, sobre
las leyes de la herencia'

Marie Curie (1867 -1934)

'Descubrimiento de la Radiactividad natural' 'Aislamiento
del Ra y Po'

Robert Millican (1868 - 1953)

'Experimento de la gota de aceite, para calcular la carga del
electrón'


Ernest Rutherford (1871-1937)

'La transmutación artificial de los elementos.' 'La dispersión
de las partículas alfa'

Guglielno Marconi (1874 - 1937)

'Inventor de la radio y de la telegrafía sin hilos'

Lise Meitner (1878 -1968)

'Descubrimiento de la fisión nuclear con Otto Hahn'
“Descubrimiento del Pa'

Blas Cabrera (1878 - 1915)

'Momentos magnéticos de sustancias'

Albert Einstein (1879 - 1955)

'Interpretación del efecto fotoeléctrico' 'Teoría de la
relatividad'

Fritz Klatte (1880-1934)

“En 1919 fabricó industrialmente el PVC (Policloruro de
vinilo)”

Alexander Fleming (1881 - 1955)

'Experimentos del descubrimiento de lapenicilina'

Arthur Eddington (1882 - 1944)

'Experiencia de que la luz se desvía al pasar junto al Sol,
durante un eclipse'

Otto Stern (1888-1969)

'El carácter undulatorio de la materia y el tercer número
cuántico'

Konrad Lorentz (1903-1989)

'Las condiciones de la impronta'

Roben Oppenheimer (1901-1967)

'El proyecto Manhattan'

J.J. Gibson (1904-1979)

'El mecanismo de la percepción'

Severo Ochoa (1905 - 1993)

'Síntesis del ARN'

John Bardeen (1908-1991)

“Descubre el transistor de Germanio en 1951 y de la
superconductividad en 1962“

Frederick Sanger (1918- )

“Descubre el metabolismo de la Insulina y las secuencias de
las bases del ADN”

F. Jacob (1920- ) y E. Wollman (1917)

'La transferencia directa de material genético'

Robert Geoffrey Edwards (1925- )

“Primera fecundación in Vitro en 1978. Primer bebe probeta”

James Waton (1928-)

“Descubre la estructura del ADN en 1953 junto con Francis
Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin”

Martin Cooper (1928- )

“Inventó en 1973 el primer teléfono móvil portátil”

Stanley Miller (1930 - )

'Experimento crucial sobre origen químico de la vida'


Wallace Broecker (1931- )

“En 1975, primero que pública el termino calentamiento
climático global en Science”

Luc Montagnier (1932- )

“En 1983 descubre el virus VIH del SIDA”

Carlo Rubbia (1934- )

'Descubrimiento de las partículas W y Z, mediadoras de la
interacción débil'

Harold Kroto (1939)

“En 1985 descubre los Fullerenos”

Sumio Lijima (1939)

'Descubre los nanotubos de carbono y susaplicaciones junto
con junto con los estadounidenses Shuji Nakamura, Robert
Langer, George M. Whitesides y Tobin Marks

Raymond Samuel Tomlinson (1941 - )

“En 1971 invento la primera aplicación de correo electrónico
y el símbolo @”

Gerd Binnig (1941- )

“Descubre el microscopio de efecto túnel”

Mario Molina (1943 - )

'Experiencias sobre las causas de la erosión o desgaste de la
capa de ozono'

Ian Willmut (1944- )

“Clonación de la oveja Dolly en 1996”

John Craig Venter (1946- )

“Descifra la secuencia genoma humano en 2002. Crea una
célula bacteriana con el genoma sintético en el 2010”

Tim Berners - Lee (1955. )

“En 1994 funda en Internet la World Wide Web (WWW)

Andre Geim (1958- )

“Descubre junto con Konstantin Novoselov el grafeno en el
2004”

Rafael Rebolo (1961- )

'Descubre en 1995 la primera enana marrón, denominada
Teide I'

Konstantin Novoselov (1974- )

“Descubre junto con Andre Geim el grafeno en el 2004”


Anexo X: Pruebas de Evaluación
Antes de empezar, atrévete y contesta
Contesta lo que creas saber sobre las preguntas que te planteamos

Nombra cuatro científicos, dos hombres y dos mujeres, indicando algunas de sus aportaciones. Uno de
ellos ha de ser canario.

2

Indica quién inventó o descubrió:
a) El primer lenguaje de programación de ordenador en 1843
b) La bombilla o lámpara de incandescencia en 1878
c) El teléfono en 1876
d) La penicilina en 1928

3

Indica el nombre de los científicos que escribieron los siguientes libros:
a) La revolución de las órbitas celestes
b) Los diálogos sobre los dossistemas del mundo
c) Principios matemáticos de Filosofía natural
d) El origen de las especies por selección natural
e) La deriva continental

4

sHace cuánto tiempo se formó el Universo?

5

sCuál de ellos está más lejos del Sol?
a) Venus
b) La Tierra

6

sQué es un año luz y cuál es su valor en el Sistema Internacional?

7

Explica por qué es una hora menos en Canarias que en Madrid.

8

sQué teoría explica globalmente la formación de la Tierra y su dinámica, así como los diferentes
fenómenos geológicos?

9

sEn qué consiste la teoría de la generación espontánea?

10

sQué diferencia fundamental hay entre las teorías fijistas y evolucionistas?

11

Indica el “microorganismo” responsable de las siguientes enfermedades:
a) tuberculosis
b) malaria o paludismo
c) SIDA

12

sEn qué consiste la clonación?

13

sQué son los alimentos transgénicos?

14

sQué son los Objetivos del Milenio?

15

sCuál fue el recurso o tema monográfico de la Exposición Universal de Zaragoza 2008?

16

sCuál es la principal causa del actual cambio climático global?

17

sEn qué consiste la nanotecnología?

18

sQué diferencia hay entre bits y bytes?

19

Un kilobyte, sa cuántos bytes equivale?

