La joven ciencia - Centro Educativo Español de La Habana
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La joven ciencia Revista científica del Centro Educativo Español Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 A Pac le encanta que la acaricien pues le da cosquilla Científicos importantes en la historia Editorial Gregor Mendel Hoy nos complace sacar nuestro segundo número de la revista con un grupo de artículos que muestran la riqueza de los trabajos desarrollados en nuestra escuela por numerosos alumnos. Debemos ser sinceros y nos gustaría comentar que al surgir la idea de publicar una revista científica que recogiera los trabajos creados por nuestros alumnos estábamos temerosos al pensar en la cantidad de artículos que debíamos tener para mantener nuestras publicaciones trimestrales. Hoy nos damos cuenta que la cantidad de trabajos sobrepasa lo pensado. Nuestra revista en la actualidad puede seleccionar entre los numerosos artículos que ya tenemos pendientes. La publicación de un trabajo va dirigido y debe representar ante todo un reconocimiento al esfuerzo realizado por el joven científico que comienza a desarrollar ciertas habilidades y capacidades dentro del campo de la ciencia. Es evidente que muchos e interesantes trabajos podrán ser logrados en el futuro para un perfeccionamiento de la formación educacional de nuestros alumnos. Queda mucho por recorrer pero ya hemos arrancado. Describió las leyes que rigen la herencia genética. Artículos: 1. El hábito de fumar Heidi Schell Rojas 2. La Energía Nuclear Antonio González Cardet y Raúl Sebastián Vargas Botello 3. La importancia de las bacterias en la biotecnología Lucia Montes y Laura Ruíz 4. La combustión interna en los karting Fotografías del evento Grupo editorial Giovanni Castro y José Diego Villaescusa 5. El cólera Veronika Viel e Inés Morín Exposición perso nal: Rostros en peligro (Especies cubanas en riesgo de extinción) 6. Visita al laboratorio (6to grado) fotos. Fotógrafo ambientalista: Mateo Peano Rodríguez Proyecto Rescate Adelantos del próximo número de la revista -Proyecto; Cirugía experimental. -Proyecto: Botánica -Proyecto: Salud y prevención -Síndrome de Down. Experiencia escolar -Fotografías Número II 1 Ana Paola Proyecto Mascota. Ana Paula Cano Irogni L. Michielazzo Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 El hábito de fumar Heidi Schell Rojas Resumen Se resume los aspectos más importante de riesgo en el habito de fumar. Se señalan los componentes químicos capaces de desarrollar serias enfermedades en el ser humano. Se hace un llamado a dejar el hábito y proteger la salud de los fumadores. ¿POR QUÉ SE FUMA? Fumar no sólo es "un hábito", también es una drogadicción, ya que el hecho de fumar tabaco cumple con todos los criterios que definen al consumo de una sustancia como tal: Existencia de tolerancia Dependencia Síndrome de abstinencia en ausencia de la misma. Comportamiento compulsivo El máximo responsable de la dependencia es la nicotina, sustancia con un gran poder de adicción similar al de otras drogas como la heroína o cocaína. La forma de dependencia que genera el hábito de fumar es: Dependencia física Provocada directamente por la nicotina y es la responsable del síndrome de abstinencia. Dependencia psicológica El hábito de fumar se ha convertido en una compañía en todo tipo de situaciones, después de las comidas, con el café, al hablar por teléfono, etc..., y parece imposible cambiar esta relación. Dependencia social El fumar sigue siendo un acto social, se hace en grupos, en ciertas reuniones de ocio, tras cenas con los amigos y sobre todo sigue siendo un hábito que distingue a ciertos grupos de adolescentes dándoles un valor social de rebeldía y de madurez malentendidos. 2 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 ¿POR QUÉ HAY QUE DEJAR DE FUMAR? El consumo de tabaco constituye la principal causa de enfermedad evitable y de mortalidad prevenible en los países desarrollados. En un 19% de los casos de mortalidad es el tabaco la causa de su prevención. En el tabaco se han encontrado múltiples sustancias que en gran parte son perjudiciales para la salud. Entre ellas, destacan por sus efectos nocivos: Los alquitranes, (venzo pírenos y nitrosa minas) responsables del 30 % de todos los tipos de cáncer (vejiga, riñón, páncreas, estómago, etc.), y del 90% del cáncer de pulmón. El monóxido de carbono, que es el causante de más del 15% de las enfermedades cardiovasculares. La nicotina, que produce la dependencia física. Además el tabaco es el causante del 80% de la mortalidad por procesos pulmonares crónicos. 