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Osmosis. Concepto, proceso y los diferentes tipos

Osmosis

Siempre es interesante, saber todo lo relacionado a las ciencias, hoy nos hacemos la siguiente pregunta ¿Qué es osmosis? Y no solo basta con saber su concepto, también los tipos y cómo ocurre este proceso. A continuación, se desarrolla el tema para un mayor entendimiento.

¿Qué es la osmosis?

La osmosis es el traslado de una sustancia líquida por medio de una membrana semipermeable, que no permite el paso de disolventes sin gastos de energía y hacia la región donde la concentración de solutos es mayor. En dicha región, no van a pasar los solutos de un lado a otro, solamente las moléculas de agua.

Se trata de una propagación de moléculas de agua, capaces de combinarse a través de una membrana semipermeable. Este, es un proceso completamente pasivo que no necesita energía metabólica y puede ser mejor comprendido en concentraciones de soluto. La osmosis, depende del número de partículas de solutos, entonces las diferencias de concentración determinarán como se desplazarán.

El concepto, de membrana semipermeable dice que es una contextura que está comprendida por poros y agujeros de tamaño molecular. Increíblemente, es tan reducida la dimensión de los agujeros que no permiten el paso de moléculas que no sean diminutas. Inclusive, es capaz de permitir el paso a moléculas de agua, sin embargo, no las de azúcar porque son más grandes.

Tipos de osmosis.

Se sabe, que puede surgir mediante distintos tipos de solución en las que se aplican distintas presiones osmóticas. Los tipos de osmosis se dividen en:

  • Solución isotónica: Sucede, cuando ambos medios contienen cantidades de concentración de solutos iguales.
  • Solución hipertónica: ocurre cuando la concentración de solutos es mayor con respecto a la solución con la que se compara.
  • Solución hipotónica: es aquella, que ocurre cuando la concentración de solutos es menor con respecto a la solución con la que se compara.

Osmosis directa.

La osmosis directa se presenta en los seres vivos. Se produce, a través de las células, cuando empieza a entrar y salir moléculas de agua mediante la membrana plasmática. Permite, que las regiones estén bien equilibradas, sin embargo, cuando son soluciones hipertónica o hipotónica pueden alterar la composición celular.

Osmosis inversa.

La osmosis inversa, es el transcurso opuesto, y consiste en que el soluto se divide del disolvente. Aplicando, una presión mayor en contra de las membranas impermeables y esta no deja que circule el agua. Por eso, las pequeñas moléculas de agua no pueden trasladarse hacia la membrana resistiéndose al flujo normal.

Osmosis agua

Ejemplos.

La osmosis, tiene muchos aspectos relevantes en la vida humana y básicamente sin ella no podríamos ni tan siquiera vivir. Si te fijas, te darás cuenta que hay miles de funciones que le sacas provecho en tu vida gracias a la osmosis. Por consiguiente, te enseñare unos sencillos ejemplos de la osmosis que seguramente antes no sabías que los aplicabas.

Osmosis del agua

A la hora de tomar agua, sabemos que el agua que ingerimos cada día, es pasada por grandes procesos de purificación. Con la finalidad, de no contaminar nuestros cuerpos con impurezas y evitar enfermedades y usualmente utilizamos filtros de carbón. Estos filtros, utilizan un proceso que aplica la osmosis inversa para dividir las impurezas a través de la membrana semipermeable.

Cáscara de huevo

También, algo que ingerimos cotidianamente sin saber que tiene que ver con la osmosis, se trata de la cascara de huevo. Sirve, como una membrana osmótica, dejando que el agua fluya a través de su interior sin necesidad de romperse. Lo podemos observar, a la hora de preparar un huevo cocido, notaremos que su interior se cocina a la perfección.

¿En qué consiste el proceso?

El proceso de osmosis, se lleva a cabo mediante la membrana celular ya que esta efectúa un cambio de materiales. Las moléculas, se transportan de un lado a otro a través de dicha membrana en función de la presión osmótica. Resaltando, que su forma de desplazarse es desde una región donde la concentración de solutos es menor hacia una concentración mayor.

