viernes, 8 de abril de 2011

vídeos

http://www.youtube.com/watch?v=mBQW_NIDr3s
http://www.youtube.com/watch?v=4jv15bjqtLk
http://www.youtube.com/watch?v=-PLtS6CcKZw
http://www.youtube.com/watch?v=QSPMtvN_2lw&feature=player_embedded#at=28
http://www.youtube.com/watch?v=7QKcor9u-XU
http://www.youtube.com/watch?v=4NmVIk51I74
http://www.youtube.com/watch?v=brlEFTnG99o

Preguntas y mas Preguntas!!!!!!!!!!!

¿Qué es la oxidación y reducción?
La oxidación es una pérdida de electrones y la reducción es una ganancia de electrones

¿Qué son los radicales libres?
Los radicales libres son moléculas inestables y muy reactivas. Para conseguir la estabilidad modifican a moléculas de su alrededor provocando la aparición de nuevos radicales, por lo que se crea una reacción en cadena que dañará a muchas células y puede ser indefinida si los antioxidantes no intervienen.

¿Qué es el potencial Redox?
El potencial redox es una medida de la actividad de los electrones. Está relacionado con el pH y con el contenido de oxígeno. Es análogo al pH ya que el pH mide la actividad de protones y el potencial redox mide la de los electrones.

¿En qué consiste el ATP?
Consiste en una base nitrogenada de purina (adenina) unida al carbono 1’ de una pentosa (ribosa). Tres grupos de fosfatos se unen al carbono 5’ de la pentosa.

¿Cómo está constituida la membrana de la mitocondria?
Se encuentra limitado por una doble membrana: la membrana mitocondrial externa es lisa, mientras que la membrana mitocondrial interna forma invaginaciones o repliegues denominados crestas mitocondriales. Entre ambas membranas existe un espacio intermembranoso.


¿En que funciones interviene el NAD+?
En múltiples reacciones metabólicas de óxido-reducción. Cuando una enzima oxida un substrato por deshidrogenación, los átomos de hidrógeno arrancados a dicho substrato son cedidos por la enzima al NAD+; éste actúa como agente oxidante al aceptar dos electrones, quedando libre en el medio otro protón.

¿Qué sucede en la fosoforilación oxidativa?
Es el proceso por el que se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde NADH a del FADH2 al O2 o a través de una serie de transportadores de electrones

¿Cuál es la importancia de la fosoforilación oxidativa?
En los organismos aeróbicos esta es la principal fuente de ATP. La fosforilación oxidativa genera 26 de las 30 moléculas de ATP que se forman cuando la glucosa se oxida completamente a CO2 y H2O.

¿Cuál es la funcion de  la cadena transportadora de electrones?
Crear un gradiente  electroquimico  que se utiliza para la síntesis de ATP. Este gradietne se consigue medienate el  flujo de electrones entre diversas sustancias de esta cadena que favorecen en último caso la translocación de protones que generan un gradiente.

¿Qué es el transporte celular?
El intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática o el movimiento de moléculas dentro de la célula.

¿Qué es la Fotosíntesis?
Proceso mediante el cual los organismos fotoautótrofos son capaces de transformar la energía de la luz solar en energía química (ATP y NADPH) y utilizarla para sintetizar compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos

¿Cuál es la clasificación de los canales?
Dependiendo del tipo de soluto se dividen en:
Acuaporinas, de potasio, de sodio, cationicos inespecificos, de calcio, de cloruro.

¿Cuáles son los transportadores de membrana?
Uniport Simport Antiport

¿Cuál es la definición de transducción de señales?
Conjunto de procesos o etapas que ocurren de forma concatenada por el que una célula convierte una determinada señal o estímulo exterior, en otra señal o respuesta específica.

¿Que debe de pasar para qué el ojo detecte la luz?
La luz debe atravesar varias capas de células para alcanzar a los fotorreceptores (los bastones y los conos) que tapizan el interior del ojo. Las señales que envían las células fotorreceptoras estimuladas por la luz son transmitidas luego, a través de las células bipolares, a las células ganglionares, cuyos axones convergen y se transforman en el nervio óptico.

¿Qué son los conos?
Los conos son células sensibles a la luz que se encuentran situadas en la retina y  estas células son las responsables de la visión en colores.


¿Qué es el gusto?
Es una sensación provocada por la exitacion de los receptores específicos,  tambien de los receptores del sentido químico general, tactiles y termicos de la boca , y de los receptores del olfato.

¿Qué sabores puede identificar la lengua?
 Amargo, ácido/agrio, salado, y dulce.

¿Dónde se procesan las señales aromaticas?
 En los glomérulos.

¿Cuál es el mecanismo para percibir los  sabores?
Tiene que existir una despolimerizacion de la célula gustativa,ya que  está cargada negativamente en el interior con respecto al exterior. Al despolimerizarse se emite un potencial de acción, que sera transmitido a una neurona a lo largo de los diferentes  nervios.

