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Hoja

Hoja

.]] Una hoja es una estructura o un órgano de las plantas especializado para la fotosíntesis. Para cumplir con su propósito, una hoja es típicamente plana y fina, con el objetivo de exponer el cloroplasto que contiene las células (chlorenchyma) a la luz sobre una amplia superficie, y permitir que la luz penetre completamente en los tejidos finos. Es en las hojas donde, en la mayoría de las plantas, ocurre la respiración y la transpiración. Las hojas pueden almacenar alimento y agua, y se hallan modificadas en algunas plantas para otros propósitos.

Anatomía de las hojas de las plantas vasculares

Desde el punto de vista de la histología, o sea, de los tejidos y otras formaciones de la hoja, este órgano está formado por:
- epidermis y
- mesófilo La epidermis es una capa de células transparentes a menudo recubierta por una cutícula de un material semejante a la cera que reduce la pérdida de agua por transpiración; en las plantas adaptadas a climas áridos, la cutícula puede ser tan espesa que le da a las hojas una consistencia coriácea. Los cambios gaseosos entre la hoja y el medio ambiente se efectúan principalmente a través de pequeños orificios en la epidermis llamados estomas, que están formados por dos células en forma de riñón o judía, que abren el orificio - o lo cierran, por ejemplo, para reducir la transpiración. Los estomas suelen ser más numerosos en la parte inferior de la hoja. Muchas plantas presentan aún en la epidermis (no sólo de las hojas, sino también del tronco o de las flores) apéndices formados por tricomas, o sea "cabellos" que pueden ser unicelulares o multicelulares y tienen origen no sólo en la epidermis, también en otros tejidos de la hoja. El conjunto de estos apéndices se llama indumento. Algunas de estas estructuras tienen funciones especiales, como por ejemplo, la producción de compuestos químicos que sirven para proteger la planta contra los animales o para atraerlos (por ejemplo, para la polinización). El interior de la hoja - mesófilo - está formado por parénquima, un tejido de células semejantes y muy permeables que normalmente poseen gran cantidad de cloroplastos, en ese caso el tejido pasa a llamarse clorénquima. La función principal de este tejido es realizar la fotosíntesis y producir las sustancias nutritivas que permiten la vida de la planta. Este tejido también puede poseer células especializadas en el almacenamiento de agua u otros fluidos - hojas carnosas, como las de las crasuláceas. El mesófilo se divide en dos tipos diferentes de parénquima:
- el tejido en empalizada, formado por células alargadas y dispuestas transversalmente a la superficie de la hoja, para darle consistencia; y el
- tejido esponjoso, formado por células más redondeadas. Los conductos de los estomas atraviesan el tejido en empalizada y terminan en el tejido esponjoso. El color de las hojas puede variar, según los pigmentos existentes en sus células. Estas diferentes coloraciones pueden ser características de la propia especie o estar causadas por virus o por deficiencias nutritivas. En climas templados y boreales, las hojas de muchas especies cambian de coloración con las estaciones del año y caen en la época en que existe menos luz y en que la temperatura es baja; la planta sin hojas pasará el invierno en un estado de metabolismo reducido, alimentándose de las reservas nutritivas que hubiera acumulado. En el interior de las hojas de las plantas vasculares existen nervios donde se encuentran los conductos por donde circula la savia - los tejidos vasculares, el xilema y el floema.

Forma de las hojas de las plantas vasculares

floema La forma de las hojas suele ser característica de las especies, aunque con grandes variaciones. Las formas típicas de hoja de las plantas vasculares son:
- redondeada;
- ovalada (cuando la parte más estrecha se encuentra cerca del pecíolo);
- lanceolada - en forma de lanza;
- acicular - en forma de aguja;
- alargada La forma del borde también muestra algunas variantes:
- lisa;
- dentada (como las hojas de los rosales);
- aserrada (el opuesto de dentada);
- lobulada (dividida en lóbulos);
- hendida (como las hojas del alcornoque);
- partida (en que la división del limbo llega hasta el nervio central. La lámina de las hojas también puede encontrarse dividida en foliolos o pínulas iguales, formando hojas compuestas, es el caso de las hojas de los helechos o de las palmeras. En estos casos se usa la nomenclatura:
- 1-pinnada - sin divisiones u hoja entera;
- 2-pinnada - dividida en foliolos;
- 3-pinnada – hoja compuesta; etc. En estos casos, el eje de la hoja, o sea, el nervio puede ser más grueso, formando un raquis. Las hojas compuestas también pueden ser palmiformes, cuando los foliolos salen todos del mismo pecíolo (como en la mandioca).

Formas de inserción de las hojas de las plantas vasculares

Según su inserción en el tronco, las hojas pueden ser:
- alternadas;
- opuestas (dos hojas saliendo del mismo nudo);
- verticiladas (varias hojas saliendo del mismo nudo o verticilo);
- en roseta (varias hojas saliendo de la extremidad de un tronco, como en la Gerbera). Gerbera

Adaptaciones especiales de las hojas

Algunas plantas, como los cactus, han transformado sus hojas en espinas; son los troncos, carnosos y aplanados, los que ejercen la función fotosintética. Las hojas de los troncos subterráneos, como en la cebolla, pueden transformarse en órganos de reserva de nutrientes. El caso más extremo parece ser de las plantas carnívoras, en que la hoja se transforma en una trampa, como si de un predador se tratara. Categoría:Glosario de términos botánicos categoría:Fisiología vegetal Categoría:Fotosíntesis ja:葉 ko:잎 th:ใบไม้

Planta

- Algas verdes
- Embryophyta
- Embryophyta no vasculares
- Hepatophyta
- Anthocerophyta
- Bryophyta (musgos)
- Tracheophyta
- Tracheophyta sin semillas
- Lycopodiophyta
- Equisetophyta
- Pteridophyta
- Psilotophyta
- Ophioglossophyta
- Spermatophyta
- †Pteridospermatophyta
- Pinophyta
- Cycadophyta
- Ginkgophyta
- Gnetophyta
- Magnoliophyta El reino Plantae (Plantas) incluye a los organismos pluricelulares autótrofos que presentan células con núcleo, paredes celulares engrosadas, estando dichas células agrupadas en tejidos con especialización funcional.

Caracteres diferenciales de las plantas

- Nivel celular: Eucariontes
- Nutrición: Fotosíntesis, respiración y transpiración.
- Metabolismo del oxígeno: Necesario
- Reproducción y desarrollo: Asexual. Sexual, con gametos y zigoto, y con esporas haploides (haplo-diploides)
- Tipo de vida: Pluricelulares con y sin tejidos. Inmóviles.
- Estructura y funciones: Con plasmodesmos. Con tejidos celulares variados. Pared celular con celulosa. Con movimiento intracelular. Se forman compuestos secundarios metabólicos: autocianos, flavionas.

