Ciudad Autรณnoma de
Buenos Aires
Dirección general José Juan Fernández Reguera Coordinación y edición Equipo Aique Corrección Cecilia Biagioli - Judith Jamschon - Amelia Rossi Producción industrial Pablo Sibione Fotografía Archivo Aique - AFP - Ingimage - INTA - Wikimedia - Claudio Botti - Ricardo Cenzano Nilce Enrietti - Ana Garabedian - Marcelo Perinetti - Pablo Picca - Mario Ravaglia Fotografía de tapa Federico Igea Ilustraciones Vladimiro Merino - Martín Bustamante - Walter García - Nelson Castro
Ciencias Naturales 7 Ciudad Autónoma de Buenos Aires / Nora Stutman ... [et al.]. - 1a ed. Ciudad Autónoma de Buenos Aires : Aique Grupo Editor, 2017. 240 p. ; 27 x 22 cm. - (Nuevo el mundo en tus manos) ISBN 978-987-06-0698-7 1. Ciencias Naturales. 2. Educación Primaria. 3. Libro de Texto. I. Stutman, Nora CDD 372.357
© Aique Grupo Editor S. A. 2017 Francisco Acuña de Figueroa 352 (C1180AAF). Ciudad de Buenos Aires. Teléfono y fax: (011) 4865-5000 E-mail: centrodocente@aique.com.ar // Web: www.aique.com.ar LIBRO DE EDICIÓN ARGENTINA Hecho el depósito que previene la ley 11723. ISBN: 978-987-06-0698-7 Primera edición No se permite la reproducción parcial o total, el almacenamiento, el alquiler, la transmisión o la transformación de este libro, en cualquier medio, sea electrónico o mecánico, mediante fotocopias, digitalización u otros métodos, sin el permiso previo y escrito del editor. Su infracción está penada por las leyes 11723 y 25446. Esta edición se terminó de imprimir en enero de 2017 en Morello S.A., Victor Martínez 1881, Ciudad de Buenos Aires.
Ciudad AutĂłnoma de
Buenos Aires
Patricia Alberico, Ricardo Mollerach y Nora Stutman Silvia Hurrell (TĂŠcnicas de Estudio)
Organizador de estudio
Liliana Acrich
índice
El estudio de las Ciencias Naturales...10
que mejoran la calidad de vida................................................ La industria petroquímica................................... Los plásticos................................................... Los detergentes sintéticos............................. La metalurgia y la siderurgia............................... La industria farmacéutica................................... La industria alimentaria...................................... La industria láctea.......................................... • Experimentos: Cuando los metales se oxidan... • Actividades finales......................................... • Red conceptual. Para repasar y exponer.....
Qué estudian las Ciencias Naturales. Ciencias que se abordan dentro de las Ciencias Naturales: la Biología, las Ciencias de la Tierra, la Física, la Astronomía, la Ecología y la Química. Cómo investigan los científicos. Cómo es el trabajo en las Ciencias Naturales.
¿Qué son?........................................................... 10 ¿Cuáles son las Ciencias Naturales?.................. 11 ¿De qué se ocupan los científicos?.................... 12 ¿Cómo se trabaja en las Ciencias Naturales?.....13
22 24 24 24 25 25 26 26 27 28 29
Los biomateriales........................30
Los materiales en acción.......14
Los biomateriales presentes en los alimentos. Los lípidos. Las proteínas. Aguas y sales minerales. Las vitaminas. Transformaciones de los biomateriales. Transformaciones químicas y físicas. La leche y sus derivados. Los aditivos en la industria alimentaria. La conservación de los alimentos. Métodos directos de conservación.
Las transformaciones en los materiales. Tipos de transformaciones. Los cambios físicos. Los cambios químicos. Usos de las transformaciones químicas. Normas de seguridad. Transformaciones que mejoran la calidad de vida. La industria petroquímica. Los plásticos. La metalurgia. La siderurgia. La industria farmacéutica. La industria alimentaria. La industria láctea.
Los materiales de la vida.................................... Los biomateriales presentes en los alimentos........ Los glúcidos................................................... Los lípidos...................................................... • Educación en valores: Los riesgos del colesterol alto............................................... Las proteínas.................................................. Las enzimas.................................................... Aguas y sales minerales..................................... Las vitaminas...................................................... Transformaciones de los biomateriales.............. Las transformaciones químicas....................... Las transformaciones físicas.........................
Las transformaciones en los materiales............. 16 Los cambios físicos............................................. 17 Las mezclas.................................................... 17 Los cambios químicos..........................................18 • Educación en valores: El desafío de la ciencia verde....................................................... 18 Los materiales antes y después de una transformación química...........................19 La magia del hierro y el azufre.......................19 Los usos de las transformaciones químicas....... 20 La combustión................................................. 20 Cómo evitar los incendios ............................ 21
4
32 33 33 34 34 35 35 36 37 38 39 39
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• Infográfica: Transformaciones
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• Infográfica: La
leche y sus derivados............... Los aditivos en las comidas................................ Los saborizantes............................................ Los endulzantes............................................. La conservación de los alimentos...................... Métodos indirectos de conservación de alimentos.................................................. Métodos directos de conservación de alimentos.................................................. • Experimentos: El almidón en los alimentos.................................................. • Actividades finales......................................... • Red conceptual. Para repasar y exponer.....
