CONTENIDOS.
1. BIOLOGIA.
1.1 Ciclo celular.
 | El ciclo celular es un conjunto ordenado de eventos que culmina con el crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las células que no están en división no se consideran que estén en el ciclo celular. Las etapas, mostradas a la izquierda, son G1-S-G2-M. El estado G1 quiere decir "GAP 1"(Intervalo 1). El estado S representa "Síntesis". Este es el estado cuando ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa "GAP 2"(Intervalo 2). El estado M representa "mitosis", y es cuando ocurre la división nuclear (los cromosomas se separan) y citoplasmática (citocinesis). La Mitosis además se divide en 4 fases, las cuáles se pueden ver en la próxima página. |
Regulación del ciclo celular
| Cómo se controla la división celular ( y de está manera el crecimiento celular) es muy complejo. Los siguientes términos corresponden a algunos rasgos que son importantes en la regulación y lugares dónde los errores pueden conducir al cáncer. El cáncer es una enfermedad dónde la regulación del ciclo celular sale mal y el crecimiento normal y comportamiento de la célula se pierden. KdC (kinase dependiente de ciclinas, agrega fosfato a una proteína), junto con ciclinas son las mayores llaves de control para el ciclo celular, causando que la célula se mueva de G1 a S o G2 a M. FPM (Factor Promotor de la Maduración) incluye la KdC y ciclinas que desencadenan la progresión del ciclo celular. p53 Es una proteína que funciona bloqueando el ciclo celular si el ADN está dañado. Si el daño es severo esta proteína puede causar apoptosis (muerte celular).
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1.2 Mitosis.
La mitosis, o división celular, es el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y con idéntica información genética que la célula inicial.
La mitosis se divide en cuatro fases:
La mitosis se divide en cuatro fases:
- Interfase. El ADN aparece en forma de cromatina, constituida por largas moléculas filamentosas de ADN. Al final de la interfase, el ADN se duplica, obteniéndose dos moléculas iguales. El centrosoma también se duplica.
- Profase. Comprende tres fases:
- Formación de cromosomas o diferenciación de ellos.
- Duplicación de cromosomas por división longitudinal, o que las dos cadenas del resultado de la mencionada duplicación se separan.
- Formación del huso acromático. Los dos centrosomas migran cada uno a cada polo de la célula, y quedan unidos por fibras.
- Metafase o fase destructora. Comprende dos fases:
- Desaparición de la membrana nuclear.
- Formación de la estrella madre o placa ecuatorial. Los cromosomas hermanos se colocan en la zona central de la célula y se fijan por el centrómero a las fibras del huso acromático.
- Anafase o fase constructora. Comprende dos fases:
- Las fibras del huso acromático se contraen, separando así los cromosomas, y migrando éstos a los polos de la célula, separándose así de los cromosomas hermanos.
- Los filamentos desaparecen, y los cromosomas permanecen junto a su respectivo centrosoma.
- Telofase o fase final. Comprende dos fases:
- Aparecen dos núcleos, y cuya membrana envuelve a los cromosomas que desaparecen o se desenrollan, dando lugar a masas de cromatina.
- División del citoplasma. Hay dos tipos:
§ Por tabicación. Mediante este proceso, propio de las células vegetales, se separa el contenido celular, núcleo y citoplasma, entre las células hijas.
§ Por estrangulamiento. Es un proceso similar al anterior, pero que se da en las células animales. La célula se va estrechando por el centro, hasta tal punto que se divide por la mitad.
1.3 Meiosis.
La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación.
El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:
- Primera división meiótica. una célula inicial o germinal diploide (2 n) se divide en dos células hijas haploides (n).
- Segunda división meiótica. Las dos células haploides (n) procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides (n).
Las fases de la meiosis son:
PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:
- Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procendente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.
- Final de la interfase. Duplicación del ADN.
- Profase I A. Formación de los cromosomas.
- Profase I B. Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.
- Metafase I. Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.
- Anafase I. Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.
- Telofase I. Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.
SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA
- Profase II. Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.
- Metafase II. Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.
- Anafase II. Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.
- Telofase II. Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.
En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.
1.4 MENDELISMO.
Conviene aclarar que Mendel, por ser pionero, carecía de los conocimientos actuales sobre la presencia de pares de alelos en los seres vivos y sobre el mecanismo de transmisión de los cromosomas, por lo que esta exposición está basada en la interpretación posterior de los trabajos de Mendel.
Primera ley de Mendel
Enunciado de la ley â A esta ley se le llama también Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación (F1). , y dice que cuando se cruzan dos variedades individuos de raza pura ambos (homocigotos ) para un determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.