Clasificación de las plantas

Las plantas son eucariotas que evolucionaron a partir de algas verdes del grupo Chlorophyta durante el Paleozoico, estas algas colonizaron las zonas emergidas, gracias a una serie de adaptaciones a la xerofilia que originaron el grupo de los Embriófitos. Los embriófitos presentan alternancia de generaciones heterofásica y heteromorfa, son plantas adaptadas a la vida terrestre con órganos apendiculares, también llamados cormobiontes.
- Protocormófitos o briófitos (división Bryophyta), musgos, licopodios y hepáticas. Los briófitos son pequeñas plantas confinadas a ambientes húmedos, además necesitan agua líquida para la fecundación. En el Silúrico aparecieron nuevas formas de embriófitos, con mejores adaptaciones a la xericidad, lo que les permitió la conquista de amplios espacios. Esta mejora permitió una radiación masiva en el Devónico lo que les hizo dominar el paisaje. Este grupo presenta, típicamente, cutículas resistentes a la desecación y tejidos vasculares, que transportan el agua a través del organismo, lo que da origen al termino plantas vasculares. El esporófito funciona como un individuo separado.
- Cormófitos o plantas vasculares.
- Pteridófitos (división Pteridophyta). Las plantas vasculares incluyen, como subgrupo, a los espermatófitos o plantas con semillas, que se diversificaron al final del Paleozoico. En estos organismos el gametófito está completamente reducido y el esporófito comienza su vida confinado en una estructura especial: la semilla.
- Plantas con semillas.
- Espermatófitos (división Spermatophyta). ::Progimnospermas (subdivisión Progimnospermophytina). ::Cicadofitinos (subdivisión Cycadice, Cycadophytina es un sinónimo) o gimnospermas de hoja pinnada. ::Coniferofitinos (subdivisión Pinicae, Coniferophytina es un sinónimo) o gimnospermas de hoja dicótoma. ::Gnetofitinos (subdivisión Gneticae, Gnetophytina es un sinónimo). ::Angiospermas (subdivisión Magnoliophytina). Estos grupos también se denominan Gimnospermas, excepto las plantas con flores, que se denominan Angiospermas. Éste, es el grupo más numeroso de plantas, aparecieron durante el Jurásico y han llegado a ser completamente dominantes. ---- Árbol filogenético: ,____________________________________________ Ulvophyceae ,___| | |___________________________________________ Chlorophyeae | __|_________________________________________ Micromonadophyceae | | ,_______________________________________________ Charales |___| | ,_____________________________________ Coleochaetales | | |___| ,____________________________________ Hepatophyta | | | |_________________________________ Anthocerophyta |___| | ,__________________________________ Bryophyta | | |___| ,_________________________ Rhynophyta (†) | | | | ,_________ Zosterophyllophyta (†) |___| | | ,___| ,___________________ Lycopoda | | | | | | |___| ,________ Selaginellaceae | | |___| | | |______________ Isoetales |___| | ,_______________ Trimerophyta (†) | | | |_____________________ Psilophyta | | | |____________________ Sphenophyta |___| |_____________________ Pterophyta | | ,________ Progimnospermas (†) | | | | ,____________ Cycadophyta |___| | | |____________ Ginkgophyta | | |___|______________ Pinophyta | | ,_Cycadeoidophyta (†) | | |___|_________ Gnetophyta | |_______ Angiospermae (†): Grupo extinto.

Crecimiento

Las plantas con flor suelen ser anuales. También existe otro tipo de plantas anuales como, por ejemplo:
- Centeno (Secale cereale)
- Mijo (Panicum miliaceum)
- Trigo (Triticum aestivum) Hay plantas de crecimiento bienal, necesitan dos años para completar su ciclo vital. Son de este tipo:
- Acelgas (Beta vulgaris)
- Rábanos (Raphanus sativus)
- Zanahorias (Daucus carota) Existen plantas que viven más de dos años y, a diferencia de las anuales y las bienales, florecen durante bastantes años. Se encuentran en este grupo: árboles, arbustos, matas, lianas y muchas hierbas. Ejemplos de ello son:
- Abeto (Abies alba)
- Encina (Quercus ilex)
- Melisa (Melissa officinalis)
- Romero (Rosmarinus officinalis)

Órganos de las plantas superiores

Los órganos de las plantas superiores son:
- Raíz
- Tallo
- Hoja
- Flor
- Fruto

Véase también

- Botánica

Enlaces externos

- [http://www.botanical-online.com Estudio de las plantas] Categoría:Botánica ja:植物 ko:식물 ms:Tumbuhan simple:Plant th:พืช zh-min-nan:Si̍t-bu̍t

Fotosíntesis

La fotosíntesis es la base de la vida actual en la tierra. Consiste en una serie de procesos mediante los cuales las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo. Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotoautótrofos. Salvo en algunas bacterias fotoautótrofas, el proceso de fotosíntesis produce liberación de oxígeno ( proveniente de moléculas de H₂O) hacia la atmósfera (fotosíntesis oxigénica). Es ampliamente admitido, que el contenido actual de oxígeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios, capaces de mantener una alta tasa metabolica (un metabolismo muy eficaz desde el punto de vista energético). En algas eucarióticas y en plantas, la fotosíntesis se lleva a cabo en un orgánulo especializado denominado cloroplasto. Este orgánulo está delimitado por dos membranas (envueltas de los cloroplastos)que lo separan del citoplasma circundante. En su interior se encuentra una fase acuosa con un elevado contenido en proteínas e hidratos de carbono (estroma del cloroplasto) y una serie de membranas denominadas tilacoides.Los tilacoides contienen los pigmentos (sustancias coloreadas)fotosintéticos y proteínas necesarios para captar la energía de la luz. El principal de esos pigmentos es la clorofila, de color verde, de la que existen varios tipos (bacterioclorofilas y clorofilas a, b, c y d). Además de las clorofilas, otros pigmentos presentes en todos los organismos eucarióticos son los carotenoides (carotenos y xantofilas), de color amarillo o anaranjado y que tienen un papel auxiliar en la captación de la luz, además de un papel protector. En cianobacterias (que no poseen cloroplastos) los carotenoides son sustituidos por otro tipo de pigmentos denominados ficobilinas, de naturaleza química diferente a los anteriores. En las plantas vasculares el mayor número de cloroplastos se encuentra dentro de las células del mesófilo de las hojas, lo cual les confiere su caracerístico color verde. La fotosíntesis se divide en dos fases. En la primera ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energía de la luz y esta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH). La segunda tiene lugar en los estromas y las dos moléculas producidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación del CO₂ atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (aminoácidos, lípidos, nucleótidos, etc). Tradicionalmente, a la primera fase se le denominaba fase luminosa y a la segunda fase oscura de la fotosíntesis. Sin embargo, la denominación como "fase oscura" de la segunda etapa es incorrecta, porque actualmente se conoce que los procesos que la llevan a cabo solo ocurren en condiciones de iluminación. Es más preciso referirse a ella como fase de fijación del dióxido de carbono (ciclo de Calvin) y a la primera como "fase fotoquímica" o reacción de Hill. En la fase luminosa o fotoquímica, la energía de la luz captada por los pigmentos fotosintéticos unidos a proteínas y organizados en los denominados "fotosistemas" (ver más adelante), produce la descomposición del agua, liberando electrones que circulan a través de moléculas transportadoras para llegar hasta un aceptor final (NADP⁺) capaz de mediar en la transformación del CO₂ atmosférico (o disuelto en el agua en sistemas acuáticos) en materia orgánica. Este proceso luminoso está también acoplado a la formación de moléculas que funcionan como intercambiadores de energía en las células (ATP). La formación de ATP es necesaria también para la fijación del CO₂. Mirar también: [http://www.life.uiuc.edu/govindjee/paper/gov.html#10]

