Unidad 1
Desempeños
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1.-
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Interpreta con
criticidad los principios de identificación de la Biofísica. El origen de la
vida y el Método científico. Y las
diferentes teorías sobre el origen del Universo y la vida en la tierra.
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2.-
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Analiza e interpreta la estructura y organización de la materia y los
componentes subatómicos, hasta el cuerpo humano.
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3.-
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Clasifica los diferentes niveles de organización de los seres vivos y
la materia inerte.
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4.-
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Categoriza la clasificación de los compuestos químicos, la tabla periódica.
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5.-
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Describe las propiedades de los diferentes estados de la materia y
establecer sus diferencias. Diferenciara Sólidos, Líquidos, Gases y plasma
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Generalidades
La biofísica es un área interdisciplinaria de la ciencia que estudia la organización, la dinámica y la función de los sistemas vivientes y sus partes desde la perspectiva de la física con el propósito de entender los principios fundamentales que los gobiernan.
Las ramas de la biofísica son las siguientes:
· Biomecánica
· Bioelectricidad
· Bioenergética (termodinámica biológica)
· Bioacústica
· Biofotónica.
·Radiobiología:
FORMACIÓN DEL UNIVERSO
Según la teoría del Big Bang el universo aparece de la nada. Todo lo que existe nació de una gran explosión hace 15.000 millones de años. La materia se concentraba en un punto decenas de miles de veces más pequeño que el núcleo de un átomo.
Durante la era más temprana del Big Bang, se cree que el universo era un caliente y denso plasma. Según avanzó la expansión, la temperatura decreció hasta el punto en que se pudieron formar los átomos.
Es una teoría cosmológica formulada en 1948 por Hermann Bondi y Thomas Gold, y sucesivamente ampliada por Fred Hoyle, según la cual el Universo siempre ha existido y siempre existirá
Aquellos que rehúsan aceptar que el Universo tuvo un principio, pueden encontrar una opción satisfactoria en la teoría del estado estacionario.
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Esta teoría llamada también del “Universo Cíclico”, es sostenida por el Físico Alexander Friedman (Universidad de Petrogrado), quien nos muestra un universo en indefinidas expansiones y contracciones. En los actuales momentos nos encontramos en una fase de expansión, la cual habría sido precedida por una evolución de contracción y será seguida por una evolución similar.
Fue formulada en 1981 por el físico estadounidense Alan Guth, quien trata de explicar los acontecimientos de los primeros momentos del Universo. Este astrónomo considera que la teoría del Big Bang no está exenta de incógnitas, para explicar por ejemplo, la uniformidad del Universo actual después de un origen tan caótico (según el Big Bang, el Universo se habría expandido con demasiada rapidez para desarrollar esta uniformidad).
Origen de la vida: conjunto de fenómenos que han determinado la aparición de seres vivientes en la Tierra. La idea de un proceso único procede directamente de las teorías evolucionistas de Charles Darwin, según las cuales todos los seres vivos descienden de un ancestro único.
Evolución de las ideas: Durante mucho tiempo, la investigación de los orígenes de la vida no fue más que un debate basado en la metafísica y las creencias religiosas.
Tipos de Creacionismo
· El creacionismo religioso
· Creacionismo bíblico basado en la Biblia
· Creacionismo Islámico basado en el Qu-ran
· El Diseño Inteligente (DI)
¿Dios creó todo?
Si bien esta teoría puede explicar de forma simple, y también poco precisa, por qué los humanos siempre tuvimos la misma forma o cómo sucedió la Era de Hielo, sigue sin explicar el paso más importante de todos: ¿cómo Dios creó todo? Sin embargo, se suele justificar que nosotros no tenemos el derecho a saber cómo hizo todo el Creador.
¿Dios creó todo?