El experimento de Mendel.-
| Figura 1 |
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Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de plantas de guisantes que producían las semillas amarillas y con una variedad que producía las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.
Interpretación del experimento.-
El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla ; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.
Otros casos para la primera ley.-
| Figura 2 |
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La primera ley de Mendel se cumple también para el caso en que un determinado gen de lugar a una herencia intermedia y no dominante, como es el caso del color de las flores del "dondiego de noche" (Mirabilis jalapa). Al cruzar las plantas de la variedad de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, se obtienen plantas de flores rosas. La interpretación es la misma que en el caso anterior, solamente varía la manera de expresarse los distintos alelos.
Segunda ley de Mendel
Enunciado de la ley â A la segunda ley de Mendel también se le llama de la separación o disyunción de los alelos.
El experimento de Mendel.
| Figura 3 |
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Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior (figura 1) y las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica en la figura 3. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación.
Interpretación del experimento.
Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni han desaparecido , simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.
| Figura 4 |
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Otros casos para la segunda ley.
En el caso de los genes que presentan herencia intermedia, también se cumple el enunciado de la segunda ley. Si tomamos dos plantas de flores rosas de la primera generación filial (F1) del cruce que se observa en la figura 2 y las cruzamos entre sí, se obtienen plantas con flores blancas, rosas y rojas, en la proporción que se indica en el esquema de la figura 4. También en este caso se manifiestan los alelos para el color rojo y blanco, que permanecieron ocultos en la primera generación filial.
Retrocruzamiento
En el caso de los genes que manifiestan herencia dominante, no existe ninguna diferencia aparente entre los individuos heterocigóticos (Aa) y los homocigóticos (AA), pues ambos individuos presentarían un fenotipo amarillo.
Si es homocigótico, toda la descendencia será igual, en este caso se cumple la primera Ley de Mendel.(figura 5).
Figura 5
Si es heterocigótico, en la descendencia volverá a aparecer el carácter recesivo en una proporción del 50%. (figura 6).
Figura 6
La prueba del retrocruzamiento, o simplemente cruzamiento prueba, sirve para diferenciar el individuo homo del heterocigótico. Consiste en cruzar el fenotipo dominante con la variedad homocigota recesiva (aa).
Tercera ley de Mendel
Enunciado de la ley â Se conoce esta ley como la de la herencia independiente de caracteres, y hace referencia al caso de que se contemplen dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes anteriores con independencia de la presencia del otro carácter.
El experimento de Mendel.
| Figura 7 |
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| Figura 8 |
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Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa con plantas de semilla verde y rugosa ( Homocigóticas ambas para los dos caracteres). (Figura 7)
Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas, cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres considerados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esos caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.
Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridas (AaBb).Estas plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que formarán cada una de las plantas y que pueden verse en la figura 8.
En el cuadro de la figura 9 se ven las semillas que aparecen y en las proporciones que se indica.
| Figura 9 |
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Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2 aparecen guisantes amarillos y rugosos y otros que son verdes y lisos, combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P), ni en la filial primera (F1).
Asímismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados por separado, responden a la segunda ley.
Interpretación del experimento.
Los resultados de los experimentos de la tercera ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Para esta interpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estos resultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en distintos cromosomas. No se cumple cuando los dos genes considerados se encuentran en un mismo cromosoma, es el caso de los genes ligados.
1.5 Herencia autosomica.
Herencia autosómica dominante
Si un padre tiene el gen para una condición autosómica dominante, existe una probabilidad del 50 por ciento (una probabilidad de cada dos) de que el niño tenga la misma condición. Los trastornos dominantes suelen ser bastantes variables, con síntomas que pueden ser nulos o severos.
Algunas condiciones transmitidas por la herencia autosómica dominante son:
Alto colesterol familiar
Enfermedad de Huntington, un trastorno progresivo del sistema nervioso
Algunas formas de glaucoma, que causan la ceguera si no se las trata
Polidactilia: existencia de dedos adicionales en las manos o en los pies
Síndrome de Marfan, que afecta al tejido conectivo (el tejido conectivo da soporte y conecta las estructuras del cuerpo; los tendones, ligamentos, cartílagos y huesos son ejemplos de tejido conectivo)
Herencia autosómica recesiva
Si ambos padres son portadores del mismo gen recesivo capaz de causar un defecto de nacimiento existe una probabilidad de cuatro de que cada uno de sus hijos herede el problema. Si sólo un padre transmite el gen del trastorno, el gen normal recibido del otro padre evitará que la condición se manifieste.