Descubrimiento

Durante el s. XVIII comienzan a surgir trabajos que relacionan los incipientes conocimientos de la Química con los de la Biología. Así, con los trabajos de Priestley, se llega a la conclusión de que las partes verdes de las plantas fijan el aire ‘impuro’ (anhídrido carbónico), que actuaría como un nutriente, y liberan oxígeno. Posteriormente Ingenhousz, amplía los estudios de Priestley, describiendo la emisión de CO2 por las plantas en oscuridad y estableciendo que esta emisión era menor que su asimilación en condiciones de iluminación. Ingeshousz también supone que la emisión de oxígeno por parte de las plantas procede, en último término, del agua, aunque no sabe encontrar una explicación para este fenómeno y habla de una ‘transmutación’ (se debe añadir que en esta época no se conocía aún la naturaleza química del agua). En la misma línea de los autores anteriores, Jean Senebier, ginebrino, realiza nuevos experimentos que establecen la necesidad de la luz para que se produzca la asimilación de anhídrido carbónico y el desprendimiento de oxígeno. También establece, que aún en condiciones de iluminación, si no se suministra CO2, no se registra desprendimiento de oxígeno. J. Senebier sin embargo opinaba, en contra de las teorías desarrolladas y confirmadas más adelante, que la fuente de anhídrido carbónico para la planta provenía del agua y no del aire. Otro autor suizo, Th. de Saussure, demostraría experimentalmente que el aumento de biomasa depende de la fijación de anhídrido carbónico (que puede ser tomado directamente del aire por las hojas) y del agua. También realiza estudios sobre la respiración en plantas y concluye que, junto con la emisión de anhídrido carbónico, hay una pérdida de agua y una generación de calor. Finalmente, de Saussure describe la necesidad de la nutrición mineral de las plantas. El químico alemán J. von Liebig, es uno de los grandes promotores tanto del conocimiento actual sobre Química Orgánica, como sobre Fisiología Vegetal, imponiendo el punto de vista de los organismos como entidades compuestas por productos químicos y la importancia de las reacciones químicas en los procesos vitales. Confirma las teorías expuestas previamente por de Saussure, matizando que si bien la fuente de carbono procede del CO2 atmosférico, el resto de los nutrientes provienen del suelo. La denominación como clorofila de los pigmentos fotosintéticos fue acuñada por Pelletier y Caventou a comienzos del s. XIX. Dutrochet, describe la entrada de CO2 en la planta a través de los estomas y determina que solo las células que contienen clorofila son productoras de oxígeno. H. von Mohl, más tarde, asociaría la presencia de almidón con la de clorofilas y describiría la estructura de los estomas. Sachs, a su vez, relacionó la presencia de clorofila con cuerpos subcelulares que se pueden alargar y dividir, así como que la formación de almidón está asociada con la iluminación y que esta sustancia desaparece en oscuridad o cuando los estomas son ocluidos. A Sachs se debe la formulación de la ecuación básica de la fotosíntesis: 6 CO₂ + 6 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ Schimper daría el nombre de cloroplastos a los cuerpos coloreados de Sachs y describiría los aspectos básicos de su estructura, tal como se podía detectar con microscopía óptica. En el último tercio del siglo XIX se sucederían los esfuerzos por establecer las propiedades fisico-químicas de las clorofilas y se comienzan a estudiar los aspectos ecofisiológicos de la fotosíntesis. En el campo de la fotosíntesis se produce desde entonces un progreso continuo hasta nuestros días. Entre los hitos fundamentales en el avance obtenido en este terreno durante la primera mitad del siglo XX se encuentran el descubrimiento por Blackman de la existencia de dos fases en la fotosíntesis (1905); los experimentos de Hill sobre el transporte electrónico fotosintético (1937); y el descubrimiento del ciclo de Calvin en la década de 1941-50. Ya en la segunda mitad del siglo pasado se han podido establecer los mecanismos alternativos de fotosíntesis C4 y CAM, el papel del agua como donador de electrones y fuente del oxígeno desprendido en este proceso, el papel del NADP+ como aceptor final de electrones, el mecanismo de fotofosforilación y, en fin, el esquema del transporte electrónico fotosintético y la identificación de los transportadores.

Entrada del dióxido de carbono en las plantas

Reacciones fotoquímicas de la fotosíntesis

Bioquímica y Biología Molecular de la fotosíntesis

Factores ambientales que afectan a la fotosíntesis

Fotosíntesis bacteriana

Bibliografía básica

J. Azcón-Bieto, M. Talón (eds.). Fundamentos de Fisiología Vegetal. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana, Edicions Universitat de Barcelona, 2000. B.B. Buchanan, W. Gruissem, R. Jones. Biochemistry and Molecular Biology of plants. Rockville (USA): American Society of Plant Physiologists, 2000. D. T. Dennis and D.H. Turpin (eds). Plant metabolism. Plant physiology, Biochemistry, and Molecular Biology. Orlando, USA: Academic Press, 1998. H.W. Heldt. Plant Biochemistry and Molecular Biology. Oxford (U.K.): Oxford University Press, 2004. Frank B. Salisbury, Cleon W. Ross. Fisiología Vegetal. México: Grupo Editorial Iberoamericana, 1994. (traducción de la 4ª edición original en inglés: Plant Physiology. Wadsworth, 1992; existe también una reedición de la versión española en tres volúmenes: Madrid: Paraninfo, 2000). L. Taiz, E. Zeiger. Plant Physiology. Sunderland, Massachussets: Sinauer Associates Inc., 2002.

Véase también

- Ciclo de Calvin
- Quimiosíntesis
- Fase oscura
- Fase luminosa o fotoquímica Categoría:Fotosíntesis Categoría:Fisiología vegetal ja:光合成 ko:광합성 ms:Fotosintesis simple:Photosynthesis th:การสังเคราะห์ด้วยแสง

Cloroplasto

Los cloroplastos de las plantas terrestres son orgánulos citoplasmáticos en forma de discos que se encuadran en la clase más diversa de los plastos. En estos organismos hay unos 40 cloroplastos por célula.

Estructura

Las dos membranas del cloroplasto poseen una estructura continua que delimita completamente el cloroplasto. Ambas se separan por un espacio intermembranoso llamado a veces espacio periplastidial. La membrana externa es muy permeable, no tanto como la interna que contiene proteínas específicas para el transporte. La cavidad interna, llamada estroma, contiene ADN circular, ribosomas (de tipo 70s, como los bacterianos), gránulos de almidón, lípidos y otras sustancias. También hay una serie de sáculos delimitados por una membrana llamados tilacoides los cuales se organizan en los cloroplastos de las plantas terrestreas en apilamientos llamados grana (plural de granum). Las membranas de los tilacoides contienen sustancias como la clorofila, los carotenoides, los pigmentos fotosintéticos y distintos lípidos; proteínas de la cadena del transporte electrónico fotosintético y enzimas, como ciertas ATPasas.

Funciones:

Es el orgánulo donde se realiza la fotosíntesis. Existen dos fases: Fase lumínica: En la membrana de los tilacoides se produce la conversión de la energía lumínica en energía química (ATP) y se genera poder reductor (NADH). Fase oscura: Se produce en ele estroma y ahí se fija el CO2 mediante el ciclo de Calvin.

Génesis de los cloroplastos:

Al poseer su propio ADN llevan a cabo la división independientemente de la célula. Un cloroplasto procede de un proplasto ya procedido (division por biparticion), y que después de la captación de luz se transforma en cloroplasto maduro, diferenciándose de los demás tipos de plastos, como los cromoplastos, para almacenamiento de pigmentos, y los amiloplastos, para el almacenamiento de almidón. Categoría:Orgánulos celulares Categoría:Fotosíntesis ja:葉緑体 ko:엽록체

Luz

La luz (del latín lux, lucis) es una onda electromagnética capaz de ser percibida por el ojo humano y cuya frecuencia determina su color.

El espectro electromagnético

En términos generales, el espectro electromagnético abarca, según un orden creciente de frecuencia:
- las ondas de radio
- las microondas
- los rayos infrarrojos
- la luz visible
- la radiación ultravioleta
- los rayos X
- los rayos gamma.

El espectro visible

rayos gamma La luz visible forma parte de una estrecha franja que va desde longitudes de onda de 380 nm (violeta) hasta los 780 nm (rojo). Los colores del espectro se ordenan como en el arco iris, formando el llamado espectro visible. Frecuencia y longitud de onda se relacionan por la expresión:

\nu = \frac

donde c es la velocidad de la luz en el vacío.

Objetos visibles

Hay dos tipos de objetos visibles: aquellos que por sí mismos emiten luz y los que la reflejan. El color de estos depende del espectro de la luz que incide y de la absorción del objeto, la cual determina qué ondas son reflejadas. La luz blanca se produce cuando todas las longitudes de onda del espectro visible están presentes en proporciones e intensidades iguales.

Teorías sobre la naturaleza de la luz

Teoría corpuscular

Hasta mediados del siglo XVII se creía que la luz estaba formada por corpúsculos que eran emitidos por los focos luminosos, tales como el Sol o la llama de una vela, que viajaban en línea recta y que atravesaban los objetos transparentes pero no los opacos, excitando el sentido de la vista al penetrar en el ojo. Gran parte de la popularidad de esta teoría residía en el prestigio científico de algunos de sus proponentes como Isaac Newton que había formulado leyes ópticas compatibles con esta descripción corpuscular de la luz.