40 42 42 42 43 43
La función de nutrición en los sistemas digestivo y respiratorio ................................................................ 50 La alimentación......................................................... 51 Una dieta saludable............................................. 51
El sistema digestivo................................................... 52
Los órganos del tubo digestivo............................ 52
Las conexiones entre los órganos....................... 53
La digestión................................................................ 54
La digestión mecánica......................................... 54
La digestión química............................................ 55
La respiración....................................................... 59
Los movimientos respiratorios............................ 59
• Infográfica: La digestión y la respiración en otros animales...................................................... 60 • Actividades finales............................................... 62 • Red conceptual. Para repasar y exponer........ 63
La circulación y la
45 46 47
La digestión y la respiración.....................................48
• Educación
44
La función de nutrición en los sistemas digestivo y respiratorio. La función de la nutrición. La alimentación. El sistema digestivo. La digestión. La absorción intestinal. El sistema respiratorio. La digestión y la respiración en otros animales.
El sistema respiratorio............................................... 58
en valores: Cuidemos los dientes..... 55
La absorción intestinal......................................... 56
excreción ............................................. 64
La función de nutrición en los sistemas circulatorio y excretor. El sistema circulatorio. El corazón. La circulación. La circulación en otros animales. La función de excreción. El sistema urinario. El sudor. La función de excreción en otros animales. La función de nutrición........................................... 66 El sistema circulatorio............................................. 67
Los vasos sanguíneos........................................ 67
• Infográfica: El corazón......................................... 68 La sangre................................................................. 70 La circulación.......................................................... 71 • Educación en valores: La salud de nuestro corazón...................................................... 71 • Experimentos: ¿Cómo es el corazón?................ 72
La circulación en otros animales....................... 73
La función de excreción.......................................... 74
El sistema excretor urinario.............................. 74
El sudor.............................................................. 74
Diálisis y trasplantes de órganos....................... 75
La excreción en otros animales........................ 75
• Actividades finales............................................. 76 • Red conceptual. Para repasar y exponer........ 77
• Experimentos: Un modelo para la
absorción intestinal................................................... 57
5
La reproducción humana ........................................... 98
La función de reproducción .............................. 78
¿Cómo se originan los seres vivos?.................... La reproducción............................................. El origen de los nuevos individuos................ De padres a hijos........................................... Herencia y tipos de reproducción................. La reproducción en los organismos celulares.... La reproducción de los hongos........................... La reproducción asexual................................ La reproducción sexual.................................. • Experimentos: Los sombreros de los champiñones................................................. La reproducción en las plantas........................... La reproducción asexual................................ La reproducción sexual.................................. La reproducción en los animales........................ La reproducción asexual................................ La reproducción sexual.................................. La fecundación............................................... El desarrollo embrionario............................... Las especies biológicas....................................... La variabilidad y la evolución.............................. Los cruzamientos selectivos.......................... • Educación en valores: La ingeniería genética..... • Infográfica: Proteger la vida............................. • Actividades finales.......................................... • Red conceptual. Para repasar y exponer.........
La función biológica de la reproducción........... Varones y mujeres....................................... Un nuevo individuo...................................... Genética humana.............................................. Los cromosomas homólogos....................... Caracteres sexuales primarios......................... El sistema reproductor masculino............... El sistema reproductor femenino................ • Educación en valores: Cambios y cuidados en la adolescencia............................................ Caracteres sexuales secundarios..................... Los cambios en la pubertad......................... El desarrollo sexual...................................... El ciclo menstrual......................................... • Infográfica: Las enfermedades de transmisión sexual............................................ De la fecundación al nacimiento...................... El embarazo................................................. Los cuidados durante el embarazo.............. El parto......................................................... La sexualidad.................................................... Sexo y genitalidad........................................ Sexo y género.............................................. • Actividades finales........................................ • Red conceptual. Para repasar y exponer.......
80 80 81 82 82 83 84 84 84 85 86 86 87 88 88 89 90 90 91 92 93 93 94 96 97
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100 100 100 101 101 102 102 104 105 106 106 107 107 108 110 111 111 112 113 113 113 114 115
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La función biológica de la reproducción. Genética humana. Caracteres sexuales primarios. El sistema reproductor masculino. El sistema reproductor femenino. Las enfermedades de transmisión sexual. Caracteres sexuales secundarios. Los cambios en la pubertad. De la fecundación al nacimiento. El embarazo. El parto. La sexualidad.
El origen de los nuevos individuos. Herencia y tipos de reproducción. La reproducción en los organismos unicelulares. La reproducción en los hongos. La reproducción en las plantas. La reproducción en los animales. La fecundación. Las especies biológicas. Variaciones entre los individuos de una misma especie. Los cruzamientos selectivos. Especies en extinción y conservacionismo.
El movimiento..............................116
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El mundo en movimiento. ¿Qué es el movimiento? Los sistemas de referencia. La trayectoria. La rapidez. Movimientos rápidos y lentos. Relatividad del movimiento. Los movimientos en el cuerpo humano. La rapidez en los diferentes sistemas de referencia. Distintos formas de recorrer una misma trayectoria.
El mundo en movimiento.................................. 118 ¿Qué es el movimiento?.............................. 118 Los sistemas de referencia................................119 La trayectoria............................................... 120 Trayectorias y sistemas de referencia......... 121 La rapidez.......................................................... 122 Cambios en la rapidez................................. 123 • Educación en valores: Las normas de tránsito......................................................... 123 Movimientos rápidos y lentos........................... 124 Movimientos muy lentos............................. 124 Movimientos muy rápidos........................... 125 Relatividad del movimiento......................... 126 Experimento: ¿Qué tan rápido van los autos?................................................... 127 • Infográfica: Los movimientos en el cuerpo humano................................................. 128 La rapidez en los diferentes sistemas de referencia..................................................... 130 ¿Con qué rapidez nos movemos?............... 130 Diferentes formas de recorrer una misma trayectoria............................................. 131 • Actividades finales........................................ 132 • Red conceptual. Para repasar y exponer....... 133
El sistema solar.........................134
El sistema solar. La interacción gravitatoria. Los planetas del sistema solar. Los planetas interiores. Los planetas exteriores. Otros cuerpos del sistema solar. Las órbitas. La Tierra y el Sol: las estaciones. Los hitos de la exploración espacial. Posiciones relativas de la Tierra, el Sol y la Luna. Los eclipses. El eclipse de Sol. El eclipse de Luna. Las fases de la Luna.