3 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Tabaquismo Esta enfermedad corresponde a la intoxicación producida por los componentes químicos del humo del cigarrillo. La combustión del cigarrillo produce una serie de componentes, entre ellos: la nicotina, venzo pírenos, monóxido de carbono, amoniaco y alcohol metílico, entre otros. La nicotina es una de las sustancias nocivas (dañinas) que produce la combustión del tabaco. Ejerce su acción sobre el sistema nervioso central, corazón y vasos sanguíneos. Además, destruye la vitamina C, por lo tanto, la persona fumadora altera sus sistemas defensivos, ya que esta vitamina está asociada a esta función. Por esta razón, los fumadores son más vulnerables a ser atacados por microorganismos patógenos. Efectos del humo El humo del cigarrillo afecta a los distintos sistemas del organismo humano. Sus efectos en este son múltiples. Veamos algunos de ellos en: A. Sistema respiratorio Bronquitis crónica: Corresponde a la inflamación del árbol bronquial, ya que el humo tiene un efecto irritante. Además, destruye los cilios del epitelio respiratorio (tejido fino que recubre las vías respiratorias), favoreciendo el catarro y el cáncer. Enfisema pulmonar: Corresponde al debilitamiento y dilatación de los alvéolos pulmonares por el aumento de aire en ellos. Catarro: se inflaman las mucosas de la nariz, faringe, laringe o bronquios; esto provoca una constante secreción. Cáncer al pulmón: Se produce por la formación de un tumor el cual puede ser benigno -crece lentamente y no se introduce en los tejidos- o maligno -crece rápidamente y se disemina en los tejidos vecinos-. El órgano afectado por el tumor no recibe la cantidad suficiente de sangre y sus células se destruyen. B. Sistema cardiovascular Arritmia: alteración al ritmo cardiaco. Taquicardia: aumento de la frecuencia de los latidos cardiacos (corazón). Trombosis: corresponde a la formación de coágulos en el interior de los vasos sanguíneos. Infarto al miocardio (corazón): se produce porque los vasos sanguíneos que nutren (alimentan) al corazón se obstruyen (tapan), y esto determina la destrucción de las células del corazón. 4 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 C. Sistema nervioso A este nivel se podría producir insomnio (dificultad para dormir), cefalea (dolor de cabeza) entre otros. Cigarrillo y embarazo Estadísticamente, se ha podido demostrar que en los niños recién nacidos de madres fumadoras, el peso es inferior a la de uno de madre no fumadora. Lo mismo ocurre con su talla. Además, el niño de madre fumadora queda propenso a manifestar deficiencias respiratorias. En forma consecuente a estos efectos, también se pueden presentar abortos espontáneos, complicaciones en el embarazo y se puede producir la muerte del feto. Estos casos también están directamente relacionados con la cantidad de cigarrillos fumados durante el embarazo. "Tejido pulmonar de un fumador." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporación. 5 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Tejido pulmonar de un fumador Los pulmones tienen unos diminutos sacos llamados alvéolos, donde el dióxido de carbono que procede del organismo se intercambia por oxígeno procedente del aire. Varias enfermedades que afectan a los pulmones destruyen directamente los alvéolos, caso del enfisema, o bien dañan su capacidad para intercambiar gases. Esta fotografía mostrada en la pagina anterior refleja los efectos del énfasis mas (provocado por el hábito de fumar) sobre el tejido pulmonar. Conclusiones El fumar constituye un alto riesgo de padecer enfermedades respiratorias y unas de las principales causa de mortalidad. Las personas deben estar consiente del riesgo a que se exponen y deben realizar un esfuerzos para eliminarlo PORQUE 6 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Bibliografía 1. www.drugabuse.gov › Home › 2. www.anael.org/cigarro/index.htm 3. wikipedia.org/wiki/Cigarrillo 4. www.cancer.gov/espanol/recursos/hojas.../tabaco/dejar-de-fumar 5. www.anael.org/cigarro/index.htm Imágenes: -www.google.com/search?q=da%C3%B1o+del+tabaco& 7 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 La energía nuclear Antonio González Cardet , Raúl Sebastián Vargas Botello Resumen: Se da una visión realista de los benéficos y riesgos del uso de la energía nuclear por el hombre . Así como los procesos que permiten la reacción nuclear y los pioneros en estas investigaciones. La energía nuclear La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de Fisión o bien por Fusión Nuclear. En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Fusión nuclear La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos muy livianos se unen, formando un núcleo atómico más pesado con mayor estabilidad. Fisión nuclear Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado por neutrones de cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos acompañados de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de una gran cantidad de energía que se transforma finalmente en calor. 