Teoría ondulatoria

En 1660 Huygens demostró que las leyes de la óptica podían explicarse basándose en la suposición de que la luz tenia naturaleza ondulatoria. En aquel momento la teoría ondulatoria de la luz no fue aceptada de manera mayoritaria ya que no explicaba más aspectos observados sobre la luz que la teoría corpuscular y esta había sido apoyada por físicos destacados como Newton. En 1827 los experimentos de Young y Fresnel sobre interferencias, y otros experiencias posteriores de Foucault sobre medidas de velocidad de la luz en el seno de líquidos, mostraron que la teoría corpuscular era poco apropiada para explicar determinados fenómenos ópticos. En 1873 se produjo un avance sustancial en la comprensión de la naturaleza de la luz cuando los estudios teóricos de Maxwell sobre los campos eléctrico y magnético le permitieron aunar ambos en una única teoría denominada electromagnetismo en la que se deducía de manera natural la existencia de ondas electromagnéticas desplazándose a la velocidad de la luz, de donde se deducía que la naturaleza de esta debia ser electromagnética. La teoría se demostró cierta en los experimentos realizados por Hertz en 1888 y, hacia finales del siglo XIX, se creía que el conocimiento acerca de la naturaleza de la luz era completo.

Naturaleza cuántica de la luz

Sin embargo, la teoría electromagnética clásica no podía explicar la emisión de electrones por un conductor cuando incide luz sobre su superficie, fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico. Este efecto consiste en la emisión espontánea de electrones (o la generación de una diferencia de potencial eléctrico) en algunos sólidos (metálicos o semiconductores) irradiados por luz. Fue descubierto y descrito experimentalmente por Heinrich Hertz en 1887 y suponía un importante desafio a la teoría electromagnética de la luz. En 1905, el joven físico Albert Einstein presentó una explicación del efecto fotoeléctrico basándose en una idea propuesta anteriormente por Planck para la emisión espontánea de radiación lumínica por cuerpos cálidos y postuló que la energía de un haz luminoso se hallaba concentrada en pequeños paquetes, que denominó cuantos de energía y que en el caso de la luz se denominan fotones. El mecanismo del efecto fotoeléctrico consistiría en la transferencia de energía de un fotón a un electrón. Cada fotón tiene una energía proporcional a la frecuencia de vibración del campo electromagnético que lo conforma. Posteriormente, los experimentos de Millikan demostraron que la energía cinética de los fotoelectrones coincidía exactamente con la dada por la fórmula de Einstein. El punto de vista actual es aceptar el hecho de que la luz posee una doble naturaleza que explica de forma diferente los fenómenos de la propagación de la luz (naturaleza ondulatoria) y de la interacción de la luz y la materia (naturaleza corpuscular). Esta dualidad onda/partícula, postulada inicialmente únicamente para la luz, se aplíca en la actualidad de manera generalizada para todas las partículas materiales y constituye uno de los principios básicos de la mecánica cuántica.

Velocidad de la luz

La velocidad de la luz en el vacío, según la Teoría de la Relatividad de Einstein, es una constante para todos los observadores y se representa mediante la letra c (del latín celeritas). En el Sistema Internacional de Unidades se toma el valor: :c = 299.792.458 m/s

Medición de la velocidad de la luz

Galileo Galilei (1564-1642), físico y astrónomo italiano, fue el primero en intentar medir la velocidad de la luz, pero fue el astrónomo danés Roemer (1644-1710) quien calculó en 1676, a partir de los eclipses de las lunas de Júpiter, que era aproximadamente 225.302 km/s.

Velocidad de las señales

Ninguna señal que contenga información puede transmitirse a velocidades superiores a la velocidad de la luz en el vacío. Este hecho es explicado en el marco de la teoría de la relatividad especial de Einstein y es una consecuencia del Principio de causalidad.

Velocidad de la luz en medios dieléctricos

La luz se propaga a velocidades menores en medios dieléctricos. Cuando en un medio material una partícula supera la velocidad de la luz correspondiente a dicho medio, se produce una emisión secundaria de luz denominada radiación Cherenkov. Este efecto se observa en reactores nucleares que utilizan el agua para apantallar emisiones de neutrones y en los grandes detectores de neutrinos de agua pesada, como el Kamiokande. También se produce un tipo de radiación Cherenkov en la alta atmósfera terrestre, causado por el impacto de rayos cósmicos y otras partículas de muy alta energía.

Cambios en la velocidad de la luz

Algunas teoría cosmológicas apuntan la posibilidad de que el valor de la velocidad de la luz en el vacío podría haber variado a lo largo de la historia del Universo aunque no hay datos observacionales que permitan demostrar esta hipótesis. Según las últimas investigaciones, entre ellas las de un astrónomo australiano, y un físico teórico portugués, este dato se está corroborando.

¿Se puede superar c?

En numerosas ocasiones se han planteado experimentos o hechos observados en los que se afirma haber superado la luz. En el marco actual de la física es difícil concebir tal hecho porque esta barrera forma parte intrínseca de la estructura del espaciotiempo. Los físicos actuales sostienen que no es posible superar la velocidad de la luz en el vacío, algo difícilmente comprensible por los no entendidos en relatividad y que es considerado, frecuentemente, como una visión fundamentalista. Muchas de las veces en que se ha dicho que se superaba c, la velocidad de la luz en el vacío, no han resultado ser más que observaciones totalmente acordes con la teoría de Einstein, teñidas de un toque de sensacionalismo por los medios de comunicación. Aunque lo correcto es especificar que en relatividad no se puede enviar información a mayor velocidad que c. Son ampliamente conocidos experimentos en los que sumas de ondas, sincronizadas del modo apropiado, producen una onda que viaja a mayor velocidad. Como también es fácilmente entendible que un faro que girase a 1 rev/seg produce una iluminación sobre una pantalla circular, de 1 seg-luz de radio con el faro situado en el centro; obviamente la zona iluminada viaja a 2
- pi
- c, pero no es posible que transmita información alguna.

Véase también

- Onda electromagnética
- Fotón
- Espectro electromagnético

Enlaces externos

- [http://www.npl.washington.edu/AV/altvw105.html "¿Más rápido que la luz láser?" - John G. Cramer, Department of Physics, University of Washington (en inglés)]
- [http://www.phys.unsw.edu.au/ANNUAL_REPORTS/2001/research5.html "¿Pueden variar las constantes fundamentales con el tiempo y la distancia?" - Victor Flambaum - University of New South Wales - Sydney (en inglés)]
- [http://www.puntog.com.mx/2002/20020816/CGA160802.htm Por la velocidad de la luz, el mundo podría ser otro (artículo)] Categoría:Óptica Categoría:Física ja:光 ko:빛 ms:Cahaya simple:Light th:แสง

Transpiración

Evaporación de agua en un ser vivo. Normalmente está controlada por procesos fisiológicos. En animales la transpiración ocurre en la piel, sobre todo a través de los poros. En los mamíferos es el proceso que permite regular la temperatura corporal sobre todo en ambientes cálidos o en momentos de alta actividad física. Uno de los pocos mamíferos que no posee poros en la piel que le permitan la transpiración es el perro, que tiene que evaporar el agua de su lengua y empieza a jadear para facilitarlo. En los humanos el exceso de transpiración puede ser un problema médico (Hyperhydrosis).

En las plantas

En plantas la transpiración ocurre a través de los estomas situados en la epidermis fundamentalmente. Un árbol grande puede perder cientos de litros de agua en un solo día seco y caluroso. El grado de evaporación de agua por una planta depende de factores como la temperatura, la humedad relativa del ambiente, el viento, la luminosidad y el suministro de agua a la planta. Se estima que el 90 % del agua que entra en la planta por las raíces es utilizado en este proceso. Permite el enfriamiento de la planta además del transporte de minerales hacia las hojas. Las plantas del desierto y las coníferas poseen mecanismos especiales como agujas u hojas gruesas recubiertas de materia cerosa para reducir este proceso y la pérdida de agua. La transpiración es una manera efectiva de intercambiar calor con el medio debido a la alta capacidad calorífica del agua (cuando se evapora se lleva muchas calorías). Categoría:Biología

Tejido

- Tejido: #Material hecho tejiendo. #Cosa formada al entrelazar varios elementos.
- Tejido textil
- Tejido (Biología) simple:Tissue

Órgano

La palabra Órgano se refiere a: #Cada una de las partes de algo que realiza una función específica. #Un instrumento musical de viento que usa un teclado para emitir diferentes sonidos. Consultar Órgano (instrumento). #Una estructura orgánica dotada de una o varias funciones, formada por diversos tejidos. Consultar órgano. #Una formación geológica de origen volcánico. Consultar Órgano (accidente geográfico).