20

Indica el nombre genérico de los programas que sirven para conectarse a Internet y especifica el
nombre de alguno de ellos.

21

Indica cuándo empieza y cuándo termina el período histórico denominado Edad Contemporánea.

Presidencia del Gobierno / Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la InformaciónANEXOS

U10

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos

379

Gobierno de Canarias

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

B1/010800

1


CUESTIONARIO “LA FORMACION DE LA TIERRA”
1. La corteza continental.
A.
Es más densa que la corteza oceánica.
B.
Está limitada por la discontinuidad de Gutenberg.
C.
Tiene un grosor medio de unos 30 Km.
D.
Está formada por lavas almohadilladas.
2. El hipocentro es:
A.
El lugar del núcleo donde se generan las ondas sísmicas.
B.
El aparato en el que se registran los movimientos sísmicos.
C.
El lugar donde se originan las ondas sísmicas.
3. Las variaciones bruscas en la velocidad de las ondas sísmicas:
A.
Se llaman discontinuidades.
B.
Se manifiestan en el interior de la corteza terrestre.
C.
Están relacionadas con las catástrofes superficiales que producen los terremotos.
D.
Permiten diferenciar sedimentos.
4. Si la velocidad de desplazamiento de las ondas sísmicas va en aumento, se
origina:
A.
Una zona de sombra.
B.
Una propagación simultánea.
C.
Una discontinuidad.
D.
Una trayectoria curva.
5. Sabemos que una parte del núcleo se encuentra en estado de fusión, porque:
A.
No se propagan las ondas L.
B.
Dejan de propagarse las ondas S.
C.
Las ondas P van más deprisa.
D.
Las ondas S se hacen más rápidas.
6. Las ondas P se caracterizan por:
A.
Son ondas de compresión.
B.
Se desplazan a menor velocidad que las ondas S.
C.
Se transmiten a través de fluidos.
D.
Las partículas que atraviesan vibran perpendicularmente a ladirección de
propagación.
7. La corteza oceánica.
A.
Es menos densa que la corteza continental.
B.
Es más moderna que la corteza continental.
C.
Tiene un grosor medio de unos 30 Km.
D.
Se encuentra separada de la corteza continental por la discontinuidad de Moho.


8. Un método directo del estudio del interior de la Tierra es:
A.
El estudio de las discontinuidades.
B.
El análisis de meteoritos.
C.
El análisis de lavas.
D.
El estudio de ondas sísmicas.
9. La densidad de la Tierra es:
A.
El peso de las rocas internas.
B.
La masa terrestre por unidad de superficie.
C.
La masa terrestre por unidad de volumen.
D.
El peso de las rocas superficiales.
10. Las ondas sísmicas cambian su velocidad y trayectoria
A.
Al pasar a un medio con características diferentes.
B.
Al penetrar en el núcleo superficial.
C.
Al viajar por la superficie terrestre.
D.
Al entrar en una zona de sombra.
11. Una placa litosférica es:
A.
Porción del manto superior sobre la astenosfera rígida.
B.
Todo lo que existe sobre la astenosfera sólida.
C.
Porción de litosfera que es arrastrada por las corrientes de convección.
D.
Litosfera que se desliza sobre la astenosfera plástica.
12. En los límites divergentes
A.
Crecen las placas que se encuentra a sus lados.
B.
Se juntan los continentes.
C.
Se produce la subducción.
D.
Se destruye corteza oceánica.
13. La etapa de Rift pertenece a:
A.
El proceso de colisión continental.
B.
El proceso de ruptura continental.
C.
Las dorsales.
D.
Todas las respuestas anteriores son correctas.
14. Señala de las siguientes frases lasque son verdaderas:
a.
Canarias está situada en un límite de placas.
b.
Canarias se localiza dentro de una placa.
c.
Las Canarias son los restos del hundimiento de la Atlántida.
d.
En Canarias existe una fuerte actividad sísmica.
e.
El Hierro es la isla más joven.


Sabemos muchas cosas sobre la Tierra, pero aún quedan muchas
cuestiones por saber.
sCómo funciona el interior de la Tierra?
La teoría de la tectónica de placas revolucionó la visión que teníamos del
funcionamiento geológico de nuestro planeta. Pero en realidad, solo se había explicado
el funcionamiento de la parte más externa de la tierra. Es algo así como conocer
únicamente las tapas de un libro, todavía hay que descubrir cómo es el interior. En el
caso de la Tierra, aún quedan unos 6.300 kilómetros de roca y hierro por debajo de las
placas tectónicas que forman parte del motor térmico planetario.
Para el estudio del interior terrestre no contamos con observaciones directas, no
podemos perforar más allá de unos pocos kilómetros. Los datos de los que disponen los
geólogos se deducen a partir de observaciones sísmicas y gravimétricas. Han pasado
cerca de sesenta años desde la aparición de la tectónica de placas, seguramente serán
necesarios cuarenta años más para que el conocimiento del interior de nuestro planeta
sea realmente completo.

El interior de la Tierra es inaccesible por eso hay tantas
lagunas en nuestros conocimientos sobre la Tierra y se
necesitan investigaciones mucho más precisas que vayan
dando algunas respuestas a las muchas preguntas que quedan
aún por resolver:
sQuécomposición tenía exactamente la atmósfera primitiva de la Tierra y cómo ha ido
cambiando?
sDesde cuándo hay tectónica de placas en la Tierra? sPuede haberla en otros planetas
del Sistema Solar?
sCómo es realmente del interior del planeta?
sCómo podremos prevenir mejor la aparición de los terremotos?
sCómo podremos prevenir mejor las explosiones volcánicas?
sCuál será exactamente la geografía de los continentes en el futuro?
sCuál es la causa de las glaciaciones y de los periodos interglaciares? sExperimentan
glaciaciones otros planetas?
sPor qué hay vida en la Tierra?
sHay vida en otros planetas?
sHay vida inteligente en el resto del Universo?


