LICEO N°1 “JAVIERA CARRERA” DEPTO. BIOLOGÍA PROF. DANILO PARRA LABARCA
GUÍA DE CIENCIAS NATURALES NATURALES
8°BÁSICO
UNIDAD: Estructura celular y requerimientos nutricionales APRENDIZAJE ESPERADO Explicar los procesos de obtención obtención y eliminación de nutrientes a nivel celular y su relación relación con el funcionamiento funcionamiento integrado de algunos sistemas de órganos
Complm!"#$ "$#%#&o 'o! l "("o ) '*!'*#+ !#",$#l+ !# ",$#l+ 8°%-+*'o SISTEA DIGESTIVO Desde un punto de vista anatómico, en el aparato digestivo se puede distinguir 2 componentes: el ",%o )*/+"*0o, que va desde la boca hasta el ano y en cuyo interior ocurre la digestión; y las /l-!),l#+ #!(#+ a él, que vierten hacia el interior del tubo diversos &,/o+ )*/+"*0o+. En el ",%o )*/+"*0o, podemos distinguir los segmentos siguientes: la %o'#; la #$*!/ ( en la parte posterior de la boca; el +2#/o (que es un tubo que pasa por la cavidad tor!"ico; el +"2m#/o (donde comien#a la digestión de las prote$nas; el *!"+"*!o )l/#)o (en cuyo interior se hace la mayor de la digestión y desde cuyo interior se absorben los nutrientes; y el *!"+"*!o /$,+o (que conduce los residuos hacia la salida por el ano. %as /l-!),l#+ #!(#+, son órganos o células que sinteti#an y secretan sustancias o &luidos al tubo digestivo. 'acia la cavidad bucal se vierte +#l*0#, por pares de gl!ndulas (parótidas, sublinguales y subma"ilares. 'acia la cavidad estomacal se vierte &,/o /-+"$*'o y moco g!strico por parte de numerosas gl!ndulas que &orman parte de la p ared estomacal. 'acia el lumen de la primera porción del intestino delgado (duodeno, vierten sus secreciones, el 34/#)o, la %*l*+ del h$gado es secretada a través del conducto hep!tico o 'ol5)o'o. El p-!'$#+ secreta el &,/o p#!'$-"*'o, a través del conducto pancre!tico. )dem!s las paredes del intestino secretan &,/o *!"+"*!#l. %os &,/o+ )*/+"*0o+, con e"cepción de la bilis, contienen !6*m#+ )*/+"*0#+, cumplen su &unción &uera de las células, catali#an reacciones qu$micas en ciertas condiciones de p' y *+. el tipo de reacciones que catali#an son de 3*)$2l*+*+, es decir rupturas rupturas moleculares de los nutrientes cuyo tamao tamao les impide atravesar las membranas celulares.
RESUEN DE LOS EVENTOS DEL PROCESO DIGESTIVO
)-*/D)D 1. Identifica las estructuras del sistema digestivo enumeradas (anota el nombre al lado del número)
0.1 -u!l de las siguientes estructuras 34 &orma parte del tubo digestivo5 ) Esó&ago 6 %aringe - ntestino grueso D 7aringe. 2.1 8roceso qu$mico reali#ado por en#imas presentes en los 9ugos digestivos, en el cual las moléculas de nutrientes son reducido de tamao, este evento se denomina: ) deglución 6 absorción - digestión D ingestión. .1 El principal órgano del tubo digestivo donde se reali#a la digestión de los nutrientes es: ) intestino delgado 6 intestino grueso - boca D estómago. .1 -u!l es el orden correcto de las siguientes estructuras del tubo digestivo5 .1 esó&ago .1 ntestino delgado .1 åe /.1 intestino grueso ) / 6 / - / D /. <.1 En la cavidad bucal se digiere: ) prote$nas 6 l$pidos - almidón D grasas.
=.1 El proceso de absorción de nutrientes se reali#a principalmente en: ) el esó&ago 6 el intestino delgado - el intestino grueso D el estómago.