Epidermis

Epidermis puede referirse a: #En plantas, la capa de células más superficial de las hojas y partes jóvenes de la planta. #En vertebrados, la capa más superficial de la piel. #En invertebrados, la capa de células más superficial del organismo.

Célula

:Este artículo trata sobre la célula en Biología. Para otras acepciones véase célula (desambiguación). La célula (del latín cellulae: pequeño compartimento o celda) es la unidad estructural y funcional principal de los seres vivos. La teoría celular es la base sobre la que se sustenta una gran parte de la biología. Si excluímos los virus, todos los seres vivos que forman los reinos biológicos están formados por células. El concepto de célula como unidad funcional de los organismos surgio en los años 1930 y 1880. Las investigaciones se vieron retrasadas por el poco avance de los microscopios ópticos.
Características de las células
Todas las células tienen unas características comunes que son:
Características estructurales:

- Todas las células están rodeadas de una membrana celular que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial eléctrico de la célula. Algunas células como las bacterias y las células vegetales poseen una pared celular que rodea a la membrana plasmática.
- Contienen un medio hidrosalino, el citoplasma, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares.
- ADN, el material hereditario de los genes y que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular.
- ARN, que expresa la información contenida en el ADN.
- Enzimas y otras proteínas que ponen en funcionamiento la maquinaria celular.
- Una gran variedad de otras biomoléculas
Características diferenciales y funcionales de las células
Las células vivas son un sistema bioquímico complejo. Las características que permiten diferenciar las células de los sistemas químicos no vivos son: # Autoalimentación o nutrición. Las células toman sustancias del medio, las transforman de una forma a otra, liberan energía y eliminan productos de desecho, mediante el metabolismo. # Autorreplicación o crecimiento. Las células son capaces de dirigir su propia síntesis. A consecuencia de los procesos nutricionales, una célula crece y se divide, formando dos células, en una célula idéntica a la célula original, mediante la división celular. # Diferenciación. Muchas células pueden sufrir cambios de forma o función en un proceso llamado diferenciación celular. Cuando una célula se diferencia, se forman algunas sustancias o estructuras que no estaban previamente formadas y otras que lo estaban dejan de formarse. La diferenciación es a menudo parte del ciclo de vida celular en que las células forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, la dispersión o la supervivencia. # Señalización química. Las células responden a estímulos químicos y físicos tanto del medio externo como de su interior y, en el caso de células móviles, hacia determinados estímulos ambientales o en dirección opuesta mediante un proceso que se denomina síntesis. Además, con frecuencia las células pueden interaccionar o comunicar con otras células, generalmente por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento... en seres pluricelulares en complicados procesos de comunicación celular y transducción de señales. # Evolución. A diferencia de las estructuras inanimadas, los organismos unicelulares y pluricelulares evolucionan. Esto significa que hay cambios hereditarios (que ocurren a baja frecuencia en todas las células de modo regular) que pueden influir en la adaptación global de la célula o del organismo superior de modo positivo o negativo. El resultado de la evolución es la selección de aquellos organismos mejor adaptados a vivir en un medio particular.
Clasificación de los seres vivos

Según el número de células

- Seres vivos unicelulares: Están formados por una sola célula que funciona y sobrevive más o menos independientemente de otras células.
- Colonias celulares: Son un conjunto de múltiples células similares que se agrupan para vivir juntas, cooperando entre ellas, pero manteniendo la individualidad.
- Seres vivos pluricelulares: Están formados por miles o millones de células que se especializan para vivir juntas sin capacidad para sobrevivir de forma independiente, de tal manera que todas juntas forman un ser vivo, sin embargo todas ellas proceden, por división, de una única célula inicial. En los organismos multicelulares, las células se especializan o diferencian formando tejidos, órganos, sistemas y aparatos. El ser humano es un organismo pluricelular formado por unos 220 tipos de células diferentes.
Según la complejidad estructural:
Existen dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas.
- Las células procariotas son estructuralmente simples. Sólo se encuentran formando seres unicelulares o colonias. Las células procariotas forman las Archaea y las Eubacteria. Las células procariotas poseen el material genético disperso en toda su estructura.
- Las células eucariotas poseen membrana nuclear. contienen organelas u orgánulos rodeadas de membranas. Existen organismos eucariotas unicelulares, pero también existen muchos eucariotas formando colonias y seres multicelulares. Los reinos biológicos multicelulares: Animalia, Plantae y Fungi, están formados por células eucariotas. Fungi
Estructura de una célula eucariota
Fungi Fungi Las células eucariotas están formadas por diferentes orgánulos que desarrollan diversas funciones como son: # Nucleolo. # Núcleo celular. # Ribosoma. # Vesículas. # Retículo endoplasmático rugoso. # Aparato de Golgi. # Microtúbulos. # Retículo endoplasmático liso. # Mitocondria. # Vacuola. # Citoplasma. # Lisosoma. # Centriolo. Específicos de las células vegetales: : Cloroplasto

Tamaño, forma y función de las células

- Tamaño: Las mayoría de las células son microscópicas, es decir, no son observables a simple vista sino al microscopio. A pesar de ser muy pequeñas (un un milímetro cúbico de sangre puede contener unos cinco millones de células), el tamaño de las células es extremadamente variable. Existen bacterias con 1 y 2 micras de longitud. Las células humanas son muy variables: hematíes de 7 micras, hepatocitos con 20 micras, espermatozoides de 53 micras y óvulos de 150 micras. En las células vegetales los granos de polen pueden llegar a medir de 200 a 300 micras y algunos huevos de aves pueden alcanzar entre 1 (codorniz) y 7 centímetros (avestruz) de diámetro. Para la viabilidad de la célula y su correcto funcionamiento siempre se debe tener en cuenta la relación superficie-volumen. Puede aumentar considerablemente el volumen de la célula y no así su superficie de intercambio de membrana lo que dificultaría el nivel y regulación de los intercambios de sustancias vitales para la célula. También es importante la relación entre volumen citoplasmático y volumen nuclear. El mismo número de cromosomas no puede controlar un aumento de volumen desproporcionado, puesto que no regularía ni controlaría adecuadamente las funciones de toda la célula.
- Forma y función: Las células presentan una gran variabilidad de formas, e incluso, algunas no ofrecen una forma fija. Pueden ser: fusiformes (forma de huso), estrelladas, prismáticas, aplanadas, elípticas, globosas o redondeadas, etc. Algunas tienen una pared rígida y otras no, lo que les permite deformar la membrana y emitir prolongaciones citoplasmáticas (pseudópodos) para desplazarse o conseguir alimento. Hay células libres que no muestran esas estructuras de desplazamiento pero poseen cilios o flagelos que son estructuras derivadas de un orgánulo celular (centriolo) que dota a estas células de movimiento. La función que realice la célula determina su forma, por lo que encontramos diferentes tipos de células: # Células contráctiles que suelen ser alargadas, como las células musculares. # Células con finas prolongaciones, como las neuronas que transmiten el impulso nervioso. # Células con microvellosidades o con pliegues, como las del intestino para ampliar la superficie de contacto y de intercambio de sustancias. # Células cúbicas, prismáticas o aplanadas como las epiteliales que recubren superficies como las losas de un pavimento.
Origen de las células:
Se cree que todos los organismos que viven sobre la Tierra, proceden de una única célula primitiva nacida hace varios miles de millones de años. Las similitudes entre todos los seres vivos parecen tan acusados que no se puede explicar de otra manera. Las células vivas surgieron probablemente en la Tierra gracias a la agregación espontánea de moléculas, hace aproximadamente 3500 millones de años. Conociendo los organismos actuales y las moléculas que contienen, parece que debieron producirse por lo menos tres etapas antes de que surgiera la primera célula: # Debieron formarse polímeros de ARN capaces de dirigir su propia replicación a través de interacciones de apareamiento de bases complementarias. # Debieron desarrollarse mecanismos mediante los cuales una molécula de ARN pudiera dirigir la síntesis de una proteína. # Tuvo que ensamblarse una membrana lipídica para rodear a la mezcla autoreplicante de ARN y moléculas proteicas. En alguna fase posterior del proceso evolutivo, el ADN ocupó el lugar del ARN como material hereditario. Hace unos 1500 millones de años se produjo la transición desde células pequeñas con una estructura interna relativamente sencilla (células procariotas), hasta células más grandes, más complejas como las que componen los animales y las plantas (células eucariotas).
Descubrimiento y conocimiento histórico de las células