8 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Radiactividad En Febrero de 1896, el físico francés Henri Becquerel investigando con cuerpos fluorescentes, halló una nueva propiedad de la materia por accidente, al ver que las sales de uranio eran capaces de ennegrecer una placa fotográfica aún estando separadas de esta por un papel o por vidrio. Posteriormente Marie y Pierre Curie llamaron a este proceso radiactividad. La radiactividad es un fenómeno que se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos y se pude definir como la desintegración de átomos inestables debido a la variación en la cantidad de partículas que se encuentran en el núcleo. n En orden: Henri Becquerel, Pierre Curie y Marie Curie Tipos de radiación *Emisión alfa: Es la de menos poder de penetración y se produce cuando el núcleo atómico es inestable a causa del gran número de protones que posee. La estabilidad es alcanzada, con frecuencia, emitiendo una partícula alfa, es decir, un núcleo de Helio ( 2He4) formado por dos protones y dos neutrones. *Emisión beta: Cuando la relación de neutrones/protones en un núcleo atómico es elevada, el núcleo se estabiliza emitiendo una partícula beta, es decir, un electrón. *Emisión gamma: Los rayos gamma son ondas electromagnéticas de gran energía, muy parecidos a los rayos X, y en ciertas ocasiones se presentan cuando ocurre una desintegración de partículas beta. La radiación gamma no posee carga eléctrica y su naturaleza ondulatoria permite describir su energía en relación a su frecuencia de emisión. involucradas en el proceso, se transforma directamente en por el proceso de Fisión o bien por Fusión Nuclear. En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de debido a que parte de la masa de las partículas 9 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 ¿Qué es un reactor nuclear? Es una instalación física donde se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena. El primer reactor construido en el mundo fue operado en 1942, en dependencias de la Universidad de Chicago, bajo la atenta dirección del famoso investigador Enrico Fermi. Estructura de un reactor 1. Núcleo 2. Barras de control 3. Generador de vapor 4. Presionador 5. Vasija 6. Turbina 7. Alternador 8. Condensador 9. Agua de refrigeración 10. Contención de hormigón 10 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Reactor de fusión nuclear Tokamak Tipos de reactores Existen dos tipos de reactores: -Los Reactores de Investigación: Utilizan los neutrones generados en la fisión para producir radioisótopos o bien para realizar diversos estudios en materiales. -Los Reactores de Potencia: Estos reactores utilizan el calor generado en la fisión para producir energía eléctrica, desalinización de agua de mar, calefacción, o bien para sistemas de propulsión. Hay dos tipos de reactores de potencia de mayor uso en el mundo: -El Reactor de Agua en Ebullición (BWR) y el Reactor de Agua a Presión (PWR). 11 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Reactor de agua en ebullición El refrigerante es agua a gran presión. El moderador puede ser agua o bien grafito. Su combustible también es Uranio-238 enriquecido con Uranio-235. El reactor se basa en el principio de que el agua sometida a grandes presiones puede evaporarse sin llegar al punto de ebullición, es decir a temperaturas mayores de 100 °C. El vapor se produce a unos 600 °C, el cual pasa a un intercambiador de calor donde es enfriado. Criterios de un reactor nuclear Existen otros criterios para clasificar diversos tipos de reactores: -Según la velocidad de los neutrones que emergen de las reacciones de fisión. Se habla de reactores rápidos o bien reactores térmicos. -Según el combustible utilizado. Hay reactores de Uranio natural (la proporción de Uranio utilizado en el combustible es muy cercana a la que posee en la naturaleza), de Uranio enriquecido. -Según el moderador utilizado. Se puede utilizar como moderador el agua ligera, el agua pesada o el grafito. -Según el refrigerante utilizado. Se utiliza como refrigerante el agua (ligera o pesada), un gas, vapor de agua, sales u otros líquidos. Estos materiales pueden actuar en cierto tipo de reactores como refrigerante y moderador a la vez. Seguridad en un reactor nuclear Básicamente está constituido por las barras de control y por diversa instrumentación de monitoreo. Las barras de control son accionadas por una serie de sistemas mecánicos, eléctricos u electrónicos, de tal manera de asegurar con rapidez la extinción de las reacciones nucleares. Sistemas de contención Constituido por una serie de barreras múltiples que impiden el escape de la radiación y de los productos radiactivos. La primera barrera, en cierto tipo de reactores, es un material cerámico que recubre el Uranio utilizado como elemento combustible. La segunda barrera es la estructura que contiene al Uranio, es decir, se trata de las barras de combustible. La instrumentación de monitoreo se ubica en el interior o en el exterior del núcleo del reactor y su finalidad es mantener constante vigilancia de aquellos parámetros necesarios para la seguridad: presión, temperatura, nivel de radiación, etc. Accidentes nucleares En la central de Vandellòs I, Tarragona (España), se produjo, el 19 de octubre de 1989, un accidente que se inició por un incendio en un edificio convencional de la central, esto provocó una serie sucesiva de fallos de sistemas. A pesar de todo se consiguió llevar la central a la situación de parada segura. No se produjo eliminación de CO 2 del circuito de refrigeración, ni se produjo daño alguno a las personas que intervinieron en el control de la central. En el año 1979 se produjo un accidente en Three Mile Island, cerca de Harrisburg (Estados Unidos). Un error de mantenimiento y una válvula defectuosa produjeron una pérdida de refrigerante. 