SISTEA CIRCULATORIO -omo ya lo sabes, en el interior del tubo digestivo la digestión trans&orma los grandes nutrientes en unidades sencillas que son transportadas a la sangre a través del proceso de absorción. 8ero cómo llegan los nutrientes absorbidos por el sistema digestivo a todas las células del cuerpo5 El +*+"m# '*$',l#"o$*o es el encargado de distribuir los nutrientes y el o"$geno a todas las partes del cuerpo, al mismo tiempo que recoge las sustancias de desecho y las lleva hasta los órganos encargados de eliminarlas del organismo El sistema circulatorio est! &ormado por la +#!/$7 0#+o+ +#!/,4!o+ 'o$#62!
S#!/$ es un te9ido l$quido que &unciona como medio de transporte que recorre los vasos sangu$neos. En una persona adulta circulan alrededor de < litros por el organismo. %a principal &unción de la sangre es transportar a través de todo el organismo diversas sustancias, como nurtientes, o"$geno, desechos, hormonas, anticuerpos, entre otras. Est! &ormada por 2 &racciones: una l$quida llamada pl#+m# +#!/,4!o y una sólida llamada lm!"o+ */,$#)o+ El pl#+m# es un l$quido de color amarillento que corresponde al <<> del total de sangre. %a mayor parte es agua en la que se encuentran disueltas diversas sustancias como los nutrientes absorbidos. %os lm!"o+ */,$#)o+ corresponden a glóbulos ro9os, glóbulos blancos y plaquetas &ormados en la médula ósea de los huesos. %os /l2%,lo+ $o&o+ o eritrocitos son pequeas células y las m!s numerosas de la sangre encargadas del transporte de o"$geno. 8oseen una prote$na llamada hemoglobina que se une al o"$geno y le da el color ro9o a la sangre. %os /l2%,lo+ %l#!'o+ o leucocitos corresponden al 0> del total de células sangu$neas. E"isten di&erentes tipos de glóbulos blancos como neutró&ilos, macró&agos, li n&ocitos. ?u &unción es de&ender al organismo contra elementos e"traos o ant$genos como virus y bacterias. %as pl#9,"#+ o trombocitos son &ragmentos celulares que participan en la coagulación de la sangre, proceso que impide la pérdida de sangre de una herida (hemorragia.
V#+o+ +#!/,4!o+ son una serie de tubos interconectados &ormados por di&erentes capas de te9ido. @ecolectan y distribuyen la sangre por todo el cuerpo. %os vasos sangu$neos son de tres tipos: a rterias, venas y capilares . A$"$*#+ conducen sangre desde el cora#ón hacia los distintos te9idos del cuerpo. %a #$"$*# #o$"# es la m!s grande de ellas, se conecta con el cora#ón y sus mAltiples rami&icaciones transportan sangre rica en o"$geno y nutrientes a los te9idos. *odas las arterias menores nacen de la rami&icación de la aorta. E"cepto la #$"$*# p,lmo!#$ que lleva sangre con dió"ido de carbono producido en los te9idos a los pulmones. %as arterias se caracteri#an por poseer abundante te9ido muscular y p ulso a di&erencia de las venas. V!#+ conducen sangre desde los te9idos hacia el cora#ón (retorno venoso las mayores de ellas son las 0!#+ '#0#+ :;< que transportan sangre con dió"ido de carbono que proviene de todos los te9idos del cuerpo hacia el cora#ón. %a e"cepción son las 0!#+ p,lmo!#$+ :=< que transportan sangre rica en o"$geno desde los pulmones hacia el cora#ón. C#p*l#$+ son vasos sangu$neos muy delgados que conectan a las arterias con las venas. %os capilares llegan hasta los te9idos de todo el cuerpo y est!n en estrecho contacto con ellos. ?on &undamentales pues a través de sus paredes ocurre *!"$'#m%*o de nutrientes, o"$geno y productos de desechos celulares, entre la sangre y los te9idos.