¿Por qué el olfato es capaz de detectar y procesar olores?
Por los  quimiorrecepetores en los que actúan como estimulante las partículas aromáticas desprendidas de los cuerpos volátiles, que ingresan por el epitelio olfativo ubicado en la nariz, y son procesadas por el sistema olfativo.

La vision

El ojo humano es un órgano que reacciona con la luz visible y que transmite al cerebro una sensación de visión. Describiremos brevemente algunos elementos constitutivos del ojo.
Este órgano es esencialmente una bolsa casi esférica con paredes opacas y con una abertura por donde entran los rayos de luz. Al frente se encuentra la córnea (Figura 27), que es una cubierta transparente, lisa y casi esférica que está formada de cinco capas.
La cámara anterior separa la córnea de una lente cristalina llamada cristalino que es una sustancia transparente.
La luz incidente es refractada tanto por la córnea como por el cristalino, formando una imagen en la capa más profunda del ojo, la retina.
La región que se encuentra entre el cristalino y la retina está llena de una sustancia transparente, gelatinosa, que se llama el cuerpo vítreo.


Figura 27. Esquema del ojo humano.

El interior de la bolsa del ojo está siempre oscuro, excepto por los rayos que entran. En cierta forma, el ojo es muy parecido a una cámara fotográfica. El interior está cubierto de una capa negra cuyo propósito es evitar que la luz llegue a la retina excepto por la abertura frontal, que es la pupila. El iris es, de hecho, un diafragma que regula la cantidad de luz que llega a la retina. El color del iris es el color de los ojos de una persona. Si llega mucha luz, el iris tiende a cerrarse de manera que no entre tanta; inversamente, cuando hay poca luz se abre para que entre la mayor cantidad posible.
El elemento sensible a la luz es la retina, que es un tejido muy delicado, de una fracción de milímetro de grueso. Al recibir luz la retina reacciona y envía una señal nerviosa al cerebro a través del nervio óptico.
Cuando un haz de luz llega al ojo experimenta cambios de dirección en varias superficies. Los rayos se refractan por la córnea y posteriormente al llegar al cristalino ocurre una refracción adicional.
Es en la córnea donde ocurre la mayor refracción de los rayos incidentes. La córnea es una superficie esférica de alrededor de 7.8 mm de radio que tiene en su interior, una sustancia, que ópticamente posee casi las mismas propiedades que el agua. Para un ojo normal la potencia de este órgano es de 43 dioptrías.
El cristalino del ojo funciona como una lente convergente o biconvexa, de alrededor de 3.6 mm de espesor, que tiene una potencia de alrededor de 15 dioptrías.
Después de pasar por el cristalino, los rayos de luz cruzan el cuerpo vítreo que no causa ninguna desviación adicional y, finalmente; llegan a la retina.
En un ojo que no tuviese el cristalino el único órgano que causaría refracción sería la córnea. Para la córnea sola la distancia focal del lado exterior del ojo es, en promedio, 2.3 cm, mientras que la distancia focal hacia el interior del ojo es de 3.1 cm. Esto significa que la imagen de un objeto que se encuentre a una distancia muy grande del ojo estará a 3.1 cm de la córnea (Figura 28). Pero dado que en el ojo humano la distancia entre la córnea y la retina es de 2.4 cm resulta que la imagen que logra la córnea solamente se forma muy atrás de la retina (a 0.7 cm) y lo que percibiría la retina en este caso sería una imagen borrada. El papel del cristalino es darle una desviación adicional a los rayos para que lleguen justamente a la retina.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_44.gif
Figura 28. El foco de la córnea está atrás de la retina. El cristalino da una desviación adicional a los rayos para que se enfoquen sobre la retina.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_45.gif
Figura 29. La imagen que se forma sobre la retina está invertida y es de menor tamaño que el objeto.
Lo que acabamos de presentar es el caso en que el objeto se encuentre a una distancia muy grande del ojo. Sin embargo, también podemos ver objetos a distancias relativamente cercanas. Cuando un objeto está cerca del ojo la imagen ya no se formará a la distancia focal. En este caso, el ojo tiene un mecanismo de ajuste por medio del cual la curvatura del cristalino cambia, y su potencia se modifica de tal manera que la imagen se forme en la retina. A este efecto se le llama acomodación del cristalino, lo que ocurre por medio de un proceso en el que los ligamentos que sostienen al lente cambian su tensión modificando la curvatura de sus superficies. Esto se logra gracias a las propiedades elásticas que tiene el cristalino.
Hemos de mencionar que la córnea no puede realizar esta acomodación.
El poder de acomodación cambia con la edad del individuo. En general, en los jóvenes casi no se altera; entre los 40 y los 50 años hay un cambio acelerado en la capacidad de acomodación y después de los 55 años vuelve a cambiar lentamente.
Con respecto al tipo de imagen, en la figura 29 vemos que el conjunto de córnea y cristalino da lugar, en condiciones reales, a una imagen invertida. Pero nosotros no la vemos así. Lo que ocurre es que el cerebro al recibir la señal de la retina reinvierte la imagen y la percibimos erecta.