1s Control de Ciencias para el Mundo Contemporáneo.
Puede llevarse a casa y entregarse como máximo el 4 Noviembre de 2011.
El desarrollo, expresión, orden y claridad en las respuestas repercutirá directamente
en la nota del grupo.
Nombres de los integrantes del grupo y Curso:

1. EL DESCUBRIMIENTO DE NEPTUNO Y LA METODOLOGÍA
CIENTÍFICA.
TEXTO PARA COMENTAR.
“A principios del siglo XIX, las observaciones astronómicas delataron que Urano, el
planeta más alejado del Sol conocido entonces, presentaba desviaciones importantes
con respecto a la órbita prevista según las predicciones de la influyente teoría
newtoniana de la gravitación. Cabía pensar que el experimento refutaba la mecánica
de Newton, pero también había otra alternativa: se propuso la hipótesis de la existencia
de otro planeta que perturbara la trayectoria de Urano.
En 1843, el astrónomo inglés J. C. Adams y el francés Le Verrier dedujeron de la teoría
deNewton, de forma independiente, las posiciones que debía ocupar este nuevo
planeta. Los telescopios de varios observatorios se enfocaron hacia la zona del cielo
donde se había calculado que se hallaría el nuevo planeta y allí se encontraba. Le
Verrier lo bautizó con el nombre de Neptuno. La metodología científica había triunfado
de nuevo”.
Actividades
A) Vamos a utilizar este texto para reflexionar sobre los distintos pasos de la
metodología científica. Para ello intenta responder las siguientes cuestiones:
1. sCuál es el problema que se plantea?
2. sCuál es el conocimiento científico de que se parte?
3. sEn qué consiste el experimento a que se alude en el texto?
4. sQué tipo de variables se miden?
5. sQué hipótesis alternativa se propone?
6. sCómo se comprueba si la hipótesis es cierta?
7. sQué conclusiones se alcanzan?
B)
1. sImplica el descubrimiento de Neptuno que la teoría de la gravitación de Newton es
falsa? sPor qué?
2. sCómo dedujeron Adams y Leverrier la posición que debía ocupar Neptuno?
Explícalo razonadamente.

C)
1. sCrees que los conocimientos y teorías vigentes en un momento determinado orientan
la observación y los problemas que se plantea la ciencia? sPor qué?
2. sCómo se pone de manifiesto lo anterior en el texto sobre el descubrimiento de
Neptuno?


2. Elige la respuesta que creas correcta
2.1. Copérnico demostró que los movimientos planetarios se explicaban de una forma
totalmente diferente de la que se había usado hasta ese momento.sEn qué teoría se
basó?
a) Geocentrismo.
b) Heliocentrismo.
c) Planetocentrismo.
2.2. sQué doselementos componen mayoritariamente las estrellas?
a) H y He
b) H y Na
c) H y Fe
2.3. Cuando tiene lugar un eclipse de Sol…
a) La Luna está en cuarto creciente.
b) La Luna está en fase nueva.
c) La Luna puede estar en cualquier fase.
2.4. La litosfera está dividida en un conjunto de fragmentos rígidos denominados…
a) Continentes.
b) Placas litosféricas.
c) Continentes y océanos.
2.5. La causa principal del movimiento de las placas litosféricas es…
a) La energía térmica del interior terrestre.
b) La energía gravitatoria.
c) El efecto combinado del Sol y la Luna.

3. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, y en
este último caso conviértelas en verdaderas:
a) El año luz es una medida de tiempo.
b) La teoría heliocéntrica sitúa a la Tierra en el centro del Universo.
c) La Luna muestra siempre la misma «cara» hacia la Tierra.
d) Es verano cuando la Tierra se encuentra más cerca del Sol.
e) El Sol sale por el Este, gira alrededor de la Tierra y se oculta por el Oeste.
f) Cuando en España es invierno, en Sudáfrica es verano.
g) Las fases de la Luna son visibles porque la Tierra proyecta una sombra sobre ella.

4. Responde a las siguientes preguntas:
4.1. Explica los siguientes términos:
a) Agujero negro.
b) Año luz.
c) Big Bang.
d) Ley de Hubble.
e) Supernova.
f) Tectónica de placas.


4.2. Explica el origen y la evolución de una estrella desde su nacimiento a su final.
(puedes emplear una imagen y comentarla) sCuál será el final del Sol?

5. Enumera y explica las principales características de la investigación
científica
6. sQuésignifica que el método científico es un método hipotéticodeductivo? Cita las etapas
7. Explica con un ejemplo cómo puede influir la ciencia en la sociedad.
(busca un o unos ejemplos con aplicación práctica)
8. Describe cómo sería la aplicación del método científico a un
problema concreto. (desarrolla el problema desde el comienzo)
9. Razona si los descubrimientos científicos pueden o no considerarse
verdades absolutas. Justifica razonadamente la respuesta y el por qué.
10. sCómo pueden influir en el avance del conocimiento científico los
intereses económicos de una sociedad?
11. Indica qué científico canario recibió el Premio Canarias de
Investigación, el Premio Príncipe de Asturias y fue propuesto varias
veces a Premio Nobel.
12. Analiza los premios Nobel de Física, Química, Medicina y Paz,
concedidos en los últimos cuatro años. Recoge en una tabla las
principales aportaciones científicas de los galardonados, sus
aplicaciones y sus implicaciones sociales.
13. Busca un vídeo (menos de 10 minutos) sobre La Ciencia y sus
aportaciones a la sociedad en internet. Copia el enlace y coméntalo
empleando aproximadamente un folio.
14. Escribe al menos 5 preguntas para las cuáles la Ciencia todavía no
tiene respuesta, y da tu opinión sobre las mismas.
15. Realiza un esquema riguroso, extrayendo las ideas fundamentales
de los archivos situados en la carpeta “Temas CMC” de la página wiki
HICIENCIAS (son 6 ficheros que corresponden a los temas 1 y 2)