Co$#62! es un órgano hueco cuyas paredes est!n &ormadas por te9ido muscular llamado m*o'#$)*o, que como todo te9ido muscular, tiene la capacidad de contraerse y rela9arse. ?u &unción es impulsar la sangre a través de los vasos sangu$neos hacia todo el organismo. El interior del cora#ón est! dividido en cuatro cavidades: 2 superiores llamadas #,$4',l#+ o #"$*o+ que reciben sangre de las venas cavas y pulmonares y 2 cavidades in&eriores llamadas 0!"$4',lo+ que impulsan la sangre hacia las arterias aorta y pulmonar. 8or la parte i#quierda del cora#ón circula sangre rica en o"$geno y por la parte derecha solo sangre rica en dió"ido de carbono. 8or lo tanto la sangre del lado i#quierdo y derecho no se me#clan en condiciones normales. -uando el mAsculo card$aco se contrae(s$stole la sangre sale del cora#ón hacia las arterias. En cambio cuando se rela9a (di!stole, la sangre entra al cora#ón desde las venas. %a secuencia de movimientos de contracción y rela9ación del cora#ón constituyen el l#"*)o '#$)*#'o. El &lu9o normal de sangre es: venas aur$culas ventr$culos arterias. 8ara evitar que e"ista re&lu9o, el cora#ón posee v!lvulas que evitan que la sangre se devuelva.
ACTIVIDADES 0.1 denti&ique las estructuras numeradas del cora#ón. )nótelas al lado del dibu9o.
2.1 %a secuencia correcta de las estructuras que permiten el &lu9o sangu$neo es: ) -ora#ón venas1 capilares arterias vénulas 1 arteriolas 6 )rterias arteriolas venas capilares vénulas cora#ón - -ora#ón arterias arteriolas vénulas capilares venas D -ora#ón arterias arteriolas capilares vénulas venas .1 %a sangre sale del cora#ón hacia los pulmones por la: ) arteria aorta 6 arteria pulmonar - vena cava D vena pulmonar .1%a &unción de los glóbulos ro9os de la sangre es: ) -oagulación sangu$nea 6 De&ensa e inmunidad - 3utrición de la sangre D *ransporte de gases. <.1%os vasos que retornan la sangre al cora#ón son: ) /enas 6 )rterias - )rteriolas D -apilares. =.1 %a coagulación de la sangre est! a cargo de: ) %os eritrocitos 6 %os glóbulos blancos - %os glóbulos ro9os D %as plaquetas.
SISTEA RESPIRATORIO
EL RECORRIDO DEL AIRE
%a respiración es el proceso mec!nico por el cual se introduce aire a los pulmones ( *!+p*$#'*2! y se e"trae de ellos (+p*$#'*2!. Estos dos movimientos se alternan r$tmicamente (ciclo respiratorio con una &recuencia que en el adulto es, en reposo, entre 0B y 2C veces por minuto. %os pulmones carecen de movimiento propio y siguen pasivamente los movimientos de la ca9a tor!cica que se e"pande en la inspiración y se contrae en la espiración.
I!+p*$#'*2! 0 %os mAsculos del dia&ragma se contraen y mueven el dia&ragma hacia aba9o 2 %os mAsculos intercostales también se contraen, levantando las costillas hacia arriba y hacia &uera. @esultado de lo anterior, el volumen de la ca9a tor!cica aumenta %a presión intrator!cica o intrapleural disminuye < %os pulmones se ensanchan (aumentan su volumen = %a presión intrapulmonar o intraalveolar disminuye con respecto a la presión atmos&érica ngresa aire a los pulmones. El volumen de aire que ingresa depende de la di&erencia de las presiones intrapulmonar y atmos&érica, en reposo es de
E+p*$#'*2!