El ojo humano no es un aparato óptico perfecto. En mucha gente ocurre que la refracción conjunta tanto de la córnea como del cristalino no es la adecuada para formar una imagen justamente sobre la retina. En algunos casos no hay suficiente potencia para desviar los rayos y se forma una imagen muy atrás de la retina. A este defecto se le llama hipermetropía. Otro fenómeno muy usual es cuando la potencia del ojo es muy grande y desvía mucho los rayos formándose la imagen antes de la retina. A este defecto se le llama miopía. Ambos casos se pueden corregir por medio de lentes adicionales. En la hipermetropía, se usa una lente convergente que le añada potencia a la del ojo y haga que los rayos se desvíen más. En el caso de la miopía hay que disminuir la potencia del ojo. Esto se logra, por ejemplo, con una lente llamada divergente.
Otro defecto del ojo es el astigmatismo. Este ocurre cuando la córnea no es esférica ya que la curvatura vertical es distinta a la curvatura horizontal. Por tanto, hay distintos grados de refracción de la luz, según llegue, ya sea horizontal o verticalmente. Este defecto se puede Corregir por medio de lentes cilíndricos que disminuyen la potencia ya en una dirección o en otra.
La retina es el órgano que se estimula cuando le llega luz y donde se inicia la sensación de la visión. La información que llevan los fotones de la luz externa e llegan a la retina es transformada en señales nerviosas que el cerebro puede analizar. Esta transformación ocurre en las células fotorreceptoras (células que reciben la luz) del ojo. Estas células forman un mosaico en el fondo de la superficie de la retina. Lo que hacen la córnea y el cristalino es formar una imagen del mundo externo con la luz que llega al ojo, justamente en la capa de células fotorreceptoras. Cada célula absorbe la luz de un punto de la imagen y a su vez genera una señal eléctrica que lleva, en forma codificada, la información de cuánta luz ha sido absorbida y de las características del color de la luz. Las señales que produce cada célula se transmiten a través de un conjunto muy complejo de sinapses(uniones nerviosas). En estas uniones se juntan las señales que vienen de diferentes células fotorreceptoras, se combinan y se comparan. Este proceso permite al sistema visual obtener información acerca de las formas, movimientos y colores de los objetos externos. Finalmente, se envían por medio del nervio óptico hasta llegar al cerebro. Nos damos cuenta que las células fotorreceptoras juegan un papel crucial en la sensación de la visión.
En el ojo humano, así como en el de muchos animales vertebrados, las células fotorreceptoras son de dos tipos (Figura 3O): a) los bastones y b) los conos. Las células reciben estos nombres debido a la forma que tienen.
Los bastones son las células que operan cuando el nivel de iluminación es muy bajo, mientras que los conos son los que operan cuando hay luz de día ordinaria. Gracias a los bastones es que podemos ver cuando el ambiente está oscuro, pero solamente nos dan una visión en blanco y negro. En la oscuridad no podemos distinguir los colores de los objetos. Los bastones son células extremadamente sensibles que al recibir mucha luz se saturan y de hecho dejan de funcionar, mientras que los conos solamente empiezan a funcionar a partir de cierto nivel de iluminación. Es precisanente a través de los conos que se realiza la percepción de detalles espaciales y de movimiento así como la sensación de los colores. Los bastones y los conos están distribuidos de manera no uniforme en la retina. En la retina humana hay alrededor de tres millones de conos y cien millones de bastones.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_48.jpg
Figura 30. Esquemas de células fotorreceptoras: bastón y cono.
Los bastones y los conos tienen formas diferentes pero también tienen ciertas similitudes. La parte superior (Figura 30) de las células se llama el segmento exterior que contiene las moléculas que absorben la luz. Al ser absorbida la luz, las moléculas se modifican y envían una señal a través de la membrana de plasma, que a su vez la transmite a través del segmento interior hasta la terminal sináptica, desde donde se envía a otras células de la retina.
En el segmento exterior de cada bastón hay unos dos mil discos, ordenados uno encima del otro, formando un cilindro. La membrana del disco contiene un pigmento rojizo (Figura 31), formado de moléculas, llamadas rodopsina, que son justamente las moléculas que absorben la luz e inician el proceso de visión. Veamos con un poco de detalle lo que ocurre cuando un fotón de luz llega a la rodopsina.
La rodopsina tiene dos componentes: el retinal 11-cis y la opsina. El retinal es una molécula que cuando está sola absorbe principalmente radiación que tiene longitud de onda de 3 700 A que resuta ser ultravioleta (véase la portada), es decir, invisible al ojo humano. Sin embargo, al quedar metido el retinal dentro de la opsina, experimenta fuerzas que modifican sus niveles de energía, cambiando la longitud de onda de la radiación que absorbe. Dentro de la opsina el retinal absorbe radiación a longitudes de onda de 5 000 A, que es el color verde, o sea en el visible. Una vez que el retinal absorbe un fotón de luz, se excita y tiene energía suficiente para poder realizar un giro que da lugar a que la molécula se extienda. Así se forma el retinal trans. A este cambio de forma de una molécula se le llama en química isomerización. Lo que ocurre es lo siguiente: el retinal tiene una columna de átomos de carbón; en la forma 11-cis los átomos de hidrógeno asociados con los átomos de carbón 11 y 12 de la columna están del mismo lado que la cadena, lo que obliga a la cadena a doblarse. En el isómero retinal trans los átomos de hidrógeno asociados a los carbones 11 y 12 están en lados opuestos de la cadena de carbones, y la molécula queda extendida.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_50.gif