Si tenemos, dos regiones donde en una la concentración de solutos es alta y en la otra es más baja. Evidentemente, las moléculas de agua viajaran hacia la región que tiene la solución con mayor cantidad de soluto. Este fenómeno, sucede porque las moléculas de agua siempre tienden a trasladarse a través de región con mayor saturación de solutos.

Importancia en los seres vivos.

La osmosis, es de gran importancia ya que su proceso bioquímico es vital para el metabolismo de las células. Se encarga, de transportar la materia desde el interior hasta el exterior de la célula, todo esto sin gastar ninguna energía. Aunque no seamos conscientes de ello, se utiliza mucho para efectuar procesos que nos ayudan en el día a día.

Por ejemplo, a la hora de filtrar agua en tu casa, el filtro utiliza el método de osmosis inversa. También, hay procesos industriales, como cuando se fabrica un catalizador, este funciona con el proceso de la osmosis. En conclusión, todo el tiempo ignoramos cómo funcionan las cosas que nos rodean, pero la idea es siempre investigar más.

Fotosíntesis

Totosíntesis

En este artículo explicaremos uno de los procesos bioquímicos más importantes del planeta. Así también, explicaremos la importancia que tiene en los seres vivos este proceso, y conoceremos las distintas fases de la fotosíntesis. Es evidente que es uno de los hechos más fascinantes de la naturaleza. Continúa leyendo para conocer todos los secretos de la fotosíntesis.

¿Qué es?

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas transforman en sustancias orgánicas (hidratos de carbono) sustancias inorgánicas (agua y dióxido de carbono), se trata de un proceso bioquímico que convierte la energía solar en energía química, liberando oxígeno. Esto, no es solo de vital importancia para todo tipo de plantas, sean acuáticas o terrestres, sino también para algunas bacterias u otros organismos autótrofos.

La fotosíntesis proviene del término griego “foto” que significa “luz” y “synthesis” que significa composición. Para que este proceso pueda ser realizado, lo más importante es que haya clorofila. La clorofila es un pigmento sensible ante la luz solar, que es el causante del color verde en las plantas o algas.

Importancia de la fotosíntesis

La función principal de este proceso químico es la generación de oxígeno. Este gas es de los más importantes en el planeta. Porque no solamente lo necesitan las plantas o animales, sino también todos los seres humanos.

Este proceso no es algo que exista en la exclusivamente en la actualidad, tiene su origen en los inicios de la vida en el planeta tierra. Es por ello también la importancia del medio ambiente como también el tema de la detención de la deforestación mundial.

Las plantas, a través de este proceso, absorben el CO2 o dióxido de carbono, y lo convierten en oxígeno.

Como bien sabemos, El CO2 es uno de los principales causantes del calentamiento global. Gracias a las plantas, logramos reducir este gas de nuestro planeta. De hecho, se estima que son procesadas al menos 100.000 millones de toneladas de este gas.

Características

Existen diversas características de la cual hace a este proceso el más importante del planeta. Estas son las siguientes:

  • Producida en plantas de agua o tierra: La fotosíntesis se produce en orgánulos especiales que tienen como nombre cloroplastos, en estos es donde se encuentra la clorofila.
  • Proceso bioquímico que se obtiene a través de la luz solar, como resultado se obtienen materiales orgánicos.
  • Realizado por diversos organismos autótrofos: Esto es siempre que tenga pigmentos fotosintéticos. Con el cual, el más importante es la de clorofila. Este proceso es de nutrición para las plantas acuáticas o terrestres, incluso las algas.
Fotosíntesis: esquema (dibujo)
Fotosíntesis de las plantas: esquema (dibujo)

Fases de la fotosíntesis

Las fases de la fotosíntesis se dividen en dos: la fase luminosa y la fase oscura. Estas fases se diferencian en que una de ellas es donde principalmente, es requerida la luz solar, y la otra no, aunque no significa que ocurra específicamente por la noche. Explicaremos cada una de estas a continuación:

Fase luminosa

También conocida como fase fotoquímica, es la fase donde se dan las reacciones biolumínicas dentro de la planta. En palabras más específicas,  por medio de la clorofila que es utilizada para la producción de ATP (Adenosín trifosfato) y NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato). Se inicia cuando una molécula de clorofila tiene contacto con la radiación solar, lo que provoca que los electrones que se encuentran en sus capas exteriores sean excitados, provocando una cadena de conducción de electrones.