Los trastornos autosómicos recesivos suelen ser graves y pueden llevar a una muerte prematura. Algunas condiciones transmitidas por herencia autosómica recesiva son:
Anemia de glóbulos falciformes, una enfermedad de la sangre que afecta principalmente a personas de origen afroamericano e hispano
Enfermedad de Tay-Sachs, que causa retraso mental y la muerte, principalmente en personas de ascendencia judía europea oriental o canadiense francesa
Fibrosis quística, un trastorno de los pulmones y del sistema digestivo que afecta principalmente a personas de ascendencia caucásica del norte europeo
Fenilcetonuria (PKU), un trastorno metabólico que afecta principalmente a los caucásicos.
Si un padre tiene el gen para una condición autosómica dominante, existe una probabilidad del 50 por ciento (una probabilidad de cada dos) de que el niño tenga la misma condición. Los trastornos dominantes suelen ser bastantes variables, con síntomas que pueden ser nulos o severos.
Algunas condiciones transmitidas por la herencia autosómica dominante son:
Alto colesterol familiar
Enfermedad de Huntington, un trastorno progresivo del sistema nervioso
Algunas formas de glaucoma, que causan la ceguera si no se las trata
Polidactilia: existencia de dedos adicionales en las manos o en los pies
Síndrome de Marfan, que afecta al tejido conectivo (el tejido conectivo da soporte y conecta las estructuras del cuerpo; los tendones, ligamentos, cartílagos y huesos son ejemplos de tejido conectivo)
Herencia autosómica recesiva
Si ambos padres son portadores del mismo gen recesivo capaz de causar un defecto de nacimiento existe una probabilidad de cuatro de que cada uno de sus hijos herede el problema. Si sólo un padre transmite el gen del trastorno, el gen normal recibido del otro padre evitará que la condición se manifieste.
Los trastornos autosómicos recesivos suelen ser graves y pueden llevar a una muerte prematura. Algunas condiciones transmitidas por herencia autosómica recesiva son:
Anemia de glóbulos falciformes, una enfermedad de la sangre que afecta principalmente a personas de origen afroamericano e hispano
Enfermedad de Tay-Sachs, que causa retraso mental y la muerte, principalmente en personas de ascendencia judía europea oriental o canadiense francesa
Fibrosis quística, un trastorno de los pulmones y del sistema digestivo que afecta principalmente a personas de ascendencia caucásica del norte europeo
Fenilcetonuria (PKU), un trastorno metabólico que afecta principalmente a los caucásicos.
1.6 Herencia ligada al sexo.
Herencia recesiva ligada al cromosoma X
Los cromosomas X e Y son los que determinan el sexo. Las mujeres normales tienen dos cromosomas X y los hombres un cromosoma X y uno Y. Un trastorno causado por un gen anormal en uno de los cromosomas X se conoce como trastorno ligado al cromosoma X o ligado al sexo.
Una madre aparentemente normal con un gen anormal en uno de sus cromosomas X tiene una probabilidad del 50 por ciento (una de cada dos) de transmitirlo a su hijo. Una mujer que hereda un cromosoma X con un gen de un trastorno ligado al sexo por lo general no presenta síntomas de la enfermedad dado que tiene un cromosoma X de reserva con una copia normal del mismo gen. No obstante, los hombres que heredan un cromosoma X con un gen de una enfermedad ligada al sexo no tienen un segundo cromosoma X de reserva y, por lo tanto, padecen la enfermedad.
Algunas condiciones que se transmiten a través de la herencia recesiva ligada al cromosoma X son:
Hemofilia, en la que la sangre carece de una sustancia necesaria para la coagulación
Daltonismo de los colores rojo y verde
Distrofia muscular de Duchenne, que causa debilidad muscular y la muerte
Hay algunos caracteres que están determinados por genes que se encuentran en los cromosomas sexuales y, por tanto, se heredan a la vez que el sexo. El tipo de herencia de estos caracteres se denomina herencia ligada al sexo.
Los genes ligados al sexo tienen un comportamiento distinto en los hombres y en las mujeres. Ello es debido a que el cromosoma Y es diferente del cromosoma X. Esta diferencia es la causa de que algunos caracteres se manifiesten solo en los individuos de sexo masculino y no en los de sexo femenino. Entre estos caracteres se encuentran algunas enfermedades genéticas importantes.
En la especie humana y, en general, en los mamíferos, los cromosomas sexuales muestran un curioso dimorfismo. Mientras el cromosoma X es grande, con numerosos genes, y con forma, precisamente, de «X», el cromosoma Y es notablemente pequeño y contiene muy pocos genes funcionales.