Figura 31. La luz hace accionar a la rodopsina que se encuentra dentro de la membrana de los discos del bastón.
Cuando el retinal se extiende, reacciona con otra molécula llamada transducina, que también se encuentra en la membrana de los discos donde está encerrada la rodopsina. De esta manera, se inicia una serie de reacciones entre varias moléculas que se encuentran en la misma membrana y que finalmente generan una señal eléctrica que es enviada al cerebro.
Ahora bien, hemos de mencionar que ocurre una situación muy interesante. Cuando una molécula de retinal está en la forma 11-cis hay una probabilidad de que en forma espontánea se isomerice a la forma trans, es decir, que en ausencia de factores externos sola cambie de forma. Sin embargo, esta probabilidad es extremadamente pequeña; de hecho ocurre una vez cada mil años. Esto tiene como consecuencia que cuando un fotón llega a la retina, la molécula de rodopsina que lo absorbe reporta el hecho, mientras que los otros millones de moléculas de rodopsina no reaccionan para nada. Esto significa que la rodopsina responde con mucha eficiencia, ya que no hay ninguna perturbación de las otras moléculas de rodopsina que no reciben luz. De hecho, el bastón es, por tanto, capaz de registrar un solo fotón de luz con la consecuencia de que el ojo es extraordinariamente sensible a la oscuridad.
Ocurre a veces que en forma espontánea la molécula de retinal se isomeriza, sin que le llegue ningún fotón. Al isomerizarse, la molécula envía la misma señal que si hubiera recibido el fotón. El resultado neto es que aun sin haber recibido luz el bastón reacciona como si tal cosa hubiera pasado. Nuestro cerebro tiene entonces la sensación de haber visto luz en completa oscuridad. Este fenómeno es conocido desde hace mucho tiempo. Los psicofísicos, que han investigado estos temas, le llaman a este efecto "luz oscura".
Tanto en los bastones como en los conos, la molécula que absorbe la luz es el retinal. Sin embargo, una de las diferencias entre las mencionadas células es que el retinal se encuentra dentro de proteínas distintas. El retinal, al estar dentro de distintos tipos de medios, experimenta diferentes fuerzas que hacen que sus niveles de enegía se modifiquen de maneras distintas, con la consecuencia de que las longitudes de onda que preponderantemente absorben son distintas. Recordemos que el retinal sólo absorbe radiación de longitud de onda de 3 700 A, que corresponde al ultravioleta, invisible al ojo humano. Ahora bien, al estar metido el retinal dentro de la proteína opsina, cambia la longitud de onda de la radiación que puede absorber a 5 000 A, que ya cae dentro del visible y corresponde al verde. En los conos el retinal está acoplado a tres tipos de proteínas diferentes, que dan lugar a que haya tres tipos de conos: uno, en el cual el retinal absorbe longitudes de onda de valor de 4 600 A, que corresponde al azul; otro, en el cual la absorción es de longitud de onda de 5 400A que corresponde al verde y, finalmente, otro tipo en, el cual absorbe radiación de 6 300 A, que corresponde al rojo.
Nos damos cuenta que es una misma molécula, el retinal, la que absorbe luz, pero como se encuentra acoplada a cuatro proteínas distintas, se "sintoniza" a diferentes regiones de longitudes de onda de la región visible.
Por otro lado, el comportamiento de un cono es completamente distinto al de un bastón. En particular, al llegar al cono un solo fotón, la respuesta es extraordinariamente pequeña. Se ha estimado que la intensidad de la señal que produce un cono, como respuesta a la llegada de un fotón, es cien veces menor que la de un bastón. Esto significa que para que un cono genere respuesta le tiene que llegar luz de muchísima mayor intensidad que la necesaria para que un bastón reaccione. A cambio de esto, la respuesta de un cono es alrededor de cuatro veces más rápida que la de un bastón. Así, por ejemplo, a un bastón le lleva 300 milisegundos desde que recibe un fotón hasta que termina de enviar la señal. Este intervalo de tiempo es muy grande; una pelota de beisbol tarda casi este tiempo desde que es enviada por el lanzador hasta que llega al bateador. Los conos responden mucho más rápidamente, y son los elementos que codifican los estímulos visuales que cambian con mucha velocidad, y permiten detectar cambios rápidos tanto en la intensidad como en los movimientos.
De esta manera, vemos que en realidad en la retina existen dos sistemas de recepción de señales. Un sistema formado por los bastones que es exfraordinariamente sensible a luz de muy baja intensidad y que se satura cuando el nivel de iluminación es alto. En ese momento empieza a intervenir el otro sistema, formado por los conos. Sin embargo, los bastones no tienen capacidad de registrar movimientos o cambios muy rápidos; eso lo hacen los conos.