El sistema solar................................................. 136 La interacción gravitatoria........................... 137 Los planetas del sistema solar.......................... 138 Los planetas interiores................................. 138 Los planetas exteriores................................ 140 Otros cuerpos del sistema solar....................... 142 Los asteroides.............................................. 142 Los planetas enanos.................................... 142 Las órbitas......................................................... 143 Las órbitas de los cometas.......................... 144 La Tierra y el Sol: las estaciones....................... 145 • Infográfica: Observaciones reveladoras........ 146 Posiciones relativas de la Tierra, el Sol y la Luna.................................................. 148 Los eclipses.................................................. 149 El eclipse de Sol........................................... 150 Eclipse anular de Sol.....................................150 • Experimentos: La distancia entre la Tierra y la Luna............................................................ 151 El eclipse de Luna........................................ 152 • Educación en valores: La capa de ozono....... 152 Las fases de la Luna..................................... 153 • Actividades finales........................................ 154 • Red conceptual. Para repasar y exponer....... 155 • Efemérides..................................................... 156
7
Cómo es
?
Así son los capítulos del libro Páginas de apertura
Detalle de cada uno de los contenidos.
Preguntas que ayudan a evaluar los saberes previos de los temas que van a estudiarse.
idos
Páginas de conten
Técnicas de estudio: en todos los capítulos se ofrece una progresión de estas técnicas destinadas a adquirir mejores hábitos de estudio, a desarrollar competencias para comprender los textos e integrar los conocimientos.
Glosario: definiciones claras de los conceptos más importantes de cada capítulo.
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Actividades: diferentes propuestas didácticas para resolver de manera individual o en grupo. Operan sobre la comprensión y sistematización de los contenidos fundamentales.
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Diferentes tipos textuales presentan los contenidos del capítulo.
Organizador de estudio
Secciones especiales
Un nuevo espacio de aprendizaje con las siguientes secciones: Actividades Para saber +: textos que complementan o amplían los contenidos centrales.
Experimentos: procedimientos de fácil realización que nos ayudan a aprender haciendo.
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Actividades finales: al concluir cada capítulo, propuestas para repasar lo estudiado. Red conceptual: un esquema para repasar y exponer de manera oral los temas estudiados. Infográfica: mediante imágenes atractivas y textos breves, se profundiza en un tema clave relacionado con el capítulo.
Variedad de propuestas didácticas (cuestionarios, cuadros, esquemas, entre otras) para repasar y ahondar en los contenidos abordados en cada capítulo.
Ficha resumen Para completar sobre uno de los temas del capítulo. Esta sección posibilita ordenar las ideas y exponer de manera oral con mayor claridad.
Autoevaluación
Educación en valores: para conocer y reflexionar sobre los principios éticos para una mejor convivencia.
Historias de vida: información que destaca las cualidades o virtudes de los hombres y mujeres que hicieron historia.
9
Se concreta mediante diferentes propuestas, como laberintos, crucigramas, epígrafes “perdidos”, sopas de letras, ¿verdadero o falso?, entre otras.
La circulación y la excreción Contenidos
● La función de nutrición en los sistemas circulatorio y excretor. ● El sistema circulatorio. El corazón. ● La circulación. La circulación en otros animales. ● La función de excreción. El sistema urinario. El sudor. ● La función de excreción en otros animales.
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Historia de vampiros
Sus padres y hasta sus abuelos fueron vampiros de prosapia y tras su leve mordedura sangre libaban a sus anchas. Pero este, en cambio, era un vampiro que apenas sí sorbía agua al mediodía y en la cena de noche y en las madrugadas. Abstemio de sangre era la vergüenza de los otros vampiros y de las vampiresas. (…) Desde esa noche ni vampiros ni vampiresas chupan sangre los hematíes son historia y el agua corre Dios mediante. Y como siempre ocurre en estos y en otros casos similares el singular vampiro abstemio es venerado como un mártir. Mario Benedetti: Antología poética. Buenos Aires, Sudamericana, 2002. (Fragmento).
¿Qué funciones tiene la sangre? ¿Cómo puede circular la sangre por el cuerpo? ¿Qué órganos se encargan de filtrar la sangre y “liberarla” de desechos?
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de estudio
Buscar contenidos
Internet II: Buscar por palabras clave Para buscar en Internet, se puede ingresar a los buscadores. Uno de los más conocidos es www.google.com. En él, se anotan palabras clave, y en instantes el buscador muestra las páginas web que las contienen. • Marcá las palabras clave de esta página. Luego, con el acompañamiento de algún adulto, buscá algunas de ellas en algún buscador conocido. ¿Qué páginas elegirías para enriquecer la información del libro? ¿Por qué?