- En 1665 Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, llamó a esas unidades de repetición células (del latín cellulae=celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior.
- En el siglo XVII Van Leeuwenhoek, observó protozoos y bacterias.
- En 1745 Needham, animálculos en infusiones.
- En 1831 Brown, el núcleo celular.
- En 1839 Purkinje, el citoplasma celular.
- En 1857 Kölliker, las mitocondrias.
- En 1860 Pasteur, esterilización de infusiones.
Enlaces relacionados

- Teoría celular
- Ciclo celular
- División celular
- Teoria endosimbiotica
Enlaces externos

- [http://edu.iportal.com.mx/edu/biologia/celulas/ Las células en eduPortal]
- [http://www.mumovoz.com/ciencia.html Las células binarias] Categoría:Célula ja:細胞 ko:세포 ms:Sel simple:Cell th:เซลล์ (ชีววิทยา)

Agua

Este artículo trata sobre el agua de la forma en que la tratamos en nuestra vida diaria. El artículo Agua (molécula) describe al agua desde una perspectiva científica y técnica. El "agua" es una abundante sustancia de la Tierra. Existe en varias formas y lugares: principalmente en los océanos y las capas polares de nuestro planeta, pero también en las nubes, lluvia, ríos y banquisas. En el planeta, el agua se mueve constantemente en su ciclo constituido por la evaporación, precipitación y escorrentía. Todas las formas de vida conocidas necesitan agua para vivir. Los humanos consumen agua potable —agua con cualidades compatibles con nuestro cuerpo—. Este recurso natural se ha vuelto escaso con la creciente población mundial y su disponibilidad en varias regiones habitadas es preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.
Propiedades particulares

Apariencia cambiante
humano] El agua toma diferentes formas en la Tierra: vapor y nubes en el cielo, olas y témpanos de hielo flotante en el mar, glaciares en las montañas, acuíferos en el suelo, por nombrar algunos. A través de la evaporación, precipitación y escorrentía el agua se encuentra en contínuo movimiento, fluyendo de una forma a otra en lo que es llamado el ciclo del agua. Debido a la gran importancia de la precipitación para la agricultura y la humanidad en general, recibe diferentes nombres en sus diferentes formas: mientras que la lluvia es común en la mayoría de los países del mundo, otros fenómenos resultan sorprendentes al verlos por primera vez: granizo, nieve, neblina o rocío por ejemplo. Cuando se iluminan, las gotas de agua en el aire pueden refractar los colores del arco iris. De manera similar, la escorrentía ha jugado un papel importante en nuestra historia: los ríos y la irrigación acarrea el agua necesaria para la agricultura. Los ríos y los mares ofrecen oportunidades para el viaje y el comercio. Por la erosión, la escorrentía tuvo un rol importante en el moldeo de nuestro entorno, abasteciéndonos de valles de ríos que proveen de tierra rica y suelo nivelado para el establecimiento de lugares poblados. El agua también se infiltra en el suelo hasta los acuíferos. Este agua subterránea después fluye hacia la superficie en bocas de agua y pozos naturales, o más espectacularmente en géiseres. Este agua también se extrae artificialmente con norias y manantiales. Porque el agua puede contener muchas sustancias diferentes, puede saber u oler diferentemente. De hecho, hemos desarrollado nuestros sentidos para poder evaluar la potabilidad del agua: evitamos los salinos mares y los pútridos pantanos, y nos gusta el agua fresca y pura de los manantiales de las montañas.
Propiedades importantes para los organismos vivientes
géiser :Véase Agua (molécula) para una discusión más detallada sobre las propiedades del agua El agua tiene propiedades inusuales críticas para la vida: es un buen solvente y tiene alta tensión superficial. El agua fresca tiene su mayor densidad a los 4°C: es menos densa al enfriarse o al calentarse. Como una estable molécula polar prevalente en la atmósfera, tiene un importante rol atmosférico como absorbente de radiación infrarroja, crucial en el efecto invernadero. El agua también tiene un calor específico inusualmente alto, importante en el regulamiento del clima global. El agua es un buen solvente y disuelve muchas sustancias, como las diferentes sales y azúcares, y facilita la interacción de químicos lo que ayuda a metabolismos complejos. Algunas sustancias, sin embargo, no se mezclan bien con el agua, incluyendo aceites y otras sustancias hidrofóbicas. Membranas celulares compuestas de lípidos y proteínas, toman ventaja de esta propiedad para cuidadosamente controlar las interacciones entre sus contenidos y químicos externos. Esto se facilita en parte por la tensión superficial del agua. Las gotas de agua son estables debido a su alta tensión superficial. Esto se puede ver cuando pequeñas cantidades de agua se ponen en superficies no solubles como el vidrio: el agua se queda junta en forma de gotas. Esta propiedad es importante en la transpiración de las plantas. Una propiedad del agua simple pero ambientalmente importante es que su común forma sólida, el hielo, flota en el líquido. Esta fase sólida es menos densa que el agua líquida debido a la geometría de los fuertes enlaces de hidrógeno formados solo a temperaturas bajas. Para casi todas las demás sustancias y para todas las otras 11 fases no comunes del hielo de agua excepto ice-XI, la forma sólida es más densa que la forma líquida. El agua fresca es más densa a 4°C, y se hunde por convección al enfriarse a esa temperatura o flota si se hace más frío. Este revés causa que el agua profunda permanezca más caliente que el ligero agua congelado, por lo que el hielo en un cuerpo de agua se formará primero en la superficie y cada vez más abajo, mientras que la mayoría del agua debajo del hielo permanecerá a 4°C. Esto efectivamente aísla el suelo de un lago del frío. La vida en la tierra ha evolucionado en base a las importantes características del agua. La existencia de esta abundante sustancia en sus formas líquida, gaseosa y sólida ha sido sin duda un importante factor en la abundante colonización de los diferentes ambientes de la Tierra por formas de vida adaptadas a estas variantes y a veces extremas condiciones.
Importancia de la posición astronómica de la Tierra
La coexistencia de las fases sólidas, líquidas y gaseosas del agua en la Tierra es tal vez vital para el origen y la evolución de la vida en la Tierra como la conocemos. Sin embargo, la posición de la Tierra en el sistema solar fuera marginalmente más cercana o lejana al Sol, la existencia de las condiciones que permiten a las formas del agua estar presentes simultáneamente serían menos probables. La masa de la Tierra permite a la gravedad el mantener la atmósfera. El vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera causan el efecto invernadero lo que ayuda a mantener la relativamente constante temperatura superficial. Si el planeta tuviera menos masa, una atmósfera más delgada causaría temperaturas extremas no permitiendo la acumulación de agua excepto en las capas polares (como en Marte). De acuerdo con el modelo nébula solar de la formación del sistema solar, la masa de la Tierra se debe en gran parte a su distancia del Sol. La distancia entre el Sol y la Tierra y la combinación de radiación solar recibida y el efecto invernadero en la atmósfera aseguran que su superficie no es demasiado fría o caliente para el agua líquida. Si la Tierra estuviera más retirada del Sol, el agua líquido se congelaría. Si la Tierra estuviera más cercana al Sol su temperatura superficial elevada limitaría la formación de las capas polares o forzaría al agua a existir solo como vapor. En el primer caso, la baja reflectibilidad de los océanos causaría la absorción de más energía solar. En el último caso, la Tierra sería inhabitable y tendría condiciones similares a las del planeta Venus. Las teorías Gaia proponen que la vida se mantiene adecuada a las condiciones por si misma al afectar el ambiente de la Tierra.
El agua en la vida diaria
Todas las formas de vida conocidas dependen del agua. El agua es parte vital de muchos procesos metabólicos en el cuerpo. Cantidades significantes de agua son usadas durante la digestión de la comida. Sin embargo, algunas bacterias y semillas de plantas pueden entrar a un estado criptobiotico por un período de tiempo indefinido cuando se deshidratan, y vuelven a la vida cuando se devuelven a un ambiente húmedo. Cerca del 72% de la masa libre de grasa del cuerpo humano está hecho de agua. Para su adecuado funcionamiento nuestro cuerpo requiere entre uno y siete litros de agua diarios para evitar la deshidratación, la cantidad precisa depende del nivel de actividad, temperatura, humedad y otros factores. El cuerpo pierde agua por medio de la orina y heces, la transpiración y la exhalación del vapor de agua en nuestro aliento. Los humanos requieren agua baja en sales y otras impurezas. Algunas impurezas incluyen químicos o bacterias dañinas. Algunos solutos son aceptables y hasta deseables para un sabor agregado. El agua adecuada para tomar se llama agua potable. Debido al crecimiento de la población humana y otros factores, la disponibilidad del agua potable por persona está disminuyendo. Este problema podría resolverse produciendo más agua, distribuyéndola mejor o desperdiciándola menos.
Un recurso escaso
El agua es un recurso estratégico para muchos países. Se han peleado muchas guerras, como la Guerra de los seis días en el Medio Oriente, para poder obtener un mejor acceso al agua. Se prevé más problemas de este tipo en el futuro por la creciente población humana, contaminación y calentamiento global. El World Water Development Report (Reporte mundial del desarrollo del agua) de la UNESCO (2003) de su World Water Assessment Program (Programa mundial para el asesoramiento del agua) indica que en los próximos 20 años, la cantidad de agua disponible para todos decrecerá en un 30%. El 40% de los habitantes del mundo actualmente no tienen la cantidad mínima necesaria para el mínimo aseo. Mas de 2.2 millones de personas murieron en el año 2000 por enfermedades relacionadas con el consumo de agua contaminada o por ahogamiento. En el 2004 el programa de caridad enfocado al agua WaterAid del Reino Unido reportó que un niño muere cada 15 segundos debido a las enfermedades relacionadas con el agua que podrían fácilmente evitarse.
Posibles soluciones para mejorar la disponibilidad del agua
Tres posibles soluciones para mejorar la disponibilidad del agua son: producirla más, distribuirla mejor y desperdiciarla menos. El agua potable se colecta de diferentes fuentes: pozos naturales y artificiales o norias. Si se hacen más pozos en lugares adecuados se podría producir más agua. Otras fuentes de agua son la lluvia y los mares. Esta agua, sin embargo, no es potable y requiere ser purificada. Algunos métodos populares para la purificación son la filtrarla, hervirla y destilarla. Otras técnicas más avanzadas existen, como la osmosis inversa. La distribución del agua se lleva a cabo por medio de los sistemas de agua municipales o como agua embotellada. Algunos países tienen programas para distribuir el agua a los más necesitados libre de cargos. Cabe también resaltar la preocupación cada vez mayor por sustentar mecanismos de medición del agua que se consume en los países en desarrollo con el fin de tener un mayor control sobre su consumo y sobre el transporte del líquido elemento hacia los consumidores. Reducir el desperdicio del agua es otra opción. En algunas ciudades, como en Hong Kong, el agua de mar se usa extensivamente para limpiar los baños para conservar el agua potable.
El agua en la cultura humana
El agua es considerado purificador en muchas religiones, incluyendo el Cristianismo, el Islam y el Judaísmo. Por ejemplo, el bautizo en las iglesias cristianas se lleva a cabo con agua. También un baño ritual con agua pura se celebra para los muertos en muchas religiones incluyendo el Judaísmo y el Islam. Y en el Islam, el Salah diario solo se puede hacer después de la Ablución que consiste en lavarse partes del cuerpo con agua limpia. En el Shinto, el agua se usa en casi todos los rituales para purificar a una persona o lugar. Al agua se le da poderes espirituales en muchas ocasiones. En la mitología celta, Sulis es la diosa local de las aguas termales; en la cultura hindú, la Ganga es personificada como una diosa. Alternativamente, los dioses pueden ser patrones de algunas aguas, ríos o lagos: en la mitología griega y romana, Peneus era un dios de un río. Empédocles, un filósofo griego sostenía que el agua era uno de los cuatro elementos clásicos junto con el fuego, la tierra y el aire, y era la materia primordial del universo, o ylem. En la teoría de los cuatro húmeros corporales, el agua se asocia con el phlegm. El agua también era uno de los Cinco elementos en el Taoísmo chino, junto con la tierra, el fuego, la madera y el metal,
Véase también