El olfato

EL olfato es el sentido que nos permite oler. Este fenómeno ocurre cuando ciertas sustancias se introducen en la nariz y tenemos la sensación de oler.
Antes de que podamos oler cualquier cosa, las sustancias que se desprenden de ésta deben llegar a nuestra nariz. En general, las moléculas olorosas experimentan dos procesos antes de llegar a nuestra nariz. El primero de ellos ocurre cuando las moléculas se desprenden de la sustancia en que se encuentran y el segundo al transportarse estas moléculas hasta nuestra nariz. Para entender cómo ocurren estos procesos reseñaremos brevemente los fenómenos físicos siguientes: a) la evaporación y la sublimación y b) la difusión.
a) Evaporación y sublimación
En la naturaleza las sustancias pueden existir en uno de estos tres estados o fases: líquido, sólido o gaseoso.
De nuestra experiencia cotidiana sabemos que después de cierto tiempo de estar calentando agua empieza a aparecer vapor. Se dice que el agua se evapora. Este proceso es un ejemplo de una transición de fase: el agua pasó de la fase líquida a la fase gaseosa.
También sabemos que en la evaporación del agua ocurren otras cosas. Este líquido se evapora cuando llega a una temperatura de 100°C si uno está al nivel del mar. Si se calienta agua en un lugar que esté sobre el nivel del mar, por ejemplo a 1 000 m de altura, entonces la temperatura a la que se evapora el agua ya no es de 100°C sino que es de 96°C; es decir, al aumentar la altura sobre el nivel del mar la temperatura de evaporación disminuye.
Por otro lado, a determinada altura sobre el nivel del mar, el aire de la atmósfera ejerce presión sobre todos los objetos (Figura 52). Esta presión recibe el nombre de presión atmosférica. Al subir sobre el nivel del mar, la cantidad de atmósfera que hay encima de uno va disminuyendo, por lo que la presión que ejerce el aire también irá disminuyendo.
Combinando los hechos mencionados en los dos últimos párrafos, podemos concluir que al disminuir la presión atmosférica sobre el agua su temperatura de evaporación también disminuye.
En general, un líquido que no sea agua también se puede evaporar. La temperatura a la que ocurre este proceso depende de la presión atmosférica a la que se encuentre el líquido. Mientras menor sea la presión atmosférica menor será la temperatura de evaporación.
Tratemos de entender esta última afirmación a partir de un punto de vista microscópico. En primer lugar, dos átomos o moléculas experimentan una fuerza entre ellos. Las características de la fuerza dependen de la distancia que haya entre dichas partículas. Así, si las partículas están separadas hay una fuerza de atracción entre ellas (Figura 53). A medida que aumenta la distancia, disminuye la magnitud de esta fuerza. Si la distancia disminuye sigue habiendo atracción, llegando un momento en que al intentar "meterse" una de las partículas dentro de la otra, la fuerza empieza a ser repulsiva (Figura 54). Una partícula no permite que otra la penetre. Esta es la base del llamado principio de impenetrabilidad de la materia.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_106.gif
Figura 52. El aire que está encima de nosotros pesa y causa la presión atmosférica. Mientras mayor sea la altura sobre el nivel del mar, menor será la altura de la columna de aire que nos esté presionando.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_107a.gif
Figura 53. Dos átomos o moléculas que están separadas se atraen.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_107b.gif
Figura 54. Dos átomos o moléculas que intenten meterse uno dentro del otro se repelen .