La función de nutrición en los sistemas circulatorio y excretor La nutrición de cada una de las células de nuestro organismo es posible gracias a un proceso de transporte rápido y eficiente. En él interviene una amplia red de tubos por los cuales circula un líquido que lleva los nutrientes hacia las células, y recoge de ellas los desechos que luego serán eliminados al exterior. El líquido que transporta las sustancias es impulsado, de un modo continuo, por una bomba que le permite llegar a todas las células del cuerpo. Los tubos de la red son los vasos sanguíneos; el líquido circulante es la sangre; y la bomba impulsora, el corazón. Estos son los componentes de un eficiente sistema de transporte: el sistema circulatorio. La función de nutrición se completa con la recepción y expulsión de los desechos. En este proceso participan los denominados sistemas excretores. A través de la piel, eliminamos el sudor; y del sistema urinario, cuyos principales órganos son los riñones, expulsamos la orina; ambos productos contienen sustancias de desecho. También, en la eliminación de dióxido de carbono, el sistema respiratorio realiza una función excretora. Con la expulsión de los desechos, se completa la función de nutrición, que permite a nuestro organismo mantenerse y crecer.
La función de nutrición involucra un conjunto de procesos desarrollados por los sistemas digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor.
Los nutrientes provenientes de la digestión son llevados a través de la sangre a todos los tejidos del cuerpo junto con el oxígeno. De los tejidos, recoge los desechos de las transformaciones celulares, como el dióxido de carbono resultante de la respiración celular. Este es el trabajo del sistema circulatorio (en rojo). El principal desecho, la orina, se produce en el sistema urinario (en celeste).
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Técnicas
Capítulo 4 • Ciencias Naturales 7 • Ciudad de Buenos Aires
El sistema circulatorio Los vasos sanguíneos, el corazón y la sangre componen el sistema circulatorio. La circulación es el recorrido que hace la sangre por el cuerpo. Nuestro sistema circulatorio es cerrado: esto quiere decir que la sangre siempre circula por el interior de los vasos.
Actividades
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Los vasos sanguíneos
¿Cuál es la función del sistema circulatorio dentro de la nutrición? ¿Cuáles son los componentes de ese sistema?
Se trata de una red de conductos huecos y ramificados que transportan la sangre. Los que salen del corazón se llaman arterias. Gracias a una pared gruesa, muscular y elástica, estas pueden contraerse y relajarse cuando reciben la sangre que impulsa el corazón. Tengamos en cuenta que la sangre circula con gran presión. Las grandes arterias se ramifican en arterias más pequeñas; y estas, en conductos de menor diámetro: las arteriolas, cuyas paredes tienen anillos musculares que, al contraerse, las achican, lo que disminuye el paso de sangre hacia los capilares. De esta manera es regulada la cantidad de sangre que llega a los distintos órganos, especialmente a los lugares de mayor actividad. Las arteriolas se ramifican en los capilares, que son vasos muy delgados, apenas del espesor de un cabello (de ahí su nombre). A través de estos, se produce el intercambio de sustancias entre la sangre y las células de los tejidos. Los capilares arteriales traen oxígeno y otros nutrientes, los venosos llevan dióxido de carbono y otros desechos. Los capilares venosos se unen y forman las vénulas, que, a su vez, se unen y constituyen las venas. Estas son vasos que llevan la sangre desde los distintos tejidos hasta el corazón. Sus paredes son más delgadas y menos elásticas que las de las arterias. La sangre que circula por las venas tiene poca presión, pero estas poseen válvulas que impiden que la sangre retroceda. Anillos musculares
Capilares arteriales
¿Qué significa que en nuestro cuerpo la circulación sea cerrada? ¿Cómo se conectan las arterias con las venas? ¿Qué función tienen las válvulas en las venas?
Corazón
Vena
Arteria
Pared elástica delgada
Arteria
Vena
Capilares venosos Arteria Pared elástica gruesa
Vena Válvula
Si se colocaran los vasos sanguíneos en una sola línea, su recorrido ¡daría la vuelta al mundo dos veces! En los esquemas de representación del sistema circulatorio, la sangre oxigenada se pinta de color rojo, y la que lleva dióxido de carbono, de color azul. Actualmente, esta es solo una convención, aunque en la Edad Media se creía que los nobles tenían sangre azul.
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Vasos sanguíneos.
Infográf i c a El corazón En la mitad superior de nuestro cuerpo, entre los dos pulmones, ligeramente apoyado sobre el pulmón izquierdo, se ubica un órgano hueco de paredes musculares, cuyo tamaño es similar al de un puño: el corazón.
Aorta
Vena cava superior
Un mecanismo perfecto El corazón tiene forma de
Arteria pulmonar (hacia el pulmón izquierdo)
interior de la caja torácica, a la altura de la quinta costilla. El corazón de un adulto pesa aproximadamente 300 gramos cuando está relajado y puede llenarse con 1/2 litro de sangre.
Arteria pulmonar (hacia el pulmón derecho)
Venas pulmonares (provienen del pulmón izquierdo)
Venas pulmonares (provienen del pulmón derecho)
Válvula semilunar
Aurícula izquierda
Aurícula derecha Ventrículo izquierdo
Vena cava inferior Válvula tricúspide
Ventrículo derecho
Aorta descendente (hacia la parte inferior del cuerpo)
Válvula bicúspide
Miocardio
El corazón es automático En el miocardio hay conjuntos de células
La estructura del corazón
especializadas capaces de generar y transmitir
Las paredes del corazón están formadas por un músculo,
impulsos eléctricos que permiten que el cora-
el miocardio: ‘músculo’ (mio) del ‘corazón’ (cardio) cuyas
zón se contraiga alternadamente de manera
contracciones permiten el impulso o bombeo de la
automática. En la aurícula derecha, se genera
sangre. Es de mayor grosor en los ventrículos que en las
la descarga eléctrica que, a medida que avanza
aurículas, y más aún en el ventrículo izquierdo, desde
por las células especializadas del miocardio,
donde sale la sangre hacia todo el cuerpo. El corazón se
permite que este se contraiga.
divide en cuatro cavidades: dos superiores o aurículas y dos inferiores o ventrículos, cuyas paredes se contraen alternadamente. A las aurículas llegan las venas y de los ventrículos salen las arterias.