0 Es un &enómeno pasivo, se e&ectAa autom!ticamente cuando se rela9an los mAsculos que causan la inspiración. ?e rela9an los mAsculos intercostales y dia&ragma. 2 El dia&ragma se curva hacia arriba y las costillas caen El volumen de la ca9a tor!cica disminuye %a presión intrator!cica aumenta < El volumen de los pulmones disminuye = %a presión intrapulmonar aumenta con respecto a la atmos&érica ?ale aire de los pulmones. En reposos equivale a
I!"$'#m%*o ) /#++ ! lo+ #l05olo+ : 3m#"o+*+< %a &unción &undamental de la ventilación pulmonar es mantener inalterada la composición óptima del aire alveolar, para lo cual entrega en los alvéolos el o"$geno del aire atmos&érico y retira de ellos el e"ceso de dió"ido de carbono. Esto queda en evidencia al comparar el aire inspirado con el aire espirado por un hombre en reposo
El &actor que determina la dirección y rapide# de la di&usión es la p$+*2! )l /#+ espec$&ico. %a sangre que llega a los capilares de los alvéolos ha entregado o"$geno a los dem!s te9idos y ha recogido de ellos dió"ido de carbono. 8or esta ra#ón tiene una PO; in&erior a la del aire y una PCO; superior. Estas di&erencias de presiones parciales hacen que, en los pulmones, el O; di&unda pasivamente desde el aire contenido en los alvéolos hacia el interior de los capilares sangu$neos que los rodean, mientras que el CO; pasa por di&usión pasiva desde la sangre hacia el aire. En los dem!s te9idos, la 84 2 dentro de las células e m!s ba9a que en la sangre, debido al uso del gas en la respiración celular; y la 8-4 2 es m!s alta debido a su producción en el mismo proceso, de modo que el o"$geno también por di&usión pasiva, se mueve de la sangre a las células, mientras que el dió"ido de carbono lo hace en sentido contrario.
ACTIVIDAD 1
)note las estructuras indicadas en el dibu9o
ACTIVIDAD ; E"plique el proceso que representa la &igura. denti&ique nombre de las estructuras involucradas
0.1 El orden correcto de las v$as respiratorias es: ) bronquios, bronquiolos, åe, tr!quea 6 laringe, åe, bronquios, tr!quea - laringe, åe, tr!quea, bronquios D åe, laringe, tr!quea, bronquios E tr!quea, bronquios, laringe, åe. 2.1El o"$geno incorporado por el sistema respiratorio es utili#ado en: ) los pulmones 6 los alvéolos - la sangre D las células E los bronquiolos .1 ?e denomina hematosis: ) a la llegada de aire a nivel alveolar 6 a la llegada de aire a nivel pulmonar - a la puri&icación del aire inspirado D al intercambio de gases a nivel alveolar E al calentamiento del aire en las &osas nasales. .1 En relación al contenido del aire inspirado y espirado, es correcto que: ) el aire inspirado contiene menos o"$geno 6 el aire espirado contiene menos o"$geno - el contenido de -42 no var$a D el aire espirado contiene m!s nitrógeno. E no hay variaciones. <.1 El -42 eliminado en la espiración se genera en: ) %as células 6 En los alvéolos - En la sangre D En los vasos sangu$neos E En los pulmones. =.1 %a di&usión de gases en el intercambio gaseoso se reali#a a nivel de: ) alvéolos y venas 6 alvéolos y capilares - alvéolos y arterias D bronquios y arteriolas E bronquios y venas.
I!E"A E#CRE!OR %a ('$'*2! es el proceso por el cual el organismo elimina los desechos metabólicos del organismo. En el ser humano esta &unción est! a cargo de di&erentes órganos. ?in embargo, los riones 9uegan un p apel importante en la e"creción de los desechos provenientes del metabolismo de los alimentos.