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_107c.gif
Figura 55. En un sólido los átomos están en sus posiciones de equilibrio. Si el átomo A se sale de esta posición.
Por otro lado, sabemos que las sustancias están compuestas de átomos o moléculas. Estos componentes microscópicos se encuentran siempre en movimiento. Por ejemplo, en el caso de un gas los átomos se muven casi todo el tiempo en líneas rectas, excepto cuando se encuentran en la cercanía de otro átomo y chocan. En este caso los átomos cambian sus direcciones de movimientos. Por otro lado, los átomos de un sólido se encuentran oscilando alrededor de puntos fijos de la sustancia; en un sólido los átomos no se separan distancias grandes como en el caso de un gas; se dice que en el caso de un sólido sus átomos están localizados. Este efecto de localización se debe a las fuerzas de atracción que ejercen los átomos o moléculas entre sí. Al tratar de separarse la partícula de su posición, por ejemplpo, la que está en el otro extremo, la C, la atrae haciendo que se regrese (Figura 55). Al regresarse, la partícula A se pasa de su posición de equilibrio y entonces la partícula B la atrae en sentido opuesto. El resultado neto es que la partícula A oscila alrededor de su posición de equilibrio.
En un líquido ocurre algo intermedio entre los casos de un gas y de un sólido. Los átomos de un líquido se mueven estando un buen tiempo localizados y después se mueven separándose de sus vecinos, para posteriormente volverse a localizar en otro punto y así sucesivamente. Este efecto de localización también es debido a las fuerzas de atracción entre las partículas. La única diferencia con el caso de un sólido es que en el estado líquido las fuerzas entre los átomos se manifiestan con magnitudes más pequeñas que en el caso del estado sólido.
¿Por qué en un sólido las fuerzas de atracción entre las partículas tienen mayor magnitud que en un líquido? De lo que acabamos de presentar, es claro que para que las fuerzas en un sólido sean de mayor magnitud que en un líquido las partículas que forman al sólido deben estar más cercanas unas de otras que en el caso de un líquido. ¿Por qué ocurre esto? Esta situación se debe a dos efectos que compiten entre sí: el efecto de la temperatura y el de la presión.
Mientras mayor sea la temperatura de una sustancia, mayor será la energía con la que se muevan sus partículas y por tanto, éstas se moverán con mayor velocidad. Mientras más rápidamente se muevan, menos tiempo tendrán de estar juntas y por tanto, en promedio estarán más separadas, con el resultado de que la fuerza de atracción entre ellas será de menor magnitud. En conclusión, a mayor temperatura menor será la fuerza de atracción y por tanto la sustancia estará ya sea en el estado líquido o en el gaseoso.
El otro efecto que compite con el de la temperatura es el de la presión. Este efecto opera en sentido opuesto. Mientras mayor sea la presión que se ejerza sobre una sustancia; sus moléculas se apretarán más y tenderán a estar más cercanas unas de otras, o sea que ejercerán entre sí fuerzas de mayor intensidad.
Según lo dicho, podemos darnos cuenta de que la fase en que se encuentre una sustancia depende tanto de su temperatura como de su presión. Consideremos las siguientes posibilidades.
Supongamos que una sustancia se mantiene a la misma temperatura todo el tiempo y que variamos el valor de su presión, por ejemplo, la aumentamos. Esto se puede lograr de varias maneras, una de las cuales sería comprimirla. Supongamos además que inicialmente la sustancia está en fase gaseosa. Al empezar a aumentar la presión, sus átomos comienzan a estar más juntos unos de otros y empieza a haber una fuerza de atracción. A medida que aumenta la presión la fuerza de atracción aumenta hasta que llega cierto momento en que la sustancia se vuelve un líquido. Si se sigue aumentando la presión seguirá aumentando la magnitud de la fuerza de atracción entre sus partículas y las distancias entre las partículas seguirán disminuyendo, hasta llegar un momento en que el líquido cambie a la fase sólida.
Si se partiera inicialmente de una sustancia en fase sólida y, a la misma temperatura, se le disminuyera la presión; ocurriría lo que acabamos de reseñar pero en sentido opuesto.
Nos damos cuenta entonces que una sustancia puede cambiar de fase si se le mantiene a la misma temperatura y se va cambiando su presión.
También pueden ocurrir cambios de fase si se mantiene el mismo valor de la presión de una sustancia y se va cambiando su temperatura. Esto se puede lograr, por ejemplo, si la sustancia experimenta la presión atmosférica y se le va calentando o enfriando. Supongamos que inicialmente la sustancia esté en la fase sólida. Al empezar a calentar y aumentar la temperatura, sus moléculas empiezan a moverse más rápidamente con lo cual se van alejando unas de otras. Al ocurrir esto, las fuerzas de atracción entre ellas disminuyen su magnitud. Llegará un momento en que las moléculas se separan tanto entre sí que la sustancia se vuelve un líquido. Al seguir aumentando su temperatura, las partículas del líquido siguen separándose más y más hasta que la fuerza de atracción entre ellas es tan pequeña que ya no hay cohesión. En este momento el líquido se vuelve un gas.
Concluimos que una sustancia puede cambiar de fase si se le mantiene a la misma presión y su temperatura se cambia.
De lo anterior vemos que las transiciones de fase ocurren en el siguiente orden:
gas - líquido - sólido,
o en el orden inverso. Esto significa que si, por ejemplo, se tiene un sólido y se le quiere convertir en gas se tiene que pasar por la fase líquida, intermedia. Esto es cierto solamente si la presión a la que ocurren estas transiciones es suficientemente alta. Si se llevan a cabo estas transiciones a presiones cada vez menores, existe un valor de la presión para cada sustancia llamado presión del punto triple, abajo del cual el orden arriba indicado ya no se cumple. En este caso, un sólido se puede transformar directamente en un gas sin pasar por la fase líquida.
sólido - gas.
A esta transición de sólido a gas se le llama sublimación. El proceso inverso también se da abajo de la presión del punto triple una sustancia gaseosa, al ser enfriada, se transforma directamente a la fase sólida.