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cono, cuya punta toca el
Capítulo 4 • Ciencias Naturales 7 • Ciudad de Buenos Aires
El ciclo cardíaco Los movimientos del corazón se repiten en forma ininterrumpida y constituyen el llamado ciclo cardíaco. La contracción del miocardio se llama sístole; y su relajación, diástole. El inicio de la señal eléctrica produce la contracción Sístole auricular
de las aurículas, o sístole auricular. Luego se origina la sístole ventricular, es decir, se contraen los ventrículos. Finalmente, hay
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un momento en que todo el músculo se Diástole general
Sístole ventricular
relaja, denominado diástole general. Un ciclo cardíaco completo dura 0,8 segundos. La frecuencia cardíaca es la cantidad de ciclos que se produce por unidad de tiempo; por ejemplo, por minuto. En una persona adulta, en reposo, la frecuencia cardíaca es de 70 a 75 ciclos por minuto.
Para comprobar el ritmo cardíaco Cada uno de los golpes de la punta del ventrículo izquierdo contra la caja torácica en la sístole ventricular es un latido cardíaco. Cuando las válvulas cardíacas se cierran luego del paso de la sangre, producen los ruidos cardíacos, que se identifican con las sílabas “lub” “dup”. En ciertos sitios del cuerpo, las arterias grandes están cerca de la piel. Si se apoyan los dedos en esos lugares, se pueden percibir “golpecitos”, que corresponden a cada sístole ventricular. Cuando la sangre sale por la aorta, esta se dilata; su dilatación se transmite como una onda por las arterias del cuerpo, y es lo que percibimos como pulso arterial.
Actividades ¿De qué manera podrías comprobar si tu frecuencia cardíaca es normal en este momento? Pensá en alguna situación en la que hayas not ado que te aument a la frecuencia cardíaca. ¿A qué creés que se debe ese aumento? Buscá información en Internet sobre qué es un electrocardiograma y para qué se le pide a alguien que se lo realice. ¿Qué otros estudios se efectúan para observar el corazón y comprobar su est ado?
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de estudio
Acompañar la lectura
Leer imágenes y epígrafes Las fotos, los dibujos, los esquemas y otros recursos gráficos que están junto a los textos casi siempre van acompañados de textos breves llamados epígrafes, que aclaran el contenido de las imágenes. • Leé el epígrafe de la foto de esta página. ¿Qué información agrega a la imagen? ¿Qué párrafo del texto enriquece?
Cuando un vaso tiene una herida, las plaquetas desencadenan el proceso de coagulación: se forman fibras de proteínas que encierran a los glóbulos y se produce un tapón o coágulo.
La sangre El plasma es el componente líquido de la sangre y representa un 55% de su composición total. Contiene principalmente agua y sustancias disueltas que le dan un color amarillento, entre otras: la glucosa y otros nutrientes, las sales minerales, las hormonas y los productos de desecho. Así, disueltas, estas sustancias se transportan por todo el cuerpo. El componente celular representa el 45% del total de la sangre y está formado por células sanguíneas, los glóbulos rojos y los glóbulos blancos, y además, por fragmentos celulares, llamados plaquetas, que flotan en el plasma. Los elementos celulares se generan en un tejido especial, la médula ósea, que se ubica en el interior de algunos huesos del cuerpo. El color rojo de la sangre se debe a que está formada por una gran cantidad de células, los glóbulos rojos, hematíes o eritrocitos. Estos contienen hemoglobina, una proteína con hierro, gracias al cual se transporta fácilmente el oxígeno. Los eritrocitos son células sin núcleo, con forma de disco, cóncavas en ambas caras. Se encuentran entre 4,5 millones y 5,5 millones por milímetro cúbico de sangre. El dióxido de carbono también puede viajar unido a la hemoglobina, pero en su mayor parte, lo hace disuelto en el plasma. Los glóbulos blancos o leucocitos participan en la defensa del organismo y son de diversos tipos, según sus funciones. Estas células con núcleo y redondeadas son más grandes y menos numerosas que los glóbulos rojos. Hay entre 6000 y 9000 por milímetro cúbico de sangre. Algunos salen de los vasos sanguíneos, llegan hasta un agente extraño, lo rodean y lo destruyen. Otros forman anticuerpos: proteínas que combaten a los microbios invasores. Cuando se rompe o se lesiona un vaso sanguíneo, intervienen las plaquetas o trombocitos, fragmentos que provienen de células grandes formadas en la médula ósea. Hay entre 100.000 y 150.000 por milímetro cúbico de sangre. Participan en la formación de una especie de tapón llamado coágulo o trombo que impide la hemorragia, es decir, la salida de sangre por la herida.
La sangre y la temperatura corporal Como todos los mamíferos y las aves, los seres humanos tenemos diversos mecanismos que nos permiten mantener la temperatura corporal cercana a los 37 °C, independientemente de la temperatura ambiental. El control de la temperatura está a cargo de una zona del cerebro llamada hipotálamo. El plasma sanguíneo está constituido, sobre todo, por agua, que absorbe el calor que liberan las células del cuerpo
Para saber como producto de su actividad y lo transporta hasta las partes más superficiales del cuerpo. El descenso de la temperatura ambiental produce una respuesta del hipotálamo que nos permite conservar calor: se contraen los vasos sanguíneos de la superficie corporal, y así se evita que el calor que transporta la sangre sea eliminado. Si la temperatura aumenta, estos vasos se dilatan y facilitan la pérdida de calor corporal.