>RGANOS CON FUNCI>N E?CRETORA L# p*l Cuando $ace muc$o calor% sudamos &ara enfriar el cuer&o ' eliminar las sustancias ticas. La cantidad de sudor *ue ecretamos en un d+a es variable% aun*ue normalmente la cantidad a&roimada es de medio litro. El sudor es un l+*uido claro% de gusto salado% com&uesto &or agua ' sales minerales. La cantidad ' com&osicin del sudor no siem&re es la misma 'a *ue est, regulado &or el sistema nervioso. El sudor se &roduce en las glándulas sudoríparas% *ue est,n situadas en la &iel de todo el cuer&o% es&ecialmente en la frente% en la &alma de las manos% en la &lanta de los &ies% en las ailas... Luego% sale al eterior a trav-s de unos orificios de la &iel llamados &oros.
Los pulmones
u funcin es &oner el oigeno as&irado% a trav-s de la nari% en contacto con la sangre ' a trav-s de ella con los te/idos. El diido de carbono &roducido% como desec$o metablico% se elimina de la sangre en los &ulmones ' sale al eterior a trav-s de las fosas nasales o la boca. El hígado
El $+gado &artici&a del sistema ecretor 'a *ue sus c-lulas $e&,ticas re&resentan sistemas *u+micos com&le/os *ue a'udan a la funcin de todo el organismo% como la s+ntesis de &rote+nas% modificacin de la com&osicin de las grasas% transformacin de las &rote+nas ' grasas en carbo$idratos ' d e productos de desecho nitrogenados como la urea.
RI@ONES SISTEA E?CRETOR na ve# que los alimentos son digeridos por el sistema digestivo, absorbidos y transportados hacia el sistema circulatorio para ser utili#ados por las cé lulas, se generan productos de desecho que son el iminados del organismo gracias al sistema renal. Estas sustancias son eliminadas mediante la & ormación de la orina, cuyos principales componentes son: agua, urea, !cido Arico, creatinina y productos &inales del metabolismo de la hemoglobina y metabolitos de hormonas. 8ara reali#ar la &unción e"cretora, el sistema renal cuenta con una serie de estructuras (ver &igura que cumplen &unciones espec$&icas: 1 R*o!+ Frganos e"cretores donde se elabora la orina. 1 U$5"$+ -onductos colectores que recogen la orina a la salida del rión y la transportan a la ve9iga urinaria. 1 V&*/# ,$*!#$*# Frgano donde se almacena la orina. 1 U$"$# -onducto por donde se elimina la orina hacia el e"terior
El órgano encargado de la &ormación de la orina es el rión. ) continuación presentaremos la estructura interna de este órgano y los principales eventos que permiten la &ormación de la orina. En el rión podemos distinguir tres segmentos : 'o$"6#, m5),l# y pl0*+ $!#l. %a médula y la corte#a est!n &ormadas por apro"imadamente un millón de ne&rones. El ne&rón es la unidad estructural y &uncional de los riones que permite la &ormación de la orina. %a pelvis corresponde a un segmento e"pandido del uréter que recibe la orina ya &ormada. Debido a que los desechos deben ser retirados de la sangre, un aspecto importante de la &unción renal es su asociación al sistema circulatorio. 8or medio de la arteria renal, que se rami&ica en pequeos capilares, la sangre entra al rión para ser puri&icada y luego retorna al sistema circulatorio por medio de la vena renal
FORACI>N DE ORINA ) través de la #$"$*# $!#l7 llega a los riones la sangre cargada de sustancias tó"icas. Dentro de los riones, la sangre recorre una e"tensa red de pequeos capilares que &uncionan como &iltros. De esta &orma, los desechos que transporta la sangre quedan retenidos en el rión y se &orma la o$*!#.
%a o$*!# es un l$quido amarillento compuesto por agua, sales minerales y sustancias tó"icas para el organismo como la urea y el !cido Arico. %uego la orina pasa a través de las v$as urinarias. %as 04#+ ,$*!#$*#+ est!n &ormadas por los ,$5"$+7 l# 0&*/# l# ,$"$#. %os ,$5"$+ son dos tubos que salen uno de cada rión van a parar a la ve9iga urinaria. 8or ellos circula la orina &ormada en los riones. %a 0&*/# ,$*!#$*# es una bolsa de paredes el!sticas que almacena la orina hasta el momento de la e"pulsión. 8ara que la orina no salga continuamente, e"iste un mAsculo llamado +4!"$7 que cierra la ve9iga. %a sangre sale del rión mediante la vena renal. Ga no contiene urea ni !cido Arico, pero todav$a tiene dió"ido de carbono. 8or ello pasa a la vena cava y de ah$ al cora#ón para dirigirse &inalmente a los pulmones.