2S evaluación de Ciencias para el Mundo Contemporáneo
Nombre: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Curso: . . . . . . . . . . . NOTA:

1. La teoría de la evolución de Darwin
TEXTO PARA COMENTAR: “La explicación de la evolución no resulta del todo sencilla y durante muchos años ha habido
una gran controversia entre los argumentos dados por los científicos sobre cómo ocurría.
Según Darwin y la mayoría de los científicos, la evolución ocurre de la siguiente manera: entre las poblaciones de animales
y plantas existe competencia por el alimento, existen depredadores, etc. Esto produce una lucha por la existencia en la
que los individuos pugnan desesperadamente por sobrevivir. Entre individuos de la misma especie existe variabilidad
intraespecífica, lo que hace que unos estén, con respecto a otros, mejor adaptados a diferentes ambientes. Estos
individuos más adaptados se podrán reproducir en mejores condiciones y tendrán un mayor número de descendientes,
y estos, a su vez, podrán transmitir a sus hijos esta característica de mejor adaptación a determinado ambiente. A este
proceso se lo llama selección natural. La naturaleza elige a los mejores y rechaza a los débiles. La variación se debe
a los genes y a la mutación. No todos los individuos de la misma especie tienen las mismas características (en el siglo
XX, con el desarrollo de la genética, se supo que esto era debido a la mutación, pero Darwin, lógicamente, desconocía la
causa). Según el medio en que una especie viva, unas condiciones son más ventajosas que otras.A los rasgos ventajosos
y que les permitían sobrevivir, los denominó adaptaciones”.

Actividades:
1. Resume el texto e indica la idea principal.
2. Existen más de 200 millones de especies diferentes de animales y plantas en la Tierra. Explica razonadamente:
a) sToda esta variedad ha existido siempre?
b) sHan sido siempre diferentes los animales y las plantas?
c) sCómo se ha podido producir esta gran diversidad de especies?
3 a) sCrees que los conocimientos y teorías vigentes en un momento determinado orientan la observación y los
problemas que se plantea la ciencia?
b) E
xplica razonadamente si crees que se transmiten por herencia los caracteres adquiridos por los seres vivos de
las diferentes especies. b) sCrees que los órganos que no se usan o que no son necesarios para una especie se
atrofian y pueden llegar a desaparecer?
2.1. Relaciona, uniendo mediante flechas, cada una de las afirmaciones siguientes con la
teoría de evolución correspondiente:
A) Teoría de Lamarck.
B) Teoría de Darwin.
C) Teoría fijista.

«Para Lamarck, los individuos que se esfuerzan en vivir en un………………………….. cambian al……………….. a él.
Para Darwin, los cambios se producen al………………………… y él selecciona las…………………………………….
que explotan mejor sus recursos, ……………………… a aquellos individuos con ……………………. positivas».
Presidencia del Gobierno / Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información

3. Explica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y en este último caso
conviértelas en verdaderas:
1. La cirrosis es una enfermedad del páncreasen la que existe una relación directa con el consumo de alcohol.
2. El tabaco es el directo responsable de la gran mayoría de los cánceres de pulmón, boca, laringe y esófago, de los
enfisemas pulmonares, de las bronquitis crónicas, de los infartos de miocardio y de las trombosis.
3. Para curarnos de la gripe debemos tomar antibióticos.
4. CALCULA EL GRADO DE ALCOHOLEMIA:

g

m

1. La tasa de alcoholemia viene dada por la expresión: l M · E explica el significado de la misma y de cada término
y calcula qué tasa de alcoholemia tendrá: a) un hombre de 70 kg de masa que ha bebido dos copas de ron (unos 100
ml cada una) de una graduación de 30s, sabiendo que la densidad del alcohol es de 0,8 g/ml y E=0,7; b) una mujer
de 50 kg que ha tomado dos botellas de cerveza (de un cuarto litro cada uno) de una graduación de 12s. Sabemos
que la densidad del alcohol es de 0,8 g/ml y E=0,6; c) sQuién está en mejores condiciones para conducir? d) sQuién
podrá ser multado por la policía con retirada del carné?
ANEXOS

U10

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos

381

Gobierno de Canarias

2.2. Completa el siguiente texto utilizando las palabras que se dan a continuación:
favoreciendo, azar, poblaciones, adaptarse, medio, características.

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

B1/010800

1. Las adaptaciones surgen al azar y se mantienen aquellas que son beneficiosas.
2. Los individuos evolucionan en su esfuerzo por adaptarse al medio.
3. La selección natural es el motor natural de la evolución de losseres vivos.
4. Cualquier ser vivo es idéntico a sus antepasados.


3S evaluación de Ciencias para el Mundo Contemporáneo
Nombre: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Curso: . . . . . . . . . . . NOTA:

La Revolución Genética
TEXTO PARA COMENTAR: “J. Craig Venter (nacido en 1946) es un bioquímico estadounidense que tiene el honor de
ser una de las primeras personas cuyo genoma se ha secuenciado al completo (unos seis mil millones de nucleótidos).
Además, la información obtenida está disponible en Internet, al contrario que la información sobre muchos genes, que
resulta accesible solamente para clientes registrados que han pagado una cuota. La genética también es un negocio”.
Venter fue precisamente uno de los responsables del Proyecto Genoma Humano que ha permitido identificar miles de
genes y secuenciarlos, es decir, conocer la secuencia de nucleótidos que están presentes en cada gen.
Su revolución comenzó hacia 1991 cuando desarrolló técnicas capaces de secuenciar en poco tiempo grandes
cantidades de ADN, lo que posteriormente permitió conocer el genoma humano e identificar en él «solo» unos
30000 genes en lugar de los 100000 estimados por los científicos. Obtuvo el premio Príncipe de Asturias de
Investigación Científica y Técnica en el año 2001.
En 2007 anunció la consecución del primer cromosoma artificial, para el cual necesitó reconstruir los 381 genes
(580000 nucleótidos)presentes en la bacteria Micoplasma genitalium.