A diferencia de cualquier pareja de cromosomas homólogos, que presentan duplicación de los genes, el cromosoma X y el Y solo comparten una zona. Es la que se llama zona seudoautosomal del cromosoma Y: los genes de esta zona sí aparecen en ambos cromosomas. Pero se trata de una zona tan pequeña que solo hay unos nueve genes que se comportan de forma normal. El resto de los genes del cromosoma X no tienen correspondencia en el cromosoma Y.
En el cromosoma Y se ha identificado una región, denominada SRY (del término inglés Sex-determining Region Y) que es la que determina el sexo masculino. Se ha comprobado que si esta región está dañada o no existe, un individuo XY puede ser hembra.
En el sexo femenino, la presencia de dos cromosomas X hace que los genes contenidos en estos se comporten como si se encontraran en autosomas, con normalidad. Así pues, un carácter determinado por un gen del cromosoma X aparecerá si la mujer tiene un alelo dominante en uno de estos cromosomas, o si tiene dos alelos recesivos, uno en cada uno de ellos.
Los cromosomas X e Y son los que determinan el sexo. Las mujeres normales tienen dos cromosomas X y los hombres un cromosoma X y uno Y. Un trastorno causado por un gen anormal en uno de los cromosomas X se conoce como trastorno ligado al cromosoma X o ligado al sexo.
Una madre aparentemente normal con un gen anormal en uno de sus cromosomas X tiene una probabilidad del 50 por ciento (una de cada dos) de transmitirlo a su hijo. Una mujer que hereda un cromosoma X con un gen de un trastorno ligado al sexo por lo general no presenta síntomas de la enfermedad dado que tiene un cromosoma X de reserva con una copia normal del mismo gen. No obstante, los hombres que heredan un cromosoma X con un gen de una enfermedad ligada al sexo no tienen un segundo cromosoma X de reserva y, por lo tanto, padecen la enfermedad.
Algunas condiciones que se transmiten a través de la herencia recesiva ligada al cromosoma X son:
Hemofilia, en la que la sangre carece de una sustancia necesaria para la coagulación
Daltonismo de los colores rojo y verde
Distrofia muscular de Duchenne, que causa debilidad muscular y la muerte
Hay algunos caracteres que están determinados por genes que se encuentran en los cromosomas sexuales y, por tanto, se heredan a la vez que el sexo. El tipo de herencia de estos caracteres se denomina herencia ligada al sexo.
Los genes ligados al sexo tienen un comportamiento distinto en los hombres y en las mujeres. Ello es debido a que el cromosoma Y es diferente del cromosoma X. Esta diferencia es la causa de que algunos caracteres se manifiesten solo en los individuos de sexo masculino y no en los de sexo femenino. Entre estos caracteres se encuentran algunas enfermedades genéticas importantes.
En la especie humana y, en general, en los mamíferos, los cromosomas sexuales muestran un curioso dimorfismo. Mientras el cromosoma X es grande, con numerosos genes, y con forma, precisamente, de «X», el cromosoma Y es notablemente pequeño y contiene muy pocos genes funcionales.
A diferencia de cualquier pareja de cromosomas homólogos, que presentan duplicación de los genes, el cromosoma X y el Y solo comparten una zona. Es la que se llama zona seudoautosomal del cromosoma Y: los genes de esta zona sí aparecen en ambos cromosomas. Pero se trata de una zona tan pequeña que solo hay unos nueve genes que se comportan de forma normal. El resto de los genes del cromosoma X no tienen correspondencia en el cromosoma Y.
En el cromosoma Y se ha identificado una región, denominada SRY (del término inglés Sex-determining Region Y) que es la que determina el sexo masculino. Se ha comprobado que si esta región está dañada o no existe, un individuo XY puede ser hembra.
En el sexo femenino, la presencia de dos cromosomas X hace que los genes contenidos en estos se comporten como si se encontraran en autosomas, con normalidad. Así pues, un carácter determinado por un gen del cromosoma X aparecerá si la mujer tiene un alelo dominante en uno de estos cromosomas, o si tiene dos alelos recesivos, uno en cada uno de ellos.
http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090413133649AARL5Cx
2. BIOFISICA.
2.1 ONDAS.
Una onda es una perturbación que se propaga a través del espacio y
transporta energía. Matemáticamente diremos que una función cualquiera de
la posición y el tiempo es una onda si verifica con una ecuación.