Esto aprovecha la síntesis para el ATP y la NADPH. El quiebre de una molécula de agua en proceso de fotólisis, le permitirá a la molécula de clorofila la recuperación del electrón perdido por la excitación generada. Después de la fotólisis del agua, se crea la molécula de oxígeno, que al ser liberada como un desecho en la atmósfera nos dará ese preciado gas respirable.

Fase oscura

También conocida como fase sintética, es la que ocurre en la matriz. En este caso la planta absorbe el dióxido de carbono, y al aprovechar esas moléculas creadas durante la etapa anterior (la energía química). Esto es para sintetizar sustancias orgánicas que, a través de un circuito de reacciones químicas, son muy complejas, también conocido como Ciclo de Calvin-Benson. En este ciclo, el ATP y el NADPH, son utilizados para crear glucosa con el dióxido de carbono absorbido por la planta. A esta incorporación se le conoce como fijación del carbono.

Finalizando, observamos que es este proceso bioquímico existe para el sustento de los seres vivos. Además de crear oxígeno, también vemos que en este proceso se absorbe el dióxido de carbono, uno de los máximos responsables de la contaminación y del calentamiento global.

Es importante asimilar estos conceptos, no solamente por el hecho de conocer el proceso de fotosíntesis y la creación del oxígeno, sino también por adquirir concienciación sobre la importancia del cuidado de la naturaleza.

Biología: concepto, historia, importancia y ramas

Biología

¿Qué es?

Desde el punto de vista etimológico, la palabra biología está compuesta por los términos bio, que significa vida, y logia que significa estudio o ciencia. Por tanto, etimológicamente es el estudio de la vida, y es una ciencia porque tiene como objetivo el estudio de algo. Así mismo, se dice que es una ciencia natural, y experimental, o sea, que puede ser probada.

Objetivo fundamental de la Biología

El objetivo fundamental de la biología, es el estudio de la vida, así como también los fenómenos que están relacionados a los seres vivos. Del mismo modo, clasificar, analizar e identificar los organismos vivos. Por otra parte, otro de sus objetivos es conocer cómo se adaptan los seres vivos en su hábitat.

De la misma manera, esta ciencia crea los cimientos, para otras ramas, y amplía los conocimientos de acuerdo a los fenómenos biológicos. Así pues, otro objetivo, es la readquirir aptitudes científicas, para nutrir el manejo de los recursos naturales. Así como también, la de propiciar un pensamiento más ecológico y que genere un ambiente armónico respecto a los seres vivos.

Inicios e importancia de la Biología

El estudio de los seres vivos, data desde la antigüedad, sin embargo la Biología como ciencia, tiene sus inicios del siglo XIX. A continuación,  se indica con más detalle la historia de la Biología y conoceremos por qué es tan importante esta carrera.

Inicios

El padre de la biología es el gran filósofo Aristóteles, y quien acuñó el término fue el señor Lamarck. Así pues, el estudio de los seres vivos y su clasificación vienen de la antigüedad, gracias a Aristóteles. Cabe destacar, que los tratados de Aristóteles, son los más antiguos textos que se conocen acerca de los fenómenos de la naturaleza y de la vida humana.

Teofrasto, discípulo de Aristóteles, desde varios puntos de vista, nutrió los conocimientos en el mundo de las plantas. Así mismo, Charles Darwin, también colocó su grano de arena, pues en 1859, pionero también de los inicios de la Biología. Su libro llamado “El origen de las especies, por medio de selección natural”, introdujo la teoría de la Biología evolutiva.