Actividades:
1. Realiza un resumen del texto señalando las ideas principales
a) sEn qué consiste el Proyecto Genoma Humano?
b) sQué utilidad puede tener conocer la secuenciación completa del genoma de una persona?
c) sQué implicaciones sociales puede tener el conocimiento público de los genes de una persona?
2. sQué molécula contiene toda la información genética de los seres vivos? sCuál es su composición y su estructura?
sCuáles son las bases nitrogenadas que forman parte de ella? sCómo se une o combina cada par de bases?
3. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y en este último caso conviértelas en verdaderas:
a) El gen es la unidad de información hereditaria que controla un determinado carácter
b) Todas las células humanas tienen 23 pares de cromosomas
c) Para curarnos de la gripe debemos tomar antibióticos
1. Gen
2. Genoma
3. ADN
4. Células madre
5. Clonación
6. Transgénico
Gobierno de Canarias

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

4. Une cada palabra con la frase adecuada
a) Ácido desoxirribonucleico
b) Fragmento de cromosoma que codifica a una proteína
c) Obtención de individuos con igual dotación genética
d) Organismo que recibe un gen modificado
e) Conjunto de todos los genes de un organismo
f) Sirven para obtener por diferenciación células de todos los tejidos

5.1. s Qué es la huella ecológica? sQué se tiene en cuenta para su cálculo?
5.2. sQué es el desarrollo sostenible? sEn qué principios de actuación debería basarse dichodesarrollo?
6. Elige tres preguntas entre las siguientes:
6.1. Explica los siguientes términos: a) Gen b) Biotecnología c) Genoma humano d) Organismos transgénicos
e) Clonación f) Células madre g) Efecto invernadero h) Lluvia ácida i) Cambio climático j) Desarrollo sostenible
6.2. Indica algunos de los principales riesgos ambientales y problemas fundamentales a los que se enfrenta
actualmente la humanidad
6.3. Explica en qué consiste la regla de las 3R
6.4. Indica cuáles son las principales fuentes de energía renovables. sCuáles son las más utilizadas en Canarias?
sCuáles son las perspectivas de futuro? sCuáles son las principales ventajas e inconvenientes de su utilización?
6.5. sQué es la energía nuclear? sDe dónde proviene esta energía? sCuáles son las principales ventajas e
inconvenientes de su utilización?
6.6. Indica cuáles son los tres grandes tipos de medidas o soluciones que debemos aplicar para avanzar hacia un
futuro sostenible. Indica dos medidas concretas dentro de cada uno de los tres tipos.
7. Explica la diferencia entre materia y materiales. Indica algunos nuevos materiales y su utilización
8. sQué es la nanotecnología? sCuáles son sus aplicaciones?
9. sQué diferencia hay entre señales y objetos analógicos y digitales? Pon ejemplos.
10.sQué es la revolución digital? Pon ejemplos. Explica la importancia de Internet y de las Tecnologías de la
Información y la Comunicación en el mundo actual.

U10

ANEXOS

382

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos


TAREA CARNAVALES
1s ARCHIVO (documento word):
Realizar yenviar
EDUCATIVOS

a

danielgvhispano@hotmail.com

nuevas

entregas

de

VIDEOS

2s ARCHIVO (Todo en un documento word):
a) Seleccionar del libro “100 preguntas, 100 respuestas” como mínimo 5 preguntas y cópialas
junto con sus respuestas
(https://hiciencias.wikispaces.com/file/view/LIBRO_100Preguntas_100Respuestas.pdf)
b) Selecciona del libro “Hitos de la Química” a 3 científicos de este libro y copia sus
descubrimientos
(https://hiciencias.wikispaces.com/file/view/LIBRO_HITOS+DE+LA+QUIMICA.pdf)
c) Seleccionar 10 preguntas que te resulten interesantes y copiarlas en una página junto con sus
respuestas (https://labhome.wikispaces.com/QUOriosidades)
d) Seleccionar 3 frases de esta página (“Frases del día”) y copiarlas en un documento
(https://hiciencias.wikispaces.com/Frases+del+d%C3%ADa)
e) Seleccionar un artículo del blog “Quilo de Ciencia”, cópialo y comenta porqué lo has
escogido (este comentario es lo más importante) (https://jorlab.blogspot.com/view/flipcard)

Entrega de un VIDEO-EXPERIMENTO en la semana del 27-febrero al 2-marzo (Hacerlos
con calidad y realizar un montaje serio del experimento. Si se sabe, realizar una edición del
vídeo en la que se explique lo que se está realizando: ver ejemplos:
a)https://www.youtube.com/watch?v=BN7RUdMsTKo&list=PL3A5480BE7B7C57D2&index=
7&feature=plpp_video
b) https://hiciencias.wikispaces.com/Experimentos+Ciencia)

Alumnos que llegan con retraso a clase o que el profesor se lo comunique personalmente:
Resumen como mínimo de 2 folios donde se recojan las ideas principales que se exponen en los
5 videos de “Salud yEnfermedades” y “Revolución Genética” (vídeos de duración aprox. 6
min) (https://hiciencias.wikispaces.com/Presentaciones+CMC+2011-2012)


TAREA CMC 3S EVALUACION
1) Enumera del 1 al 15 por orden de importancia decreciente (manera
personal) los siguientes avances producidos en las últimas décadas, y pon
un ejemplo de cada uno de ellos, o por qué crees que lo han sido.
•

El desarrollo espectacular de los sistemas de comunicación (internet,
telefonía móvil, ).

•

Los adelantos en la industria de medicamentos.

•

La observación y el conocimiento del universo (satélites, viajes
espaciales, …).

•

Investigaciones con células madre (clonación).