12 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Usos pacíficos de la energía nuclear Control de plagas: Algunos insectos pueden ser muy perjudiciales tanto para la calidad y productividad de cierto tipo de cosechas sin embargo, con la tecnología nuclear es posible aplicar la llamada "Técnica de los Insectos Estériles (TIE)" que consiste en suministrar altas emisiones de radiación ionizante a un cierto grupo de insectos machos mantenidos en laboratorio. Luego los machos estériles se dejan en libertad para facilitar su apareamiento con los insectos hembra. No se reproduce de este modo es posible controlar y disminuir su población en una determinada región geográfica. Conservación de alimentos: Las radiaciones son utilizadas en muchos países para aumentar el período de conservación de muchos alimentos. Es importante señalar, que la técnica de irradiación no genera efectos secundarios en la salud humana. Estudios radioclínicos humanos: Existen varios isótopos radiactivos que son utilizados para investigaciones y tratamientos en humanos dentro del programa de la salud pública. Conclusiones La razón que me llevo a hacer este trabajo son las constantes críticas que he escuchado sobre este tipo de energía, mi objetivo no es ocultar sus peligros ni resaltar sus beneficios sino dar una visión realista de lo que es. Bibliografía 1. es.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerel 2. www.mapfre.com/salud/es/cinformativoe 3. www.venelogia.com/archivos/112/ s. 4. wikipedia.org/wiki/Radiactividad /radioactividad.shtml 5. www.uantof.cl/facultades/.../REACTORES%20NUCLEARES.htm 6. www.wikiciencia.org/como-funciona/reactor-nuclear/index.php 13 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 La importancia de las bacterias en la biotecnología Lucia Montes, Laura Ruíz Introducción Probablemente el primero que usó el término de biotecnología fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro ¨Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria¨. Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como: "Toda aplicación tecnológica basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos". La biotecnología se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos, por lo tanto podemos decir que las aplicaciones de la biotecnología son numerosas. Clasificaciones de la biotecnología Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Por ejemplo: la obtención de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos medicamentos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica. Biotecnología blanca o industrial: es aquella aplicada a procesos industriales. Ejemplo: la obtención de microorganismos para producir un producto químico, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, (la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles). Su objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales. Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Ejemplo: obtención de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. La biotecnología verde nos brinda soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Ejemplo: la ingeniería genética en plantas para crear plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz . Biotecnología azul o marina: término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios. 14 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Ventajas de la biotecnología •Rendimiento superior. Mediante los OGM (organismos genéticamente modificados) el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores ambientales. •Reducción de pesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se ayuda a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud. •Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alérgenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos. •Mejora en el desarrollo de nuevos materiales. Riesgos de la biotecnología para el medio ambiente -Entre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son, por ejemplo, el desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema. -Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como aves y mariposas, por plantas con genes insecticidas. -También se puede perder biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente." -Agente biológico del grupo 3: aquel que puede causar una enfermedad grave en el hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que se propague a la colectividad y existiendo generalmente una profilaxis o tratamiento eficaz. -Agente biológico del grupo 4: aquel que causando una enfermedad grave en el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz. Bacillus thurisgeinsis 15 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Cualidades de las bacterias a nivel de la biotecnología Las bacterias debido a su fácil manejo, reproducción rápida, metabolismo acelerado (en condiciones apropiadas), fácil manejo genético (es posible insertarle algún gen deseado) y la relativa facilidad de recuperación del producto. Los convierten en los productores ideales de cualquier sustancia que se nos ocurra (siempre y cuando conozcamos y tengamos aislado el gen). Bacteria gen ¿Qué es una bacteria