Importancia de la Biología

Conocer los fenómenos que rigen la naturaleza, como también saber acerca de los seres vivos y su hábitat, es de gran importancia. Así mismo la biología, estudia ciertos elementos químicos del cual están hechos los seres vivos. Puesto que, la Biología abarca ramas como la Ecología, La zoología, la botánica, entre otros.

Conocer las células en los seres vivientes, es también importante, y en la biología se estudia muy a fondo, podemos destacar una célula llamada neuronas. Como se enfatizó anteriormente, los elementos químicos o bioelementos, forman parte esencial de la vida. Podemos mencionar, el hidrógeno, carbono, fósforo, oxígeno, yodo, hierro, entre otros elementos de la vida.

¿Para qué sirve?

Sirve para la creación de profesionales, óptimos para ser científicos, ya que su abanico de estudio es muy amplio. Así  mismo, sirve para ejecutar ciertas acciones, respecto a la educación del ambiente. Del mismo modo, la biología permite conocer las normas y preservación de la biodiversidad, además de la conservación y mejoramiento del ambiente.

Por otra parte, esta ciencia permite adaptar en el alumno, un sentido de personalidad metodológica, analítica y de curiosidad. En consecuencia, todo biólogo despierta ciertas aptitudes, tales como pensamiento crítico y razonamiento lógico, detallista, observador, entre otros.

Biología celular, neuronas.
Biología celular, neuronas.

Ramas de la Biología.

Señalaremos algunas áreas, para las cuales es apto un biólogo, como se ha dicho de la biología derivan distintas ramas, las más destacadas son.

Rama número 1, La Biología Celular

Para todo ser viviente, las células es la unidad primordial, razón por la cual  la Biología celular, es una rama indispensable. Las neuronas son las células más estudiadas del sistema nervioso, representan su unidad estructural y funcional.

Rama número 2, La Biología Molecular

Un mecánico, necesita ciertas herramientas para llevar a cabo su trabajo, así pues, las células requieres como herramienta a las moléculas, para poder llevar a cabo su propósito. Entre los cuales podemos señalar, el estudio de las proteínas y lo que derive de ellas.

Rama número 3, La ecología

Trata acerca de los ecosistemas, es decir, la relación que existe entre los seres vivos, y su hábitat. Por otra parte, hace énfasis en la protección del medio ambiente, cambio climático, calentamiento global, biodiversidad, entre otros.

Rama número 4, La Biología Marina

Sabías que el 71% de la extensión de la tierra, es de agua, razón por la cual, existe una rama, dedicada a la vida marina. Del mismo modo, es muy probable que los orígenes de la vida, vengan del medio acuático, según científicos.

Rama número 5, La Botánica

No podía faltar, aquí el estudio de los vegetales, tales como  las plantas, los arbustos, los árboles. Sin embargo, existen otras que no son vegetales, pero guardan relación con ellas, tales como las algas y los hongos.

Rama número 6, La Zoología.

Esta rama de la Biología, tiene como principal objeto de estudio, a los animales, y es además una de las que tiene más antigüedad. Cabe destacar, el comportamiento, reproducción y la alimentación de los animales, son temas de estudio de esta importante rama.

La nutrición de los animales

La nutrición de los animales

¿Cómo es la nutrición en los animales? ¿Cuál es su función? ¿Qué etapas comprende? En el día de hoy planteamos esta serie de preguntas acerca del proceso de nutrición en los animales, seguramente conocerás la respuesta a muchas de ellas, pero posiblemente no su desarrollo completo.

Función de la nutrición en animales

Partiendo de lo más básico, diremos que los animales al igual que el total de los seres vivos necesitan tomar alimentos del medio exterior, estos alimentos los utilizarán para realizar sus funciones y mantener todas sus estructuras.