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Técnicas
Capítulo 4 • Ciencias Naturales 7 • Ciudad de Buenos Aires
Circuito menor o pulmonar
Cada vez que el corazón late, son dos los circuitos por los que la sangre viaja a través de las arterias: el circuito menor o pulmonar y el Tabique circuito mayor o corporal. El circuito Circuito menor, más corto, va a los pulmomenor o nes y luego vuelve al corazón. Elpulmonar circuito más largo va hacia el resto del Cavidades izquierdas Corazón cuerpo y luego regresa al corazón. Por este doble circuito,Cavidades se dice que la derechas circulación, además de cerrada, es doble. En el circuito pulmonar, la sangre que transporta dióxido de carbono sale del ventrículo derecho y llega a los pulmones a través de las arterias pulmonares. A la aurícula izquierda, llega la sangre con oxígeno desde los pulmones a través de las venas pulmonares. Circuito Circulación mayor ocon oxígeno En el circuito corporal, la sangre capilar que sale del ventrículo corporal izquierdo ingresa en la arteria aorta, cuyas ramificaciones conducen a la parte superior e inferior del cuerpo. La sangre con dióxido de carbono vuelve a la aurícula derecha del corazón por las venas cavas y completa el circuito. Las arterias y venas coronarias, vasos sanguíneos que se hallan alResto del rededor del corazón en forma de corona, abastecen decuerpo nutrientes y de oxígeno a sus células, y retiran sus propios desechos. Forman parte del circuito mayor. Gracias al tabique que separa ambos lados del corazón, la sangre que pasa por el lado derecho del corazón no se mezcla con la que recorre el lado izquierdo. Por esta característica, se dice que la circulación es completa, ya que la sangre con oxígeno no se mezcla con la que contiene dióxido de carbono.
Circuito mayor o corporal
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La circulación
En el esquema se representa el sistema circulatorio en forma de ocho. Las flechas indican el sentido de la circulación sanguínea. El corazón se encuentra situado en el cruce de los circuitos mayor y menor.
Educación en
valores
La salud de nuestro corazón
La prevención es el arma más eficaz para luchar contra las enfermedades cardíacas. Por ello es fundamental: • No iniciar el hábito de fumar, o bien, abandonarlo por completo si ya existe. • Mantener el peso adecuado según la edad y la contextura física. • Medir periódicamente y así controlar los valores del colesterol y de la presión de la sangre. • Realizar actividad física en forma regular conforme a la edad y a la capacidad de cada uno. • Tener un plan alimentario saludable, acorde con las características de cada persona.
1. Investigá en Internet de qué
manera el hábito de fumar, el consumo excesivo de colesterol y de sal en las comidas afectan a la salud del corazón. 2. ¿Por qué la actividad física regular es fundamental para cuidar nuestro sistema circulatorio? 3. Reúnanse en pequeños grupos, diseñen y confeccionen un folleto que les permita difundir lo que investigaron.
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Experimentos Cómo es el corazón?
Vista externa
Vista interna
1. Observen la forma e identifiquen la parte superior y la inferior; la cara anterior y la posterior (la más plana). Reconozcan las aurículas y los ventrículos.
1. Realicen con el bisturí un corte longitudinal (a lo largo) desde la parte superior hacia la inferior del corazón, de manera de obtener dos mitades.
2. Pasen la mano por la membrana externa que recubre al corazón, ¿cómo es al tacto? 3. Identifiquen los vasos sanguíneos que se van ramificando metiéndose en la masa muscular del órgano. Estos son las arterias y venas coronarias que proveen de sangre al propio músculo cardíaco. También observen la grasa que suele depositarse alrededor del corazón, extraigan un poco con el bisturí y verifiquen su consistencia. 4. Las arterias y las venas se diferencian porque las arterias son más gruesas, más elásticas y de color más blanco que las venas. La arteria aorta es más fácil de identificar porque es la más gruesa y la que se mantiene más abierta aun sin sangre. Introduzcan un sorbete por la arteria aorta, ¿de qué cavidad del corazón sale? Esto les permitirá diferenciar el lado derecho del izquierdo del corazón sin abrirlo, y si están presentes los vasos sanguíneos que se comunican con las cavidades de cada lado.
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2. Reconozcan las membranas y la capa muscular de la pared cardíaca. Comparen el grosor del miocardio auricular y ventricular, y entre el ventrículo derecho y el izquierdo. Relacionen las diferencias con las funciones de las distintas cavidades. 3. Observen entre las cavidades del mismo lado, y a la salida de las arterias, las válvulas. ¿Qué consistencia tienen? ¿Qué función cumplen?
Actividades a. ¿Cómo se llama la membrana externa que recubre al corazón y qué función cumple? b. ¿Qué diferencias observan entre las aurículas y los ventrículos? ¿Cuál es la relación entre esas diferencias y la función que cumplen? c. ¿De qué cavidad del corazón sale la arteria aorta?
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Para poder estudiar cómo es nuestro corazón, te proponemos que te reúnas en grupos con 3 o 4 compañeros y consigan un corazón de cordero o de vaca lo más completo posible (deben encargarlo con anticipación en una carnicería), un bisturí o trincheta, una pinza, dos sorbetes, una bandeja de plástico o de telgopor grande, un par de guantes de látex por persona. Colóquense los guantes y apoyen el corazón sobre la bandeja.