Por ejemplo ciertas perturbaciones de la presión en un fluido que llamamos
sonido. Las ondas se dividen en función de su naturaleza en mecánicas, y
electromagnéticas.
Las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un
medio, pudiendo, por tanto, propagarse en el vacío.
Las ondas mecánicas necesitan un medio (sólido, líquido o gaseoso) para
propagarse. En este caso, las partículas del medio oscilan alrededor de un
punto fijo sin desplazarse, sin que haya transporte de la materia que
constituye el medio; como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo
extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se
propaga a su través.
Clasificación, según el tipo de movimiento.
Onda longitudinal: Aquella en la que el movimiento de oscilación es
paralelo a la dirección de propagación de la onda, como en el caso del
sonido.
Onda transversal: Aquella en la que el movimiento de oscilación es
perpendicular a la dirección de propagación de la onda, como las ondas
electromagnéticas, o las olas del mar.
Propiedades características.
Longitud de onda. Es la distancia entre dos puntos que ocupan la misma
posición.
Frecuencia: Es el número de veces que un punto pasa por una determinada
posición en un lapso de 1 segundo.
Amplitud. Es valor máximo que adquiere una variable en un fenómeno
oscilatorio
Algunos Fenómenos ondulatorios serian.
Reflexión - Ocurre cuando una onda, al encontrase con un nuevo medio que no
puede atravesar, cambia de dirección.
Refracción - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un
nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.
Difracción - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo
deja de ir en línea recta para rodearlo.
Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrase en el
mismo punto del espacio.
Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente
emisora de las ondas y el receptor de las mismas.
También existen Ondas no lineales
Algunas ecuaciones no lineales también tienen soluciones ondulatorias, por
ejemplo, un solitón.
2.2 Optica y ojo humano
En la figura anterior se ven claramente las partes que forman el ojo. Tiene forma aproximadamente esférica y está rodeado por una membrana llamada esclerótica que por la parte anterior se hace transparente para formar la córnea.
Tras la córnea hay un diafragma, el iris, que posee una abertura, la pupila, por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el que define el color de nuestros ojos y el que controla automáticamente el diámetro de la pupila para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.
El cristalino está unido por ligamentos al músculo ciliar. De esta manera el ojo queda dividido en dos partes: la posterior que contiene humor vítreo y la anterior que contiene humor acuoso. El índice de refracción del cristalino es 1,437 y los del humor acuoso y humor vítreo son similares al del agua.
El cristalino enfoca las imágenes sobre la envoltura interna del ojo, la retina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas (prolongaciones del nervio óptico) que terminan en unas pequeñas estructuras denominadas conos y bastones muy sensibles a la luz. Existe un punto en la retina, llamado fóvea, alrededor del cual hay una zona que sólo tiene conos (para ver el color). Durante el día la fóvea es la parte más sensible de la retina y sobre ella se forma la imagen del objeto que miramos.
Los millones de nervios que van al cerebro se combinan para formar un nervio óptico que sale de la retina por un punto que no contiene células receptores. Es el llamado punto ciego.
La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los músculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia. Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se denomina acomodación o adaptación.
El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin acomodación enfocados en la retina. Esto quiere decir que el foco está en la retina y el llamado punto remoto (Pr) está en el infinito.
Se llama punto remoto la distancia máxima a la que puede estar situado un objeto para que una persona lo distinga claramente y punto próximo a la distancia mínima.
Un ojo normal será el que tiene un punto próximo a una distancia "d" de 25 cm, (para un niño puede ser de 10 cm) y un punto remoto situado en el infinito. Si no cumple estos requisitos el ojo tiene algún defecto.
El ojos es un sistema óptico que concentra y logra enfocar en la retina los rayos que salen divergentes de un objeto (de otro modo los rayos salientes de un punto no podrían recogerse sobre una pantalla para dar su imagen).
Juega con la acomodación del ojo arrastrando el payaso de este applet. ¿Que le pasa al foco mientras varía la acomodación?
Practica con esta aplicación . "Glisser l'object avec la souris" significa que puedes arrastrar el objeto con el ratón.
En ella puedes ver que cuando el objeto se sitúa en cualquier punto entre el punto remoto y el punto próximo la imagen se forma en la retina del ojo normal. También puedes comparar y ver lo que ocurre cuando los ojos tienen algún defecto.
Juega con la acomodación del ojo arrastrando el payaso de este applet. ¿Que le pasa al foco mientras varía la acomodación?
Practica con esta aplicación . "Glisser l'object avec la souris" significa que puedes arrastrar el objeto con el ratón.