Si bien esta teoría puede explicar de forma simple, y también poco precisa, por qué los humanos siempre tuvimos la misma forma o cómo sucedió la Era de Hielo, sigue sin explicar el paso más importante de todos: ¿cómo Dios creó todo? Sin embargo, se suele justificar que nosotros no tenemos el derecho a saber cómo hizo todo el Creador.
La teoría de la generación espontánea, también conocida como autogénesis
Pasteur realizó una serie de experimentos que probaron definitivamente que también los microbios se originaban a partir de otros microorganismos.
Pasteur realizó una serie de experimentos que probaron definitivamente que también los microbios se originaban a partir de otros microorganismos.
Según esta hipótesis, la vida se ha generado en el espacio exterior y viaja de unos planetas a otros, y de unos sistemas solares a otros.
La hipótesis de la panspermia postula que la vida es llevada al azar de planeta a planeta y de un sistema planetario a otro. Su máximo defensor fue el químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927).
La panspermia puede ser de 2 tipos:
· Panspermia interestelar: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre sistemas planetarios.
· Panspermia interplanetaria: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre planetas pertenecientes al mismo sistema planetario.
Mantiene que la vida apareció, a partir de materia inerte, en un momento en el que las condiciones de la tierra eran muy distintas a las actuales y se divide en tres.
· Evolución química.
· Evolución prebiótica.
· ![]()
Evolución biológica.
La Biofísica ha hecho grandes aportes a la Medicina. El conocimiento Biofísico ha sido el pilar fundamental para el entendimiento de los fenómenos fisiológicos que son base del funcionamiento del organismo humano en estado normal y patológico.
En la actualidad el desarrollo de la Medicina depende en gran medida de su capacidad tecnológica, la cual está determinada por el desarrollo del conocimiento biofísico soporte de la Bio-ingeniería.
Sus etapas: Los conocimientos que la humanidad posee actualmente sobre las diversas ciencias de la naturaleza se deben, sobre todo, al trabajo de investigación de los científicos. El procedimiento que éstos emplean en su trabajo es lo que se llamará MÉTODO CIENTÍFICO.
El método científico consta de las siguientes fases:
· ¿Qué es Materia?
Materia es todo lo que tiene masa y
ocupa un lugar en el espacio
·
¿Qué es un átomo?
Es la unidad más pequeña de un
elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es
posible dividir mediante procesos químicos:
Numero Atómico:
El nº atómico es el nº de
protones que hay en el núcleo de dicho átomo.
Masa Atómica:
El nº másico es la suma de
protones y neutrones que contiene el núcleo del átomo.
·
¿De qué está compuesta la
materia?
La materia se encuentra compuesta
de átomos. En el núcleo se encuentran los protones y neutrones.
Los protones poseen carga eléctrica positiva, mientras que los neutrones no tienen carga.
En la corteza se encuentran los electrones, orbitando en torno al núcleo y poseen carga eléctrica igual a la de los protones pero de signo negativo.
Los protones poseen carga eléctrica positiva, mientras que los neutrones no tienen carga.
En la corteza se encuentran los electrones, orbitando en torno al núcleo y poseen carga eléctrica igual a la de los protones pero de signo negativo.
Un electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente que constituye uno de los componentes fundamentales del átomo. Forma parte del grupo de los leptones. Fue la primera partícula elemental descubierta.
Los electrones son un elemento clave en el electromagnetismo, una teoría que es adecuada desde un punto de vista clásico, aplicable a sistemas macroscópicos.
En algunos superconductores, los electrones que generan la corriente eléctrica se mueven en pareja.
En física, el protón (del griego πρῶτον, prōton ['primero']) es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva, igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón.
Un protón define el número atómico de un elemento y cada elemento tiene su propio número atómico, por lo que todos los elementos tienen una cantidad única de protones.
Un neutrón es una partícula subatómica contenida en el núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a diferencia de carga eléctrica positiva del protón. El número de neutrones en un núcleo atómico determina el isótopo de ese elemento.