Capítulo 4 • Ciencias Naturales 7 • Ciudad de Buenos Aires
Para saber
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La circulación en otros animales El sistema circulatorio de muchos animales invertebrados, como los artrópodos y los moluscos, es abierto. La sangre, impulsada por un corazón, circula por vasos que se abren en “lagunas sanguíneas”, que rodean distintos tejidos del cuerpo. En ellas, se producen los intercambios de sustancias entre la sangre y las células. En los anélidos, otros animales invertebrados, por ejemplo, la lombriz de tierra, el sistema circulatorio es cerrado. Sus vasos sanguíneos más gruesos se contraen y relajan, y cumplen una función similar a la del corazón, impulsan la sangre por un circuito simple, formado por vasos que recorren su cuerpo. En todos los vertebrados, el sistema circulatorio es cerrado. Por el corazón de los peces, que cuenta con una aurícula y un ventrículo, circula únicamente la sangre proveniente del cuerpo con dióxido de carbono. Desde allí, va a las branquias, donde se oxigena y se reparte por todo el organismo. En estos animales, en los que solo existe un circuito, se dice que la circulación es simple. El corazón de los anfibios y de la mayoría de los reptiles tiene dos aurículas y un solo ventrículo. La circulación es doble, pero dado que, en el único ventrículo, se mezcla la sangre que contiene oxígeno con la que posee dióxido de carbono, se dice que además de doble, la circulación es incompleta. El corazón de las aves y de los mamíferos está dividido en cuatro cavidades, por lo tanto, la circulación es doble y completa.
Por el color de la sangre El filósofo y naturalista griego Aristóteles, que vivió hace 2.400 años, agrupó a los animales y las plantas teniendo en cuenta su capacidad de movimiento. A su vez, dentro de cada gran grupo, Aristóteles armó grupos menores según más características en común. Por ejemplo, a los animales que tenían sangre roja (las aves y los mamíferos), los incluyó en un subgrupo, y a los que tenían sangre de un color distinto, en otro (insectos y moluscos).
En los artrópodos, el corazón se encuentra ubicado en la parte dorsal, y el sistema circulatorio es abierto. En lugar de sangre tienen hemolinfa que contiene pigmentos transportadores de color azulado.
Capilares Vénula
Arteria (sangre con oxígeno) Arteriola
Vena (sangre con dióxido de carbono) Corazón Branquias (oxigenación de la sangre)
Actividades ¿Qué significa que un sistema circulatorio sea abierto? ¿Y cerrado? ¿Cómo es la circulación en la mayoría de los vertebrados?
Los peces tienen características de circulación bien diferenciadas. Son animales vertebrados heterotermos, es decir, que no regulan su temperatura, y su cuerpo adopta la del medio en que se encuentran. Existen peces de aguas cálidas y peces de agua fría.
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Describí la circulación en los anfibios y en la de la mayoría de los reptiles.
de estudio
Organizar la información
Armar redes conceptuales Las redes conceptuales son esquemas donde los conceptos se relacionan entre sí mediante flechas y leyendas o palabras conectoras (“se relaciona con”, “es”, “permitió que”, entre otras). • Leé esta página e identificá las palabras clave. Luego, completá la red conceptual de la actividad 6 del Organizador de estudio.
La función de excreción La eliminación de los desechos provenientes de las funciones celulares se denomina excreción. Los sistemas encargados de expulsar esos desechos se llaman sistemas excretores. Si la mayoría de las sustancias de desecho no son eliminadas rápidamente del organismo, resultan tóxicas. Como ya mencionamos, el sistema respiratorio tiene una función excretora, que se realiza en la expulsión de dióxido de carbono. La piel también comparte esta función ya que, a través del sudor, se eliminan sustancias tóxicas. El sistema excretor urinario Está constituido por distintos órganos: los riñones, los uréteres, la vejiga y la uretra. Dentro de él, la sangre se “filtra”; y se forma la orina. Es el principal sistema excretor de nuestro organismo.
Voy al Organizador.
Riñones: órganos con forma de poroto ubicados en la parte posterior del abdomen, a la altura de la cintura. Están constituidos por numerosas unidades o nefrones en las que se filtra la sangre, y se forma la orina. Esta contiene agua y sales minerales en exceso. Y además, la urea, una sustancia de desecho. Por su capacidad de retener más o menos agua, los riñones contribuyen a regular el contenido de este líquido en el cuerpo.
Uréteres: conductos que transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga. Uretra: conducto que transporta la orina desde la vejiga hasta el exterior. En su extremo, está el orificio urinario, con un esfínter que se controla a voluntad, aproximadamente, a partir de los dos años de edad.
Los deportistas consumen suplementos de sodio que, en combinación con el potasio, mantienen el equilibrio de sus líquidos. De otro modo, la sudoración abundante y por un período prolongado los podría llevar a un cuadro de deshidratación.
Vejiga: órgano hueco, de paredes musculares, ubicado en la parte inferior del abdomen, que almacena la orina. Cuando se llena de esta –medio litro en los varones, un poco menos en las mujeres–, la vejiga se contrae, y se elimina la orina al exterior. Este proceso se llama micción.
El sudor El sudor que es eliminado durante la transpiración se produce en las glándulas sudoríparas situadas en la piel. Es similar a la orina, pero más diluido: está compuesto en su mayor parte por agua, con poca cantidad de sales minerales disueltas y una mínima proporción de urea.