En ella puedes ver que cuando el objeto se sitúa en cualquier punto entre el punto remoto y el punto próximo la imagen se forma en la retina del ojo normal. También puedes comparar y ver lo que ocurre cuando los ojos tienen algún defecto.
Si un objeto está situado en el punto próximo del ojo, se ve del mayor tamaño y bajo el mayor ángulo que es posible verlo a simple vista.
Miopía.
El ojo miope tiene un sistema óptico con un exceso de convergencia.
El foco está delante de la retina cuando el ojo está relajado, sin efectuar acomodación, y al alcanzar la máxima acomodación está más cerca del cristalino que en el ojo normal.
La persona miope no ve bien de lejos. Al estar el punto focal del ojo más cerca de la córnea que en un ojo normal, los objetos situados en el infinito forman la imagen delante de la retina y se ven borrosos. Empiezan a verse bien cuando están cerca (en el punto remoto).
Del punto remoto al punto próximo realiza acomodación como el ojo normal.
En consecuencia:
El punto remoto y el punto próximo están más cerca que en el ojo normal.
El foco de las lentes divergentes empleadas para corregir la miopía debe estar en el punto remoto para que los rayos que salen de ellas se enfoquen en la retin
Hipermetropía
Es un defecto de convergencia del sistema óptico del ojo. El foco imagen del ojo está detrás de la retina cuando el ojo está en actitud de descanso sin empezar la acomodación.
El foco está fuera del globo ocular.
El ojo miope cuando está en reposo (sin iniciar la acomodación), tiene la lente del cristalino muy poco convergente.
Para ver los objetos situados en el infinito tiene que realizar acomodación. Ve bien a lo lejos pero para hacerlo ya gasta recorrido de acomodación.
Tiene el punto próximo más lejos que el ojo normal (más de 25 cm) porque "gasta antes" el recorrido de acomodación que es capaz de hacer.
El punto remoto es virtual y está detrás del ojo.
La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos se corrige al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.
Presbicia
Vista cansada.
Con el paso de los años se reduce la capacidad de adaptación del cristalino (pierde flexibilidad) y aumenta la distancia a la que se encuentra el punto próximo. Este defecto se llama presbicia y se corrige con lentes convergentes.
Astigmatismo
Si el ojo tiene una córnea deformada (como si la córnea fuese esférica con una superficie cilíndrica superpuesta) los objetos puntuales dan como imágenes líneas cortas. Este defecto se llama astigmatismo y para corregirlo es necesario una lente cilíndrica compensadora.
Cataratas
Es muy frecuente que al envejecer el cristalino se vuelva opaco y no permita el paso de la luz. En esto consiste la catarata. Recuerda que muchos personajes históricos que vivieron muchos años, en su vejez se volvieron ciegos.
Hoy se operan extirpando el cristalino e instalando en su lugar una lente plástica intraocular que hace su funciones y que no necesita ser sustituida en el resto de la vida.
2.3 Acustica y oido humano.
¿Que es el Sonido?
El oído externo: capta la onda
El oído medio: ¡Buenas vibraciones!
El oído medio también tiene otra misión. ¡Ayuda a que el tímpano soporte la presión! El oído medio está conectado a la parte posterior de la nariz por un conducto estrecho llamado trompa de Eustaquio. La trompa de Eustaquio y el oído medio mantienen la misma presión del aire en ambos lados del tímpano. Normalmente el conducto permanece cerrado a menos que bosteces o tragues, y probablemente hayas sentido cómo se abre la trompa de Eustaquio si has viajado en avión o has subido a una montaña. Cuando estás a una altura muy elevada, como cuando vuelas, sientes como tus oídos se "destapan". En realidad es la trompa de Eustaquio que se abre para asegurarse de que la presión del aire es la misma en ambos lados del tímpano para que el tímpano pueda funcionar adecuadamente y no sufra lesiones.
El oído interno: ¡las señales nerviosas empiezan aquí!
Es un defecto de convergencia del sistema óptico del ojo. El foco imagen del ojo está detrás de la retina cuando el ojo está en actitud de descanso sin empezar la acomodación.
El foco está fuera del globo ocular.
El ojo miope cuando está en reposo (sin iniciar la acomodación), tiene la lente del cristalino muy poco convergente.
Tiene el punto próximo más lejos que el ojo normal (más de 25 cm) porque "gasta antes" el recorrido de acomodación que es capaz de hacer.
El punto remoto es virtual y está detrás del ojo.
La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos se corrige al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.
Presbicia
Vista cansada.