•

Los medios de transporte (aviones,
eléctricos, híbridos, de hidrógeno, …).

•

El descubrimiento de vacunas y los avances en los tratamientos de
enfermedades todavía incurables (cáncer y sida).

•

Los microchips y ordenadores.

•

La producción de energía eléctrica.

•

La televisión.

•

La fecundación in vitro.

•

Los avances en robótica.

•

La secuenciación del genoma humano.

•

La invención de aparatos diseñados para el diagnóstico exacto de las
enfermedades.

•

El desarrollo del sistema de posicionamiento global (GPS).

•

La nanotecnología.

alta

velocidad, vehículos

2) Inventos tecnológicos revolucionarios e inventores que hayan marcado
diferentes siglos de la Humanidad (mínimo 3 ejemplos; entre siglo I a XXI
d.C.) sPor qué tu elección?
3) FotoCiencia comentada (fotografía + título original + comentario en 3
líneas) relacionada con algún fenómenoque se explique científicamente.
(enviar por e-mail)
4) Exposiciones Futuro Sostenible, Nuevos Materiales y Revolución
Digital
5) Test evaluativos y Experimentos “en casa”


TRABAJOS CMC 3S Evaluación
APPS y Web 2.0
Haz una presentación ppt mostrando qué es el whatsapp, cómo se usa el
twitter en universidades, para qué usamos el facebook (con sus peligros y
virtudes), el tuenti, dropbox, 'la nube', ventajas de la Web 2.0 en la
enseñanza, cómo construir un blog, un espacio wiki, etc…. ALGO
INGENIOSO para transmitir a la clase!!!
sCuáles son las aplicaciones (miles de ellas, no solo juegos) que más usas
en tu móvil? spor qué? Muestra otras que desconocías hasta el momento de
empezar a hacer este trabajo.
Actividad: Diseña un icono con una app que te gustase tener y relata
brevemente qué te gustaría que hiciera (Investiga, Desarrolla e Innova, es
decir, I+D+i)

'Si no puedes con el enemigo (teléfono móvil), únete a
él, o por lo menos aprovéchalo con buenos objetivos'

https://www.laopinion.es/vida-y-estilo/tecnologia/2012/04/19/aplicaciones-tubo/408825.html

“Deben quedarse con el uso racional de la tecnología. Hay que dejar paso a las nuevas
tecnologías para aprender descubriendo, en vez de aprender estudiando y así dar forma
a la educación del futuro” Richard Gerver

REFLEXIONA:
https://hiciencias.wikispaces.com/Reflexiones+para+meditar

PROFESORES que REVOLUCIONAN la ENSEÑANZA
SIETE MENTIRAS de la ESCUELA TRADICIONAL
(Ken Robinson)


TRABAJO para la GLOBAL
(opcional para subir nota final de la asignatura)

Con los ocho temas vistos en el cursoacadémico confeccionar en un fichero word
(con 8 páginas, una por cada tema) lo siguiente en cada página del mismo:

1) El título del tema (en mayúsculas y centrado)
2) Una imagen original, creativa y representativa del tema
3) Un enlace a un vídeo YouTube relacionado con dicho tema (es español, y con
una duración entre 5 y 15 min. Se valorará la originalidad con respecto al
grupo)
4) Comentario PERSONAL sobre el vídeo (no copiar de lo que va el vídeo),
incluyendo al final del mismo una frase del mismo que te haya llamado la
atención (ponerla entre comillas y con cursiva). La extensión debe ser entre
5 y 8 líneas, sin contar la frase.
5) Solo pondrás tu nombre cuando guardes el documento word (por ejemplo,
NombreApellido.docx), no dentro de él (solo puede ocupar 8 páginas)

Muy Importante: No se corregirá ningún trabajo que no cumpla estos sencillos
requisitos.

Junio 2012


CUESTIONARIO DE FIN DE CURSO:
Ciencias para el Mundo Contemporáneo
Por favor, rellena este cuestionario con la máxima seriedad y sinceridad

1. Grado de satisfacción con la asignatura
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5

6

7

8

9

10

2. sCrees que te ha ayudado en tu formación?
1

2

3

4

3. sDebería ser optativa u obligatoria debido a su carácter formativo y cultural para todos?
Optativa

Obligatoria

4. Si fuera optativa y volvieras a empezar el curso, sla elegirías?


No

Gobierno de Canarias

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

5. sQué temas te han gustado más? Valóralos de 1 a 10 eindica algún aspecto que te haya interesado de los mismos
Origen del Universo

Origen de la Tierra

Evolución de los seres
vivos

Salud y enfermedad

Revolución genética

Desarrollo
sostenible

Nuevos materiales

Revolución digital

6. Indica lo que te ha gustado más y lo que te ha gustado menos
Me ha gustado más

U10

ANEXOS

384

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos

Me ha gustado menos (Propuestas de mejora)


TEXTOS
COMPLEMENTARIOS

Propuestas de Trabajo para Ciencias del Mundo Contemporáneo (Oxford University Press España)
ISBN: 978-84-673-7193-2







































Anexo IV: Biografías de científicos canarios.
Los padres de la ciencia en Canarias
Fueron padres de la ciencia y nacieron aquí, en Canarias. A ellos se deben muchas investigaciones y teorías que han
supuesto el avance de la ciencia y el reconocimiento internacional.

SUS TRABAJOS CIENTÍFICOS HA TENIDO RESONANCIA EN TODO EL MUNDO
Mientras que a Antonio González le gustaba definirse a sí mismo como un «mago de Los Realejos», Telesforo
Bravo era conocido como «el hombre que hacía hablar a las piedras». Si preguntamos a nuestros jóvenes quién
es el padre de la Física española o quién fue el primer ingeniero universal, es muy probable que ninguno llegue
ni siquiera a imaginar que se trata de dos canarios: Blas Cabrera (que aparece en la fotografía sentado con Albert
Einstein) y Agustín de Betancourt.

