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El medio interno. ¿Cómo funciona nuestro cuerpo a escala celular?. ¿Qué es?. Los organismos unicelulares realizan sus intercambios directamente con el medio extracelular en el que viven. De él se obtienen nutrientes y a él van los residuos de su metabolismo y actividad biológica.
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El medio interno ¿Cómo funciona nuestro cuerpo a escala celular?
¿Qué es? • Los organismos unicelulares realizan sus intercambios directamente con el medio extracelular en el que viven. De él se obtienen nutrientes y a él van los residuos de su metabolismo y actividad biológica. • En los pluricelulares, al no estar todas las células en contacto con el medio exterior, se hace indispensable la existencia de un medio interno líquido que funcione de intermediario entre el exterior y el interior de la célula. • En los vegetales este medio interno lo forman los líquidos que van por el xilema y el floema, repartiendo agua, sales, materia orgánica producida en la fotosíntesis, gases, etc. • En los animales el sistema circulatorio es muy variado pero suele tener (en los más evolucionados y complejos) un plasma sanguíneo y un líquido intersticial. El plasma va por los vasos sanguíneos y el líquido intersticial ocupa el espacio con el que las células están en contacto directo.
homeostasis • Conjunto de procesos fisiológicos que mantienen estables las características del medio interno. Los posibles cambios del medio interno se pueden deber a: • Todas las actividades metabólicas necesitan un suministro constante de materiales (Oxígeno, nutrientes, sales minerales, etc.). La actividad celular produce desechos que deben ser eliminados. • El medio interno responde a los cambios del medio externo que rodea al organismo. • Los cambios debidos a cualquier causa deben ser neutralizados por medio de mecanismos fisiológicos de homeostasis. • En los metazoos más complejos la homeostasis se mantiene por las actividades coordinadas de los sistemas circulatorio, nervioso y endocrino. • Intervienen órganos que sirven de intercambio con el medio externo, los riñones, los pulmones o las branquias el tubo digestivo y la piel. • El agua y la regulación osmótica
Experimento 1 • ¿Como ha hecho la naturaleza para mejorar la relación entre volumen y superficie facilitando así el intercambio de nutrientes, desechos y oxigeno entre la célula y el medio interno? • Os propongo un acertijo: • ¿Cómo puedes hacer pasar tu cuerpo a través de un agujero en una hoja de papel de tamaño DIN A4 (es decir, un folio normal)?
Dobla el papel de modo que quede más largo que ancho. • Corta desde el borde y detente a 2 cm del otro borde. ten cuidado de no pasarte. Este corte tiene que estar a dos centímetros del extremo. Haz otro corte similar a 2cm del anterior, pero esta vez detente a 3cm del borde del papel como se muestra en la imagen. • Continua cortando alternando los cortes hasta que llegues al otro borde. Cuida de terminar con un corte "largo".
Desdobla el papel, y corta entre el primer y el segundo corte largo como se muestra en la figura. • Repite este paso. Esta vez salta al siguiente, o sea el tercero y el cuarto. Alterna de esta forma hasta que llegues al final.
Realiza el mismo proceso en el otro lado pero esta vez corta los espacios que no cortaste. Esto es, entre el segundo y el tercero, entre el cuarto y el quinto. Cuenta los cortes "largos" para realizar este paso. • Corta desde el borde del papel hacia los cortes "pequeños" que realizaste a un comienzo. En ambos lados.
Extiende el papel y pasa a través de él • Hay otras muchas formas de conseguirlo, os animo a experimentar • Consejos • Haz los cortes iniciales más juntos si quieres obtener un agujero más grande. • Abre la tira de papel muy lentamente para no romperla. • Es más sencillo si usas papel más duro. • No te preocupes por las medidas. Solamente cuida que los bordes no sean demasiados delgados para evitar que se rompan.
Aplicaciones en la naturaleza • Podemos observar como por ejemplo las branquias de un pez están constituidas siguiendo este principio: • ¿Alguien sabría explicar por qué?
Como hemos aprovechado esta característica de la superficie? • Para la refrigeración:
Experimento 2 • ¿Cómo es posible que un glóbulo rojo circule por un vaso capilar, cuando el tamaño del glóbulo es superior al diámetro del capilar? • Os propongo otro acertijo • ¿Cómo pasar una moneda grande a través de un agujero del tamaño de otra moneda más pequeña?
Colocar la moneda pequeña en el centro del papel y trazar un círculo a su alrededorRecorta el círculo (es más fácil doblando el papel por la mitad exacta del círculo que dibujaste)
Ahora el truco es pasar la moneda grande a través del agujero de la pequeña sin rasgar el papel. ¿Es esto posible? • Para lograrlo necesitamos apoyarnos en la ciencia de la topología. Necesitamos cambiar la forma del agujero,para lograrlo doblamos el papel por la mitad, por el centro del círculo.
Agarra el papel por las esquinas y estíralo hacia el centro, esto causa que el papel se doble y que el agujero es estire alrededor de la moneda, dejándola caer. • Si tratáramos de hacer lo mismo con una canica no funcionaría. La moneda es más grande pero más delgada que el agujero, lo que permite que éste se adapte a ella. La canica es más ancha en ambas direcciones (dimensiones), lo cual no permite que el agujero se adapte a ella.
¿Qué es la topología? • La topología es una ciencia matemática que estudia las superficies, o mejor dicho, los cambios que sufren las distancias de un cuerpo al modificarlo. • En la topología dos objetos son equivalentes aunque tengan diferente forma. Es decir, los objetos se pueden doblar, estirar, encoger, retorcer, etc., pero siempre y cuando se haga sin romper ni separar lo que estaba unido, ni pegar lo que estaba separado. • Reflexión: • Para un Topólogo es lo mismo una taza de té que un donut (toroide) puesto que este se puede estirar hasta darle la forma de una taza.
Profundiza un poco en la topología • ¿Sabes que es la cinta de Möbius (Moebius)? • ¿Has oído hablar de la botella de Klein? • Son dos importantes ejemplos de topología os insto a investigar un poco sobre ellos.
Bibliografía Web • http://proyectoazul.com/2008/02/%C2%BFcomo-pasar-una-moneda-grande-a-traves-de-un-agujero-mas-pequeno/ • http://es.wikihow.com/hacer-pasar-tu-cuerpo-a-trav%C3%A9s-de-una-hoja-de-papel • http://www.google.es/imghp?hl=es&tab=wi
El cuerpo humano y la salud Ciencias Naturales para maestros Coordinador: Valentín Gavidia