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Técnicas
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Diálisis y trasplantes de órganos
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Cuando los riñones de una persona no pueden cumplir su función excretora, el organismo retiene líquidos y sustancias tóxicas que debieran ser eliminados. Esto causa serios daños que pueden llevar a la muerte. La técnica llamada diálisis artificial se utiliza para colaborar con el riñón enfermo en su función. Consiste en conectar a la persona a una máquina que actúa como un riñón, pues filtra la sangre. En ocasiones, dada la gravedad del problema, es necesario tomar medidas más drásticas: un trasplante renal, es decir, se reemplaza el riñón enfermo por otro sano. A diferencia de lo que sucede con otros órganos, en caso de necesidad, un ser humano puede recibir un riñón de una persona viva. Tanto el donante como el receptor, que debe ser un familiar, pueden continuar su vida normalmente con un solo riñón. Muchas personas que se dializan llevan una vida casi normal. A veces, es necesario recurrir a un trasplante de riñón. Cuando este no proviene de una persona viva, interviene el INCUCAI (Instituto Nacional Central Único Coordinador de Ablación e Implante), una entidad que vincula a los donantes anónimos con los receptores.
La excreción en otros animales Un rasgo común a la mayoría de los animales acuáticos es el modo en que funciona su sistema excretor. Eliminan un material de desecho, disuelto en agua, similar a la urea, pero más tóxico, el amoníaco. Los invertebrados más sencillos lo expulsan directamente a través de la superficie de sus cuerpos. En cambio, los peces lo eliminan a través de las branquias. Los animales no pueden expulsar rápidamente el amoníaco que forman como producto de desecho, por lo general, lo transforman en urea, que es menos tóxica y se disuelve con facilidad en agua. En ocasiones, pueden producir ácido úrico, aunque este es poco soluble en agua. Tanto el amoníaco como el ácido úrico y la urea contienen nitrógeno. Las aves, muchos reptiles, los anfibios de zonas secas, los insectos y los caracoles eliminan ácido úrico en forma de una pasta o un polvo seco, que se combina con la materia fecal. Con ello evitan la pérdida de agua en los ambientes donde viven. Los mamíferos, al igual que los anfibios que habitan en zonas húmedas, expulsan sobre todo urea, disuelta en el agua de la orina.
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Actividades ¿Qué es la excreción? ¿Cuáles son los sistemas excretores de nuestro cuerpo? ¿Cómo está formado el sistema excretor urinario? ¿Cuáles son las semejanzas y las diferencias entre la orina y el sudor?
Glosario Diálisis (del griego dialyais, que
significa ‘disolución’; el prefijo dia- indica ‘a través de’ y lýsis ‘descomposición’): separación de moléculas grandes de las más pequeñas al atravesar por difusión membranas que permiten el paso de ciertos cuerpos y evitan el de otros.
A través de un único orificio, denominado cloaca, las aves excretan los desechos provenientes del sistema digestivo y urinario —ácido úrico—.
Actividades finales 2
Todo sobre el corazón a. Indicá a qué parte del corazón correspon-
Conceptos cardíacos Explicá el significado de cada uno de los conceptos destacados en el siguiente texto:
de cada uno de los números indicados con las flechas.
“Cada 0,8 segundos se produce, de manera automática, una sístole ventricular; y la
3
sangre impulsada desde el corazón circula
4
de manera cerrada y doble por el cuerpo.
5
Una manera de comprobar si la frecuencia cardíaca está dentro de los valores normales
2
es percibiendo el latido cardíaco”.
1
6 13 12 10
7 8
3
9
La sangre y la excreción Indicá si las siguientes afirmaciones sobre la sangre y la excreción son correctas (C) o incorrectas (I) y, en cada caso, justificá tu decisión:
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a. Los glóbulos rojos son más grandes que
los blancos, pero menos numerosos.
b. Describí el recorrido de la sangre desde que
b. Los glóbulos rojos transportan oxígeno,
sale del ventrículo izquierdo hasta que vuelve a él, apoyándote con los números correspondientes. c. Indicá cuáles de las siguientes afirmaciones son incorrectas y corregilas en tu carpeta: • Lo señalado con 6 es una vena porque transporta sangre con mucho dióxido de carbono. • El miocardio en 10, es más grueso que en lo indicado con el número 9. • La sangre que circula por 1 se mezcla con la que circula por 2. • La sangre que sale por 4 no puede retornar a 9, por la presencia de una válvula. • Lo indicado en 1 y 2 se diferencia de 9 y 10 solo por su tamaño.
y los blancos, dióxido de carbono. c. Las plaquetas participan en la defensa
del organismo ante infecciones y, al igual que el resto de las células sanguíneas, se forman en la médula ósea. d. El plasma interviene en el mantenimiento de la temperatura corporal constante. e. La orina se forma a partir de un filtrado
de la sangre. f. La generación y la eliminación de orina
es la única forma de excreción de nuestro organismo.
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Capítulo42 •• Ciencias CienciasNaturales Sociales 47 •• Ciudad Capítulo Ciudadde deBuenos BuenosAires Aires
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Red Red conceptual: conceptual. para Para repasar repasar yy exponer exponer Leé esta red y repasá lo aprendido en este capítulo. Te servirá para organizar los contenidos y exponerlos oralmente.
son parte de la nutrición
La circulación
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En los humanos es
Cerrada Doble Completa
La excreción participa
participa
Sistema excretor urinario
Sistema respiratorio
elimina
elimina
Orina
Dióxido de carbono
está a cargo del
Sistema circulatorio
Sangre
Vasos sanguíneos
formada por
son
Glóbulos rojos
Arterias
Glóbulos blancos
Venas
Plaquetas
Capilares
Corazón
Piel
elimina Sudor
Plasma
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