Astigmatismo
Cataratas
Es muy frecuente que al envejecer el cristalino se vuelva opaco y no permita el paso de la luz. En esto consiste la catarata. Recuerda que muchos personajes históricos que vivieron muchos años, en su vejez se volvieron ciegos.
Hoy se operan extirpando el cristalino e instalando en su lugar una lente plástica intraocular que hace su funciones y que no necesita ser sustituida en el resto de la vida.
2.3 Acustica y oido humano.
¿Que es el Sonido?
El sonido es la vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, liquido o sólido. Cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, estamos hablando de la sensación detectada por nuestro oído, que producen las rápidas variaciones de presión en el aire por encima y por debajo de un valor estático. Este valor estático nos lo da la presión atmosférica (alrededor de 100.000 pascals) el cual tiene unas variaciones pequeñas y de forma muy lenta, tal y como se puede comprobar en un barómetro.
¿Como son de pequeñas y de rápidas las variaciones de presión que causan el sonido?. Cuando las rápidas variaciones de presión se centran entre 20 y 20.000 veces por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz) el sonido es potencialmente audible aunque las variaciones de presión puedan ser a veces tan pequeñas como la millonésima parte de un pascal. Los sonidos muy fuertes son causados por grandes variaciones de presión, por ejemplo una variación de 1 pascal se oiría como un sonido muy fuerte, siempre y cuando la mayoría de la energía de dicho sonido estuviera contenida en las frecuencias medias (1kHz - 4 kHz) que es donde el oído humano es mas sensitivo.
El sonido lo puede producir diferentes fuentes, desde una persona hablando hasta un altavoz, que es una membrana móvil que comprime el aire generado ondas sonoras.
- ¿Que es la Frecuencia fhz?
Como hemos visto el sonido se produce como consecuencia de las compresiones y expansiones de un medio elástico, o sea de las vibraciones que se generan en el.
La frecuencia de una onda sonora se define como el numero de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo).La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz).
Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves" , son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias mas altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas.
El espectro de frecuencias audible varia según cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 kHz.
- ¿Que es un Decibelio dB?.
El decibelio es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. En algunos casos puede ser un valor promediado aproximado. En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, en el aire, con una presión de referencia. Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. El nivel de referencia varia lógicamente según el tipo de medida que estemos realizando. No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica. A continuación se dan los valores de referencia.
Nivel de Referencia para la Presión Sonora (en el aire) = 0.00002 = 2E-5 Pa (rms)
Nivel de Referencia para la Intensidad Sonora ( en el aire) = 0.000000000001 = 1E-12 w/m^2
Nivel de Referencia para la Potencia Sonora (en el aire) = 0.00000000001 = 1E-12 w
Nivel de Referencia para la Intensidad Sonora ( en el aire) = 0.000000000001 = 1E-12 w/m^2
Nivel de Referencia para la Potencia Sonora (en el aire) = 0.00000000001 = 1E-12 w
Como su nombre indica el decibelio es la décima parte del Bel. El Bel es el logaritmo en base 10 de la relación de dos potencias o intensidades. No obstante esta unidad resulta demasiado grande por lo que se ha normalizado el uso de la décima parte del Bel, siendo el decibel o decibelio. La formula para su aplicación es la siguiente, partiendo que la intensidad acústica en el campo lejano es proporcional al cuadrado de la presión acústica, se define el nivel de presión sonora como:
Lp = 10log (p^2/pr) = 20 log p/pr
Siendo Lp = Nivel de Presión sonora; p la presión medida; pr la presión de referencia (2E-5 Pa)
Como es fácil ver el nivel de referencia siempre se corresponde con el nivel de 0 dB:
Lp = 20log (0.00002/0.00002) = 20log(1) = 20 * 0 = 0 dB
Por la tanto en 0 dB tenemos el umbral de audición del oído humano, se supone que no es posible oír por debajo de este nivel, o sea variaciones de nivel en la presión del aire inferiores a 0,00002 pascal.
La razón por la que se utiliza el decibelio es que si no, tendríamos que estar manejando números o muy pequeños o excesivamente grandes, llenos de ceros, con lo que la posibilidad de error seria muy grande al hacer cálculos. Además también hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano esta mas cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias.
Tus oídos se encargan de recoger los sonidos, procesarlos y mandar señales sonoras al cerebro. Y eso no es todo: tus oídos también te ayudan a mantener el equilibrio.
El oído está formado por tres secciones diferentes: el oído externo, el oído medio y el oído interno. Estas partes trabajan juntas, para que puedas oír y procesar sonidos todo el día, cada día.