Los padres de la ciencia Canaria

Presidencia del Gobierno / Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de laInformación

Blas Cabrera Felipe sentado el primero por la derecha, anfitrión de la visita de Einstein a España

ANEXOS

U10

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos

365

Gobierno de Canarias

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

B1/010800

Encender un transistor, usar una máquina de vapor, recibir mercancías en uno de nuestros puertos,
entender el origen de las islas o los movimientos tectónicos, comprender qué es el Alzheimer, o usar
productos naturales extraídos de las plantas son hechos que se dan por asumidos por la sociedad
actual y en cuyo origen hubo uno de nuestros científicos canarios.
Se debe promocionar la importancia de los investigadores nacidos en estas islas, promover su
conocimiento y conformar en las islas una red de centros de primer nivel que impidan que muchos
de los investigadores de primera línea con que cuentan estas islas se vean obligados a marchar a un
destino donde ejercer su profesión.


Gobierno de Canarias

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

José de Viera y Clavijo

Agustín de Betancourt

Nació en Los Realejos en 1731.
Representa el movimiento ilustrado
en Canarias. Viajó por Europa.
Asistió a la recepción de Vol­taire
en la Academia. Escribió la Historia
General de las Islas Canarias y el
Diccionario de Historia Natural de
Canarias.

Nació en el Puerto de la
Cruz en 1758. Investigó en
ingeniería, desde la naval a las
telecomunicaciones. Diseñó vías
de comunicación en España
y Rusia. Impulsócarreteras,
ferrocarriles, telares. Escribió
el primer tratado moderno de
mecánica.

Gregorio Chil y Naranjo

Juan León y Castillo

Nació en Telde en 1831. Pionero
de la Arqueología Prehistórica y
fundador del Museo Canario. Divulgó
investigaciones de Arqueología
Prehistórica y antropología de las
poblaciones prehispánicas. Escribió
Estudios históricos climatológicos y
patológicos de Canarias.

Nació en la ciudad de Las Palmas
de Gran Canaria en 1834.
Impulsó obras como el Puerto de
la Luz, el dique de Santa Cruz de
Tenerife, el Faro de Maspalomas,
la carretera de Las Palmas a Telde
y el telégrafo con la Península.

Blas Cabrera y Felipe

Juan Negrín López

El padre de la Física española nació
en Arrecife de Lanzarote en el
año 1878. Participó en conferencias
junto a Einstein y Marie Curie.
Estableció la ley de las variaciones
de los momentos magnéticos de los
átomos del hierro.

Nació en Las Palmas de Gran
Canaria en 1892. Investigó
las glándulas suprarrenales y el
sistema nervioso central. Pionero
en Fisiología y en el Alzheimer. El
Nobel de Medicina Severo Ochoa
fue su discípulo. Jefe de Gobierno
en la II República.

Telesforo Bravo

Antonio González

Nació en Puerto de la Cruz
en 1913. Inauguró los estudios
modernos sobre la Geología de
Canarias. Explicó el origen de las
Cañadas del Teide por avalancha,
fenómeno que jamás se había
utilizado en la literatura geológica
mundial.
Descubrió la rata fósil gigante.

Nació en Los Realejos en 1917.
Investigó la síntesis de moléculas
orgánicas. Trabajó en Madrid,
Cambridge y La Laguna.Rector
de la Universidad de La Laguna
y fundador del Instituto de BioOrgánica. Tres veces nominado al
Nobel de Química.

U10

ANEXOS

366

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos


Anexo III: Los Centros de Investigación Científica
en Canarias
Existe actualmente una promoción de buenos y nuevos científicos canarios que trabajan en los centros
de investigación.
Unos miran al cielo y sus astros; otros, a los fondos marinos y sus habitantes gigantescos o unicelulares;
unos están en hospitales y laboratorios; otros, en campo abierto, excavando en busca de fósiles, recogiendo muestras vegetales, escuchando el canto de aves, mejorando la agricultura, extrayendo los principios activos a las plantas, produciendo energías renovables, etc. Estos científicos deben contar con los
medios suficientes para que su trabajo duro y tenaz, muchas veces incomprendido, se vea recompensado
con la divulgación de sus descubrimientos entre los habitantes de Canarias y su proyección internacional
en los foros científicos que corresponda.

LA HERENCIA ACTUAL: algunos centros punteros

Gobierno de Canarias

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

El Instituto de Astrofísica de Canarias es uno de los ejemplos más plausibles de cómo desde estas
islas se puede contribuir al conocimiento. En la red de centros del Gobierno de Canarias se incluye la
Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, que creó un parque tecnológico para elaborar productos comerciales. La Universidad de La Laguna acoge el Instituto Universitario deBio-Orgánica
Antonio González y el Instituto de Enfermedades Tropicales. El Instituto Canario de Ciencias
Marinas desarrolla boyas para detectar contaminación y proporcionar datos meteorológicos. El Instituto
Canario de Investigaciones Agrarias estudia cómo incrementar la competitividad de las producciones
agrícolas y animales. El Instituto Tecnológico de Canarias desarrolla estudios sobre las energías renovables y las tecnologías del agua, las tecnologías de la información, las comunica­ciones y la bioingeniería.
Las Unidades de Investigación de los Hospitales Universitarios de La Candelaria y Doctor Negrín
desarrollan líneas en el área de la biomedicina aplicada para prevención y promoción de la salud, que son
fundamentales para la mejora de la salud de la población. Son cientos los investigadores que trabajan en
Canarias intentando responder algunas preguntas que hagan avanzar las fronteras del conocimiento.