S*+"m# ('$"o$ 'omo $/,l#)o$ -uando hablamos de e"creción, siempre pensamos en la eliminación de productos de desecho. Esta sin embargo, es sólo una de sus &unciones. %a e"creción es adem!s, un +*+"m# $/,l#)o$ del medio interno; es decir, determina la cantidad de agua y de sales que hay en el organismo en cada momento, y e"pulsa el e"ceso de ellas de modo que se mantenga constante la composición qu$mica y el volumen del medio interno (homeostasis. )s$ es como los organismos vivos aseguran su supervivencia &rente a las variaciones ambientales. ?e puede decir, que la e"creción llevada a cabo por los aparatos e"cretores implica varios procesos: 1 %a e"creción de los productos de desecho del metabolismo celular. 1 %a osmorregulación o regulación de la presión osmótica. 1 %a ionorregulación o regulación de los iones del medio interno.
ACTIVIDADES 0.1 )l lado de cada &unción escriba el nombre de la estructura del sistema renal responsable de ella. ) %leva la orina desde el rión a la ve9iga. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH 6 mpide que la orina salga de la ve9iga. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH - ?aca sangre deso"igenada desde el rión. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH D -onduce la orina &uera del cuerpo. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH E ?aca o remueve la urea de la sangre. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH 7 -onduce sangre hacia el rión. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH 2.1 %a unidad estructural y &uncional del rión es: ) el glomérulo 6 la c!psula de 6oIman - el ne&rón D el ureter E la ve9iga urinaria. .1 %a sangre ingresa a los riones por uno de los siguientes vasos sangu$neos ) arteria renal 6 vena renal - arteriola a&erente D arteriola e&erente E vénula renal.
.1 -u!l de los siguientes elementos es m!s amplio e incluye a los dem!s5 ) -!psula de 6oIman 6 Jlomérulo de Kalpighi - *Abulos colectores D )sa de 'enle E 3e&rón. <.1 Es o son &unciones del sistema renal o e"cretor: .1 @egula el volumen de agua corporal .1 Kantiene la concentración de las sales presentes en la sangre .1 Eliminar desechos metabólicos provenientes de las células. ) ?olo 6 y - y D y E , y . =.1 En el &luido &iltrado desde los capilares del glomérulo hacia la c!psula, es posible encontrar, en condiciones normales los siguientes componentes EL-E8*4: ) agua 6 urea - glucosa D glóbulos ro9os E sales minerales .1 Muan se hi#o un e"amen de orina, el resultado del estudio indica la presencia de una sustancia anormal en la orina de una persona sana, la sustancia m!s probable es ) glucosa 6 urea - agua D sales minerales E !cido Arico. B.1 El orden correcto del recorrido de la orina es: ) ureter rión ve9iga uretra 6 rión uretra ureter ve9iga - rión ureter uretra ve9iga D rión ureter ve9iga uretra E uretra rión ureter ve9iga. )-*/D)D 3*EJ@)D4@) 4bserva el siguiente esquema
@otula las estructuras representadas en el esquema NOEscribe en el esquema el proceso mostrado (entrada de nutrientes y e"creción de desechos NODescribe los procesos y estructuras involucrados en el esquema en &unción de los requerimientos celulares NOE"plica la relación entre la célula y los sistemas corporales presentados NOElabora una hipótesis probable respecto de las con secuencias para la célula si e"iste un dis&uncionamiento de las vellosidades intestinales NOEscribe el t$tulo del esquema