La presión del punto triple es muy pequeña para muchas sustancias; sin embargo, para algunas es bastante alta. Por ejemplo, para el bióxido de carbono es muchísimo más alta que la atmosférica. Por tanto, si uno tiene un trozo de bióxido de carbono sólido, el llamado hielo seco, y se le calienta, empieza a despedir vapor. Es decir, se sublima transformándose directamente de la fase sólida a la gaseosa. Algunas otras sustancias, como los desodorantes sólidos, también tienen valores de la presión del punto triple muy altos, por lo que si se les calienta a la presión atmosférica se subliman emitiendo gas.
b) Difusión
Una experiencia muy familiar es cuando en un vaso de agua soltamos una gota de tinta. Sabemos que después de cierto tiempo toda el agua del vaso se coloreará, es decir, la tinta se habrá esparcido por todo el volumen del agua. Se dice que la tinta se difundió a través del agua.
El fenómeno de difusión de una sustancia en otra ocurre cuando una de ellas presenta diferencias de concentración. Aclararemos esta afirmación. En el caso de la tinta y el agua arriba mencionado, ocurre que en el instante inicial toda la tinta está concentrada en una región muy pequeña del espacio, a saber, aquella que ocupa la gota. En el resto del agua no hay tinta. Por lo tanto, hay una diferencia de concentraciones de tinta entre esta región y cualquier otra región del vaso. Ahora bien, en presencia de esta diferencia de concentración hay una tendencia a que la concentración de tinta se uniformice. En este proceso las moléculas que componen la tinta se mueven en todas direcciones, pero el movimiento neto o promedio ocurre en la dirección y sentido de las regiones en que no hay tinta, o ya iniciado el proceso, en dirección y sentido en que la concentración de tinta sea menor.
Es importante aclarar que las moléculas de la tinta no se mueven directamente de una región a otra. En general, el tipo de movimiento que realiza cada una de ellas es en zigzag. Si la molécula de tinta se moviese, directamente, dado que su velocidad es muy alta, digamos 2 000 km/h, el tiempo que tardaría cada una de ellas en cruzar el vaso sería de 0.00004 segundos. Sin embargo, el tiempo que tarda en uniformizarse es en general de varios segundos o más. Lo que ocurre es, como se decía, que las moléculas de tinta no se mueven directamente ya que experimentan choques con las moléculas del agua que las retrasan y hacen que su trayectoria sea en zigzag. Sin embargo, la tendencia es a uniformizar el valor de la concentración de la tinta. Este proceso se llama difusión.
Una vez que la concentración de la tinta es la misma en todas las regiones del vaso, deja de haber difusión; es decir, cuando la concentración tiene el mismo valor en todos los puntos del vaso, cesa este fenómeno difusivo.
Por tanto, la difusión se da solamente cuando hay diferencias de concentración y ocurre de tal forma que tiende a eliminar estas diferencias, es decir, a uniformizar la concentración.
Cuando estamos en un extremo de una habitación y alguien abre una botella de perfume, en el otro extremo oleremos el perfume aun con los ojos cerrados y sin que se nos avise de su presencia. Los fenómenos que ocurren para que esto suceda son los siguientes: en general, a cierta altura sobre el nivel del mar, o sea para cierto valor de la presión atmosférica, las temperaturas ambientes son un poco más altas que la temperatura de evaporación del perfume. Por tanto, al dejar abierta la botella el perfume se evapora. Cuando la botella está cerrada, al evaporarse el perfume y no poder escapar el gas, la presión que experimenta el perfume aumenta por lo que su temperatura de evaporación también aumenta. Este aumento rebasa el valor de la temperatura ambiente y en consecuencia deja de ocurrir la evaporación.
Mientras más alta sea la temperatura de la localidad, mayor será la cantidad de perfume que se evapore. Asimismo, mientras menor sea la presión atmosférica, o sea mientras más alto estemos sobre el nivel del mar, mayor será la cantidad de perfume que se evapore.
Una vez que se empieza a evaporar el perfume, su concentración aumenta en la cercanía del lugar en que se encuentra la botella, generándose una diferencia de concentración. Así empieza a operar otro mecanismo, el de la difusión. El perfume se empieza a difundir a todo el volumen de la habitación hasta que algunas de sus moléculas llegan a nuestra nariz.
Si en la habitación hubiese viento, entonces además de la difusión, las moléculas del perfume serían arrastradas por el viento.
También podemos oler algunas sustancias que son sólidas. En estos casos lo que ocurre es que el valor de la presión atmosférica es menor que el valor del punto triple del sólido y por tanto, a una temperatura suficientemente alta el sólido se sublima, es decir, pasa directamente de sólido a gas, sin hacerlo por la fase líquida. De nuevo una vez que hay gas de la sustancia, empieza a operar el mecanismo de difusión.
Al entrar en una cocina olemos la comida que se está cocinando. En este caso, como es fácil convencerse, de las ollas sale gas o vapor con moléculas de la comida; que por medio de la difusión llegan a nuestra nariz.
La nariz es el órgano mediante el cual se realiza la entrada y salida del aire que respiramos. También podemos respirar por medio de la boca, ya que en el fondo de ella, en la nariz interna, hay un conducto que se comunica con los conductos nasales (Figura 56). En la parte superior de estos conductos, entre nuestros ojos, se encuentra el epitelio sensitivo, que consiste en un conjunto de cilios bañados dentro de una mucosa muy pegajosa en la que se mueven. Los cilios (Figura 57) forman los extremos de las células olfativas propiamente dichas, las cuales están conectadas por fibras a los glomérulos que forman el bulbo olfativo. Estas fibras cruzan un hueso con muchas aberturas pequeñas, ya que el bulbo olfativo se encuentra dentro del hueso craneano.
Del otro extremo de los glomérulos salen las células mitrales de donde emergen las terminales nerviosas que se conectan al cerebro.
De hecho, desde los cilios que están en la nariz interna hasta la salida de las células mitrales se forma un conducto nervioso que es el único en nuestro cuerpo que tiene salidas al exterior.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_115.gif
Figura 56. Caminos que toma el aire dentro de la cabeza humana.