- Desalación
- Sequía
- Agua (molécula)
- Lluvia
- Precipitación
- Riego
- Hidrología
Enlaces externos

- [http://www.unesco.org/water/wwap/index_es.shtml Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos]
- [http://www.gemswater.org/index-es.html Programa GEMS/Agua de la ONU]
- [http://www.greenfacts.org/es/desinfectantes-agua/index.htm Consenso científico sobre los desinfectantes del agua] categoría:agua categoría:Bebidas categoría:Explotación de los recursos naturales als:Wasser ja:水 ko:물 ms:Air simple:Water th:น้ำ zh-min-nan:Chúi

Clima

El clima es el conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan una región. Según se refiera al mundo, a una región o a una localidad concreta se habla de clima global, clima local o microclima respectivamente. El clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es muy difícil de predecir. Por una parte hay tendencias a largo plazo debidas, normalmente, a variaciones sistemáticas como el aumento de la radiación solar o las variaciones orbitales pero, por otra, existen fluctuaciones caóticas debidas a la interacción entre forzamientos, retroalimentaciones y moderadores. Ni siquiera los mejores modelos climáticos tienen en cuenta todas las variables existentes por lo que, hoy día, solamente se puede aventurar una previsión de lo que será el clima del futuro más próximo. Asimismo, el conocimiento de los climas del pasado es, también, más incierto a medida que se retrocede en el tiempo. Esta faceta de la climatología se llama paleoclimatología y se basa en los registros fósiles, los sedimentos, las marcas de los glaciares y las burbujas ocluidas en los hielos polares. De todo ello los científicos están sacando una visión cada vez más ajustada de los mecanismos reguladores del sistema climático.

Clima y tiempo, dos conceptos distintos

Resulta frecuente la confusión entre ambos conceptos pero hay que destacar que se refieren a aspectos distintos de la dinámica atmosférica. La diferencia principal está en la escala de tiempo en la que se trabaja. Cuando la escala de tiempo de los cambios a los que uno se refiere es de días, semanas, meses o unos pocos años se habla de tiempo atmosférico. A partir de una escala de décadas es cuando realmente empieza a hablarse de variaciones climáticas. Pero incluso este periodo de tiempo es demasiado breve para considerar el cambio. Normalmente hasta pasado un siglo no se puede apreciar la tendencia subyacente. Esta frontera entre el tiempo y el clima es un tanto borrosa. Una cosa es segura, las variaciones del tiempo están sujetas a patrones regulares de corto plazo, básicamente las variaciones anuales o estacionales y a patrones caóticos de diferentes frecuencias de variación que son los que hacen que de un año para otro así como de un día para otro el tiempo sea tan cambiante. El clima presenta también las dos facetas. Tendencias regulares que se empiezan a apreciar a las pocas décadas de realizar mediciones y oscilaciones de tipo caótico que subyacen en el fondo. A más gran escala puede permanecer oculto un patrón regular como los ciclos de Milankovich. Y si nos vamos aun a escalas mayores la variación puede tornarse caótica de nuevo ya que aumenta la dependencia de las características geofísicas de la tierra, téctonica, desgasificación natural... Los cuales son procesos caóticos a su vez.

Clima global y cambios

Más información: Balance radiativo terrestre | Cambio climático El clima global requiere el estudio de otro tipo de variables llamados forzamientos externos. Para conocer cómo evoluciona el clima a lo largo de los eones hay que tener en cuenta la influencia de esos aspectos capaces de alterarlo drásticamente. Según la importancia de estos factores externos en cada momento el sistema climático será más o menos caótico. En cualquier caso, a largo plazo la previsión se hace imposible ya que muchos de los forzamientos externos, por ejemplo la deriva continental, también se rigen por sistemas caóticos. Los forzamientos externos pueden implicar cierta periodicidad variaciones orbitales y solares y a su vez presentar tendencias globales en un solo sentido por encima de las fluctuaciones de más alta frecuencia. Este es el caso de la variación solar que mientras presenta fluctuaciones regulares en cortos periodos de tiempo a largo plazo presenta, también, un aumento sistemático del brillo solar. así mismo dicha variación presenta acontecimientos caóticos, tormentas magnéticas o períodos anormales de actividad solar. En muchos casos la apariencia caótica de una variación puede encubrir una regularidad de muy baja frecuencia para la cual no ha pasado suficiente tiempo para que haya podido ser observada. Estos forzamientos muchas veces son demasiado pequeños para causar los grandes cambios que se observan. Estos suelen ser debidos precisamente a las retroalimentaciones (feedback) positivas y negativas que se dan una vez desencadenado el proceso.