El oído externo: capta la onda
El oído externo recibe también el nombre de pabellón de la oreja o aurícula y esta es la parte que se puede ver. Es donde la gente se hace agujeros para llevar pendientes y donde un amigo te susurra algo cuando te cuenta un secreto. El oído externo recoge los sonidos. El sonido viaja en ondas invisibles a través del aire y el oído externo los recoge. Después de entrar, el sonido viaja hasta el conducto auditivo externo antes de llegar al oído medio. La otra tarea del conducto auditivo es proteger a las demás partes del oído fabricando cera. La cera tiene unos componentes químicos especiales que combaten las infecciones que podrían lesionar la piel dentro del conducto auditivo. También atrapa partículas de suciedad para ayudar a mantener el conducto auditivo limpio. Así que la cera no es sólo algo asqueroso, ¡sirve para algunas cosas!
El oído medio: ¡Buenas vibraciones!
El conducto auditivo externo conduce al oído medio. La función del oído medio es recoger las ondas de sonido que recibe del oído externo, convertirlas en vibraciones y llevarlas hasta el oído interno. Esto lo hace usando el tímpano (que en realidad separa el oído externo del oído medio) y los tres huesos más pequeños y delicados del cuerpo llamados osículos. El tímpano es un trozo de piel delgada adherida al primer osículo, un pequeño hueso llamado martillo. El martillo está unido a otro pequeño hueso llamado yunque. Y finalmente, el yunque está unido al hueso más pequeño de todo el cuerpo, el estribo.
Cuando las ondas de sonido llegan hasta el conducto auditivo externo y al tímpano, éste empieza a vibrar. Las vibraciones pasan por los tres pequeños huesos -el martillo, el yunque y el estribo. Estos tres huesos transfieren estas vibraciones a la parte más profunda del oído: el oído interno.
Cuando las ondas de sonido llegan hasta el conducto auditivo externo y al tímpano, éste empieza a vibrar. Las vibraciones pasan por los tres pequeños huesos -el martillo, el yunque y el estribo. Estos tres huesos transfieren estas vibraciones a la parte más profunda del oído: el oído interno.
El oído medio también tiene otra misión. ¡Ayuda a que el tímpano soporte la presión! El oído medio está conectado a la parte posterior de la nariz por un conducto estrecho llamado trompa de Eustaquio. La trompa de Eustaquio y el oído medio mantienen la misma presión del aire en ambos lados del tímpano. Normalmente el conducto permanece cerrado a menos que bosteces o tragues, y probablemente hayas sentido cómo se abre la trompa de Eustaquio si has viajado en avión o has subido a una montaña. Cuando estás a una altura muy elevada, como cuando vuelas, sientes como tus oídos se "destapan". En realidad es la trompa de Eustaquio que se abre para asegurarse de que la presión del aire es la misma en ambos lados del tímpano para que el tímpano pueda funcionar adecuadamente y no sufra lesiones.
El oído interno: ¡las señales nerviosas empiezan aquí!
Después de que las ondas sonoras se conviertan en vibraciones en el oído medio, entran en el oído interno. Las vibraciones llegan a la cóclea, un conducto pequeño y enroscado en el oído interno. La cóclea está llena de líquido y recubierta de células con miles de pelitos en la superficie. Estos pelitos no son como los que tienes en la cabeza o en los brazos -son más pequeños y sólo pueden verse con un microscopio.
Cuando las vibraciones del sonido tocan el líquido de la cóclea, el líquido empieza a vibrar. Y cuando lo hace, esos pelitos se mueven. Los pelitos convierten entonces las vibraciones en señales nerviosas para que el cerebro pueda comprender el sonido. (¡Al cerebro le gusta recibir mensajes en su propio lenguaje -¡el lenguaje de las señales nerviosas!) Una vez que las señales nerviosas llegan al cerebro, éste puede interpretarlas. "¡Eh, están tocando mi canción favorita en la radio!" El cerebro no podría reconocer los sonidos sin toda la ayuda que recibe de las distintas partes del oído.
Cuando las vibraciones del sonido tocan el líquido de la cóclea, el líquido empieza a vibrar. Y cuando lo hace, esos pelitos se mueven. Los pelitos convierten entonces las vibraciones en señales nerviosas para que el cerebro pueda comprender el sonido. (¡Al cerebro le gusta recibir mensajes en su propio lenguaje -¡el lenguaje de las señales nerviosas!) Una vez que las señales nerviosas llegan al cerebro, éste puede interpretarlas. "¡Eh, están tocando mi canción favorita en la radio!" El cerebro no podría reconocer los sonidos sin toda la ayuda que recibe de las distintas partes del oído.