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/imgs/73_116.gif
Figura 57. Esquema del epitelio sensitivo que nos permite oler.
Cuando un objeto, emite un olor y nos llega a la nariz esto quiere decir que moléculas de dicho objeto se han desprendido de él y llegado, por difusión o arrastre, a nuestra nariz. Estas moléculas entran en la nariz debido a la aspiración que realizamos cuando respiramos. En este proceso, el aire que inhalamos arrastra a las moléculas que están en la vecindad de la nariz. La corriente de aire que entra da lugar a una corriente secundaria que pasa por el epitelio sensitivo (Figura 56). La cantidad de aire y por tanto la fracción de moléculas del objeto oloroso que se deposita en el epitelio es muy pequeña.
También llegan corrientes de aire desde la boca. La comida que tenemos en la boca también despide moléculas que son arrastradas hasta el epitelio sensitivo. Este hecho tiene como consecuencia que la sensación predominante al comer provenga no del gusto que se inicia en la lengua sino del olfato.
La sensación de oler se experimenta cuando las moléculas aromáticas llegan a la mucosa nasal, en donde se disuelven. Así, estas moléculas entran en contacto con los cilios (Figura 57).
Hasta hoy en día no se ha podido determinar con certeza el mecanismo por medio del cual se inicia el proceso a través de los receptores nerviosos que nos dan la sensación de oler. Mencionaremos algunas ideas que se han expuesto y que parecen tener algunos elementos que pueden ser verdaderos.
En primer lugar, en general, somos muy sensibles a una cantidad extraordinariamente grande de olores distintos. A primera vista podríamos pensar que hay un nervio olfatorio sensible a cada olor posible. Sin embargo, hasta hoy en día no se han encontrado estas diferencias en los cilios nasales.
En muchos casos resulta que la presencia de un átomo particular en la molécula de la sustancia olorosa es la que le da su olor peculiar. Como ilustración podemos mencionar el caso del agua, cuya molécula tiene un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, H2O. Si se sustituye el átomo de oxígeno por uno de azufre se obtiene el sulfito de hidrógeno, H2S. Esta última sustancia despide el olor de huevos podridos. Otro ejemplo es el del bióxido de carbono que tiene un átomo de carbón y dos de oxígeno. Su fórmula química es CO2. Este gas no tiene olor. Si ahora reemplazamos los oxígenos por átomos de azufre obtenemos el disulfuto de carbono, cuya fórmula química es CS2. Resulta que el olor de este último compuesto nos es repelente. Vemos que la sustitución de un átomo de oxígeno por uno de azufre lleva a cambios notablemente desagradables en el olor de las sustancias