Breve resumen de las causas de la variación climática

- Efectos propios de la Tierra
- Deriva continental
- Emisiones naturales, Vulcanismo
- Corrientes oceánicas
- Efectos antropogénicos
- Emisiones humanas:
- Deforestación:
- Invierno nuclear
- Efectos de origen astronómico
- Variaciones orbitales de la Terra o del Sol com:
- Precesión,
- Variación de la Excentricidad
- Variación de la Inclinación del eje de rotación
- Variaciones en la luminosidad solar y en el viento solar.

Parámetros climáticos

Para el estudio del clima local hay que analizar los elementos del tiempo: la temperatura, la humedad, la presión, los vientos y las precipitaciones. Hay una serie de factores que pueden influir sobre estos elementos: la latitud geográfica, la altitud del lugar o la continentalidad, que es la distancia al océano o al mar.

Latitud geográfica

La latitud determina el grado de inclinación de los rayos del Sol y la diferencia de la duración del día y la noche. Cuanto más directamente incide la radiación solar, más calor aporta a la Tierra. Las variaciones en latitud son causadas, de hecho, por la inclinación del eje de rotación de la Tierra. El ángulo de incidencia de los rayos del Sol no es el mismo en verano que en invierno siendo causa de las diferencias estacionales. Una mayor inclinación en los rayos solares provoca que estos tengan que atravesar mayor cantidad de atmósfera atenuándose más que si incidieran perpendicularmente. Por otra parte, a mayor inclinación mayor será la componente horizontal de la intensidad de radiación. Mediante sencillos cálculos trigonométricos puede verse que: I(incidente) = I(total) • cosθ

Altitud

A mayor altitud respecto al nivel del mar menor temperatura. En cierto modo subir de altitud es como subir en latitud. El cálculo aproximado que se realiza, es que al elevarse, cada 180 metros, la temperatura baja 1 grado centígrado.

Continentalidad

La proximidad del mar influye sobre las temperaturas y proporciona más humedad. Las brisas que se originan en las regiones costeras atenúan la temperatura de las diferentes estaciones. Llevando aire cálido cuando es invierno y aire fresco cuando es verano. Así, las zonas próximas a la costa reciben la influencia del mar y tienen temperaturas más suaves. En invierno hace menos frío y en verano menos calor que en el interior. Una alta continentalidad, en cambio, acentúa la amplitud térmica¹. Provocará inviernos fríos y secos y veranos calurosos y secos. La continentalidad es el resultado del alto calor específico del agua, que le permite mantenerse a temperaturas más frías en verano y más cálidas en invierno. Lo que es lo mismo que decir que el agua posee una gran inercia térmica. Las masas de agua pues, son el más importante agente moderador del clima. :¹Es la oscilación térmica diaria, a mayor amplitud térmica mayor diferencia de temperaturas entre el día y la noche.

Diferentes tipos de clima

En el mundo los tipos de clima se clasifican en cuatro grupos.

Calurosos

- Clima ecuatorial (región amazónica, parte de América Central, centro de África, e Indonesia)
- Clima tropical (Caribe, Llanos de Colombia y Venezuela, la mayor parte de Brasil, este de Bolivia, norte de Argentina, Paraguay, centro y sur de África, sudeste asiático, norte de Australia, Polinesia).
- Clima tropical árido (suroeste de América del Norte, norte y suroeste de Africa, oriente medio, costa de Perú y norte de Chile, centro de Australia.

Templados

- Clima subtropical (sureste de Estados Unidos y Australia, sur de China), este de Argentina, sur de Brasil y Uruguay.
- Clima mediterráneo (zona del Mediterráneo, California, centro de Chile, sur de Sudáfrica, suroeste de Australia)
- Clima oceánico o atlántico (zona atlántica europea, costas del Pacífico del noroeste de Estados Unidos y de Canadá, sureste de Australia, Nueva Zelanda, sur de Chile).
- Clima continental (centro de Europa y China y la mayor parte de Estados Unidos)
- Clima continental árido (centro de Asia), centro-oeste de América del Norte).

Fríos

- Clima continental frío (norte de Europa, sur de Rusia, Canadá, y Alaska)
- Clima de tundra (región ártica y (sub)antártica subglaciar).
- Clima polar (el Artico y el Antártico)
- Clima montañoso (zonas montañosas de mas de 3.500 m)

Clasificación climática

La clasificación climática clásica describe los climas del mundo en función de su régimen de temperaturas y de precipitaciones.
- Clima árido: Precipitaciones escasas.
- Clima tropical: Cálido, las temperaturas fluctúan poco durante el año. Con período(s) de sequía.
- Clima mediterráneo: Caracterizado por veranos cálidos y secos e inviernos húmedos y moderados de temperatura.
- Clima alpino: Frío a causa de la altitud.
- Clima continental: Característico de las regiones interiores. La variación de temperaturas entre estaciones puede ser muy grande.
- Clima oceánico:: Característico de las regiones de temperaturas templadas cercanas al mar. Precipitaciones a lo largo de todo el año y temperaturas que no varían mucho a lo largo del año.
- Clima polar: Temperaturas generalmente bajo 0° C, escasas precipitaciones. También existe la Clasificación climática de Köppen basada en la observación de la vegetación nativa de cada región de estudio. =Microclimas=
- Climas urbanos:
- Incendios: Ver Tormenta ígnea
- Erupciones:
- Cambio climático
- Canícula
- Geografía Climas del mundo ja:気候 ko:기후 simple:Climate

Estoma

En botánica se denominan estomas a pequeños poros de las plantas localizadas en la superficie de sus hojas. Constan de dos grandes células de guarda u oclusivas rodeadas de células acompañantes. La separación que se produce entre las dos células de guarda (que se pueden separar por el centro manteniéndose undas por los extremos, como los labios de la boca) regula el tamaño total del poro y, por tanto, la capacidad de intercambio de gases y de pérdida de agua de la planta. Son usados para el intercambio gaseoso con el medio. El oxígeno y dióxido de carbono son intercambiados con el medio ambiente a través de estos poros. La adquisición de dióxido de carbono y el intercambio de oxígeno son fundamentales para que se desarrollen los procesos de fotosíntesis y respiración de las plantas. Sin embargo, su apertura también provoca la pérdida de agua de la planta en forma de vapor a través del proceso denominado transpiración. Por esto, la apertura o cierre de los estomas está muy finamente regulada en la planta por factores ambientales como la luz, la concentración de dióxido de carbono o la disponibilidad de agua. En casos de sequía (estrés hídrico) se cierran los estomas impidiendo pérdidas de agua en la planta, lo cual, sin embargo, también imposibilita el intercambio de gases y, en consecuencia, la entrada de CO2 atmosférico necesaria para la nutrición de las plantas mediante el proceso de fotosíntesis. En griego la palabra estoma significa boca. categoría:Botánica Categoría:Fisiología vegetal

Judía

Phaseolus vulgarisCategoría:Legumbres

Tronco

La palabra tronco puede referirse a:
- Tronco (anatomía) como parte del cuerpo humano o animal.
- tronco como tallo leñoso de un árbol. Véase corta de troncos.
- En geometría se llama tronco a un cuerpo truncado, como un tronco de cono o un tronco de pirámide.

Planta

Caracteres diferenciales de las plantas

Clasificación de las plantas

Crecimiento

Órganos de las plantas superiores

Los órganos de las plantas superiores son:
- Raíz
- Tallo
- Hoja
- Flor
- Fruto

Véase también

- Botánica

Enlaces externos

- [http://www.botanical-online.com Estudio de las plantas] Categoría:Botánica ja:植物 ko:식물 ms:Tumbuhan simple:Plant