Instituto Canario de Ciencias Marinas

U10

ANEXOS

362

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos

Unidad de Investigación del Hospital La Candelaria


Centro de investigación

Institución a la que está vinculado

Dirección Web y observaciones

Instituto Universitario de Microelectrónica
Aplicada (IUMA)
Instituto Universitario de Sistemas
inteligentes y aplicaciones numéricas en
Ingeniería (IUSIANI)
Instituto Universitario de Sanidad Animal
y Seguridad Alimentaria
Instituto Universitario de Ciencias y
Tecnologías Cibernéticas
Unidad de Promoción de la investigación
(OTRI) (Fundación Universitaria de LPFULP)

ULPGC(Consejería de Educación C y D)

https://www.iuma.ulpgc.es/

Instituto Universitario de Tecnologías
biomédicas (IUTB)
Instituto Universitario de Astrofísica
(IAC)
Gran Telescopio de Canarias S.A.
(GRANTECAN)
Instituto Canario de Ciencias Marinas
(ICCM)

https://alojamiento.ulpgc.es/cgi-bin/servicios/ui/
grupos/info.cgi?codgrupo=152
https://www.iuctc.ulpgc.es/spain/iuctc.htm
https://www.fulp.ulpgc.es/?q=unidades_
departamentos_upi
https://www.ulpgc.es/index.php?pagina=adm_
ecpct&ver=estructura
https://www.iubo.ull.es/

ULL
(Consejería de Educación C y D)

https://www2.ull.es/ullasp/investigacion/
index.asp

https://www2.ull.es/ullasp/infor_general/
centro.asp?Id=37
https://www2.ull.es/ullasp/infor_general/
centro.asp?Id=413
https://www.tecnologiasbiomedicas.es/
seccionInterna.asp?Id=50&Padre=50
https://www.iac.es/

Instituto Astrofísico de Canarias (Consorcio
Canarias – Estado)

https://www.gtc.iac.es/

Dirección General de Universidades e investigación
(Consejería de Educación C y D)

https://www.iccm.rcanaria.es/

Dirección General de Fomento Industrial e

Instituto Tecnológico de Canarias S.A.
Innovación Tecnológica (Consejería de Industria,
(ITC)
Comercio y NT)
Hospital Universitario de G.C. Dr. Negrín y
Servicio Canario de Salud (Consejería de Sanidad)
Unidades Hospitalarias

https://www.itccanarias.org/

Servicio Canario de Salud (Consejería de Sanidad)

Unidades Hospitalarias La Candelaria
Fundación Canaria Investigación de la
Salud (FUNCIS)
Instituto Canario de Investigaciones
Agrarias (ICIA)

Servicio Canario de Salud(Consejería de Sanidad)
Servicio Canario de Salud (Consejería de Sanidad)

https://www.funcis.org/

Viceconsejería de Pesca (Consejería de Agricultura,
Ganadería, Pesca y Alimentación)

https://www.icia.es/icia/

Consejería de Medio Ambiente y Ordenación
Territorial

https://www.grafcan.com/

Granja Agrícola experimental
Jardín Botánico “Viera y Clavijo”
Instituto Tecnológico de Energías
Renovables (ITER)

https://portal.grancanaria.com/portal/ficha_
servicio.px?codcontenido=813
https://www.jardincanario.org/portal/home.jc
https://www.iter.es/

Cabildo de Gran Canaria

Cabildo de Tenerife

https://www.cultesa.com/

Cultivos in vitro de Tenerife, S.A. (CULTESA)

https://www.cabildodelanzarote.com/
tema.asp?idTema=193&sec=Granja%20
Agr%C3%ADcola%20Experimental
https://www.cabildodelanzarote.com/tema.
asp?idTema=164
https://www.cabildodelanzarote.com/tema.
asp?idTema=164
https://www.cabildodelapalma.es/servlet/SPr
ocessCMS?idPag=88&idLanguage=1&idType
Link=1
https://www.iter.es/proyectos/
cumbrevieja2006.html

Granja Agrícola Experimental
Casa de los Volcanes

Cabildo de Lanzarote

Estación Sismológica (CSIC)
Laboratorio de Agrobiología (CSIC)
Cabildo de La Palma

Estación Geoquímica de Breña Baja (ITER)
Instituto de Productos Naturales y
Agrobiología
Estación Espacial de Canarias
(Maspalomas)
Centro Oceanográfico de Canarias
Centro Geofísico de Canarias

Presidencia del Gobierno / Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información

Cartográfica de Canarias S.A. (GRAFCAN)

B1/010800

Unidades HospitalariasMaterno Infantil

https://www.gobcan.es/sanidad/scs/
hospitaldoctornegrin.htm
https://www.gobiernodecanarias.org/sanidad/
scs/chmi.htm
https://www.hospitaldelacandelaria.com/

Consejo Superior de Investigaciones Científicas
(Ministerio de Educación) (Cabildo de Tenerife)

https://www.ipna.csic.es/

Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
(Ministerio de Defensa)

https://www.insa.org/node/115

Ministerio de Agricultura, Pesca y alimentación

https://www.ieo.es/tenerife.html

Instituto Geográfico Nacional (Ministerio de
Fomento)

https://www.ign.es/ign/es/IGN/home.jsp

ANEXOS

U10

Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos

363

Gobierno de Canarias

Instituto Universitario de BioOrgánica “Antonio Gonzalez”
Instituto Universitario de Enfermedades
Tropicales y Salud pública de Canarias

Otros: CENTROS DE INVESTIGACIÓN DE LA
ULPGC
Centro de Innovación para la Sociedad de la
Información (CICEI)
Centro Instrumental Químico-Físico para el
Desarrollo de la Investigación Aplicada (CIDIA)
Centro de Algología Aplicada
Centro de Biodiversidad y Gestión Ambiental
Centro de Biotecnología Marina
Centro Tecnológico para la Innovación en
Comunicaciones

Agencia Canaria
de Investigación, Innovación
y Sociedad de la Información

Parque Científico y Tecnológico

https://www.ulpgc.es/index.php?pagina=inve
stigacion&ver=inicio
https://www.iusiani.ulpgc.es/





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