Como ya habrás podido apreciar, al proceso de obtención de nutrientes se le denomina nutrición. Como los animales son heterótrofos necesitan obtener alimentos de la materia orgánica que ha sido creada anteriormente por los seres autótrofos.

Para llevar todo esto a cabo el proceso de nutrición de los animales se necesita la asimilación por parte de los propios organismos los cuales trabajarán directamente para cumplir con un proceso específico para el funcionamiento y mantenimiento de las funciones vitales. Una vez conocida la base y la principal función de la nutrición animal, pasamos a abordar el tema en profundidad.

Nutrición animal

Formas

Antes de aclarar lo organismos que intervienen en la función de nutrición de los animales pasemos a ver de manera resumida y directa las formas de ingestión de los alimentos en animales:

Alimento líquido

En este apartado podemos encontrar dos tipos muy definidos por sus características:

Endoparásitos: No necesitan aparato digestivo y absorben directamente del cuerpo de su hospedante, al vivir dentro del mismo. Un ejemplo es la Taenia o Solitaria.

• Ectoparásitos: dichos organismos tienen un aparato bucal con los cuales chupan o pican extrayendo los jugos vegetales (pulgones) o la sangre (mosquito).

Alimento sólido

Podemos distinguir dos grandes grupos:

Micrófagos: son los animales que obtiene nutrientes de presas muy pequeñas o de partículas microscópicas. Los micrófagos son fagocitos, es decir, células que tienen capacidad fagocitaria y van al lugar de la infección atravesando la pared de los capilares sanguíneos, para poder llegar a ciertos tejidos y gérmenes patógenos.

Dentro de este grupo encontramos los siguientes:

Animales filtradores acuáticos: son los que se alimentan de partículas de un tamaño pequeño, las cuales se encuentran en el agua y atraen hasta su boca utilizando corrientes las cuales producen con cilicios, patas o tentáculos. Por otro lado también retienen partículas alimenticias usando un aparato filtrador. Un ejemplo es la almeja o el mejillón.

Animales nadadores: retienen el plancton mediante unos flecos colgados en el paladar (barba), un ejemplo claro son los peces y las ballenas.

Animales sedimentívoros: se aprovechan de los nutrientes que hay en los sedimentos, normalmente pequeñas partículas microscópicas. Un caso claro es la lombriz de tierra.

Macrófragos: tipos de celula del sistema inmunitario localizadas en los tejidos o sistema fagocitico (célula que se encarga de encontrar, comer y destruir patógeno y las células apoptóticas), se producen con la diferenciación de los mocitos los cuales giran en macrófagos cuando salen de la sangre.

Alimentación animal. Plancton.
El plancton está formado por miles de larvas que al crecer se transforman en gambas, cangrejos…

Animales masticadores: reducen un alimento a pequeños fragmentos usando sus dientes o maxilas, un claro ejemplo es el león.

• Animales engullidores: ingieren sus presas directamente sin necesidad de dividirla en fragmentos, como las serpientes o peces.

• Animales trituradores: reducen a fragmentos muy pequeños sus alimentos, de ejemplo pondremos al caracol el cual posee una estructura en la boca (rádula) con la que realiza esta tarea.

Una vez explicadas las diferentes formas de nutrición pasamos a desarrollar las distintas etapas que comprenden la función de nutrición en los animales.

¿Qué etapas comprende la función de nutrición en los animales?

El aparato digestivo es el primer implicado puesto que se encarga de transformar la materia orgánica en moléculas asimilables para las células del organismo. A través del aparato respiratorio se obtiene oxígeno, el cual es necesario para la utilización de los nutrientes para poder obtener energía.

El aparato circulatorio se encarga de llevar los nutrientes a las células del cuerpo, llegando al final del proceso se producen sustancias de desecho, las cuales deben ser eliminados.

Por otro lado, también nos acompañan los procesos de ingestión, digestión y excreción los cuales explicaremos muy brevemente.

Proceso de ingestión, digestión y excreción.