El primer indicio de la existencia del neutrón se produjo en 1930, cuando Walther Bothe y Becker, H. encontró que cuando la radiación alfa cayó sobre elementos como el litio y boro una nueva forma de radiación fue emitido.
El Cuerpo humano constituye un todo único que se compone de diferentes sistemas que mantienen el metabolismo celular y hacen posible la vida.
Estos niveles son: subatómico o de las partículas elementales, atómico, molecular, celular, nivel de organismos, poblaciones, especie, Comunidad y mundo biológico y social.
Niveles de organización
· Subatómico.
· Átomo.
· Moléculas.
· Celular
· Tisular.
· Tisular.
· Organular
· Sistémico o de aparatos.
· Organismo.
· Población
· Comunidad.
· Ecosistema.
· Paisaje.
· Región.
· Bioma
· Biosfera.
Nivel Químico.- Se puede dividir en 2:
- Átomo.
- Molécula.
Nivel Celular.
Nivel Histológico
Nivel Orgánico.
Nivel Sistemático.-
- Sistema Endocrino.
- Sistema Nervioso.-
Nivel Individuo.
Nivel Población
Nivel de Comunidad.
Nivel de Bioma
Nivel de Biosfera
Un
compuesto es la sustancia que resulta de la unión de dos o más elementos
químicos, combinados en cantidades exactas y fijas a través de enlaces
químicos.
Todas
las moléculas de un compuesto tienen la misma combinación de elementos. Por
ejemplo el agua (H2 O), todas las moléculas de agua
tienen los mismos 3 átomos (2 átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno).
DIFRENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES
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COMPUESTOS ORGÁNICOS
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COMPUESTOS INORGÁNICOS
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1.
Tipos de enlace
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Covalente (comparten electrones)
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Iónicos (transfieren electrones)
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2.
Estabilidad
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Inestables ante factores físicos (tiempo, luz, calor)
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Estables: oro, vidrio
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3.
Conductibilidad
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No son conductores, son aislantes: caucho
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Conductores eléctricos: NaCl
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4.
Puntos de fusión y ebullición
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Punto de fusión inferior a 500°C, por
tal razón sus puntos de ebullición serán bajos
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Punto de fusión sobre 500°C, por tal razón sus puntos de
ebullición son altos
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5.
Solubilidad
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Solubles en compuestos orgánicos: éter, acetona, alcohol, cloroformo
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Solventes en compuestos inorgánicos: HCL, Nao
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6.
Solubilidad en agua
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Poco solubles
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Insolubles
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7.
Estado físico
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Líquidos y gaseosos
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Sólidos, líquidos y gaseosos
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8.
Volatilidad
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Volátiles
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No volátiles
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9.
Densidad
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Aproximada a la unidad, bajas
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Mayor que la unidad, bajas
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Para saber que es un compuesto primero hay que definir la palabra, Compuesto que, en química es la unión de uno o más elementos de la tabla periódica.
Los Compuestos Binarios son: Aquellos que tienen 2 electrones, en los cuales destacan el Ácido, Óxido Anhídrido, Sal, Peroxido, Hidruro.
Los Compuestos Terciarios son: Aquellos que tienes 3 electrones, en los cuales destacan Orto, Meta, Piro.
Los Compuestos Cuaternarios son: Los que tienen 4 electrones, en esta rama entran los radicales.
A continuación algunos de los compuestos binarios más importantes y más sonados.
*Óxidos
*Peróxidos
*Anhídridos
*Base
*Ácido
*Sal
La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, existe un cuarto estado denominado plasma.
En los sólidos, las partículas están unidas por fuerzas de atracción muy grandes, por lo que se mantienen fijas en su lugar; solo vibran unas al lado de otras.
Las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son más débiles que en los sólidos, de modo que las partículas se mueven y chocan entre sí, vibrando y deslizándose unas sobre otras.
En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección, trasladándose incluso a largas distancias.
El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad.
· Plasmas terrestres:
· Plasmas espaciales y astrofísicos:
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