Se entiende por ingestión aquel proceso por el cual se introduce la comida en el aparato digestivo al servicio de la alimentación o de la hidratación, la forma más común es realizarla mediante la propia boca.

De manera muy resumida el proceso de digestión es el proceso de transformación por hidrólisis de los alimentos en moléculas suficientemente pequeñas (nutrientes), dichos nutrientes deben atravesar la membrana plasmática de forma química o mecánica.

Para finalizar dichos procesos, cerramos con el proceso de excreción el cual es un proceso fisiológico por el que el organismo expulsa sustancias de desecho, aquellas que no se usan ni sirven para nada, incluso que pueden ser tóxicas para el cuerpo. De este modo, se mantiene los principios de homeostasis y la composición de los fluidos corporales.

Proceso de nutrición en los animales

Cada animal tiene sus propias peculiaridades, el proceso de nutrición variará dependiendo del tipo de animal. Los clasificamos en dos grandes ramas: vertebrados e invertebrados.

Proceso de nutrición en los animales vertebrados

Mediante su aparato digestivo (boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso) los animales vertebrados realizan su proceso de digestión, en el que simplemente se encargan de convertir ciertos alimentos en sustancias más fáciles de absorber.

También en los tetrápodos, la cavidad bucal es de complejidad creciente y en ella un conjunto de estructuras auxiliares se desarrollan (labios, lengua, paladar y dientes). Su estómago se divide en 3 partes, si hablamos de los rumiantes estos presentan un estómago de 4 actividades, en las aves se puede distinguir un proventrículo y una molleja trituradora habiendo en el esófago un divertículo o buche.

Una vez aclaro de manera resumida la función de nutrición en los vertebrados pasemos con los invertebrados.

Proceso de nutrición en los animales invertebrados

En los animales invertebrados el aparato digestivo captura, hace las funciones de ingestión, digestión, absorción y expulsión de los residuos.

Podemos encontrar dos modelos principales dentro de los invertebrados:

El primer modelo es en forma de saco en el que solo hay una abertura la cual realiza la función de boca y ano, esto es propio dentro del grupo de los celentéreos.

En el segundo grupo podemos encontrar la forma de tubo, en el cual podemos ver una forma de tubo en la que una entrada funciona como boca y la otra salida lo hace como ano.

Siendo estos los puntos más básicos de la nutrición en animales ya has podido conocer lo necesario, teniendo en cuenta todo lo que hay por descubrir es un buen comienzo.

Biología: Orígenes e introducción.

La etimología de la palabra biología proviene de los términos griegos «bios» que significa «vida», y «logía» o «logos» que lo encontramos traducido como «estudio, ciencia, tratado», es decir, vendría a significar estudio de la vida o ciencia de la vida. Debemos remontarnos a Alemania, sobre el año 1800, para cuando se empezó a utilizar el término al popularizarlo Jean Baptiste Lamarck (Francia, 1744 – 1829), profesor del Museo de Historia Natural.

Entendemos la biología como disciplina de la ciencia encargada de estudiar la estructura de los organismos vivos y sus procesos vitales naturales.

La biología estudia los seres vivos, los describe, clasifica y ordena por su morfología; estudia los fenómenos, funciones o mecanismos que se producen en su interior; las relaciones existentes entre ellos; así como su progresión.

  • EVOLUCIÓN: Cambios producidos a través del tiempo en diversas generaciones. Partiendo de un antepasado común en la tierra se han desarrollado una gran diversidad de formas de vida.
  • DESARROLLO: progresión de estados vitales produciendo cambios en el fenotipo.
  • DISTRIBUCIÓN: ordenar los organismos clasificándolos por jerarquía, estudia parentescos entre organismos.
  • RELACIONES: Interacciones biologías entre organismos.
  • FISIOLOGÍA: Mecanismos y funciones que desarrollan en su interior.
  • ANATOMíA: Estructura (topografía, forma, disposición o ubicación).

La biología a su vez, da lugar a muchas otras ramas o ciencias: genética, zoología, botánica, ecología, etc.