La palabra bacteria proviene de un término griego que significa “bastón”. Se trata de un microorganismo unicelular procarionte que puede provocar enfermedades, fermentaciones o putrefacción en los seres vivos o materias orgánicas. Por tratarse de células procariotas, carecen de núcleo y orgánulos internos. Por otra parte, aunque el término proviene de bastón, las bacterias pueden tener forma de barra, esfera o hélice. Características de las bacterias Muchas bacterias tienen una enorme capacidad de resistencia a las condiciones más extremas de modo que han sobrevivido largamente y resultan ser la vida más abundante en nuestro planeta. El tamaño de una bacteria es mayor que el de los virus ya que la unidad con que se miden son los micrómetros es decir el 1/1000000 m que corresponde a 1mm dividido en 1000 partes, pero hay algunas excepciones que son de gran tamaño y pueden verse a simple vista. Hábitat Las bacterias pueden vivir en cualquier hábitat; incluso algunas especies sobreviven en el espacio exterior. Estas características convierten a las bacterias en el organismo más abundante del mundo: pueden convivir 40 millones de células bacterianas en apenas un gramo de tierra. El cuerpo del ser humano alberga unas diez células bacterianas por cada célula humana. El sistema inmune permite que la mayoría de las bacterias sean inofensivas o, incluso, beneficiosas (ayudan a la digestión, por ejemplo). Sin embargo, ciertas bacterias pueden causar enfermedades de gravedad como la tuberculosis, la lepra y el cólera. 16 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Las bacterias en la biotecnología En nuestro planeta También el equilibrio de nuestro planeta está sostenido por bacterias ya que “intervienen en la cadena trófica (Alimentaria) como degradadores de la materia orgánica, se encargan de la limpieza del planeta, degradando la basura y manteniendo el medio ambiente equilibrado.” En la industria farmacéutica En la industria farmacéutica donde se aplican técnicas de ADN recombinante para la fabricación de medicamentos como la insulina y algunas vacunas, medicamentes o para el desarrollo de otros, En la industria alimenticia También se utilizan desde siempre y tradicionalmente, en la industria alimentaria para la fabricación de comestibles fermentados como el vinagre y productos lácteos como yogures, leches ácidas, pro-bióticos, prebióticos, etc. Las bacterias podrían ser utilizadas para aumentar la fertilidad de las tierras de cultivo y la productividad de las cosechas, anclando en otros vegetales, las bacterias que producen la fijación de nitrógeno en las raíces de algunas leguminosas. En la industria química Se han desarrollado mediante ingeniería genética bacterias que digieren el petróleo y otros hidrocarburos para combatir las mareas negras (contaminación y vertidos accidentales de crudo). Algunas bacterias sirven para eliminar restos de detergentes de las aguas residuales domésticas e industriales absorbiendo fósforo. Mediante la inserción de fragmentos de ADN procedente de otros organismos en los plásmidos y bacteriófagos de la Escherichia coli (bacteria no patógena intestinal de los humanos y animales), se ha logrado que esta bacteria replique ese ADN foráneo produciendo proteínas propias del organismo donador del ADN. De esta forma esta bacteria se transforma en una verdadera fábrica de productos biológicos escasos y de difícil obtención como: la insulina humana, el interferón y la hormona del crecimiento (GH) ,que anteriormente se obtenían de la hipófisis de cadáveres humanos. Algunas bacterias y hongos son utilizados en la fabricación de antibióticos: como la penicilina y la estreptomicina que producen la muerte de determinadas bacterias patógenas o impiden su crecimiento o reproducción. En la agricultura Se han desarrollado plantas transgénicas resistentes a plagas causadas por lepidópteros (polillas y mariposas), incorporándoles a las mismas un gen que es transportado por la bacteria del suelo: Bacillus thuringiensis, que produce una sustancia química tóxica para los mismos. La utilización de bacterias en la producción del alcohol mediante procesos de fermentación es más eficiente que utilizando levaduras. 17 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Bacterias: Escherichia coli Conclusiones Al concluir el trabajo podemos decir que el estudio de las bacterias tanto patógenas como beneficiosas es fundamental para la biotecnología. Porque gracias a ellas se han podido realizar avances en las distintas ramas de la ciencia, que han ayudado a la prevención de enfermedades y sus curas, han facilitado la producción de alimentos agrícolas y han creado nuevos métodos para el cuidado del medio ambiente y de los ecosistemas. Vocabulario Plaguicidas: son sustancias químicas destinadas a matar, repeler, atraer, regular o interrumpir el crecimiento de seres vivos considerados plagas. Alérgeno: sustancia que puede introducir una reacción de hipersensibilidad alérgica en personas susceptibles, que han estado en contacto previamente con el alérgeno. Bacillus thuringiensis: es una especie microbiológica de la familia de las bacillaceae. La bacteria (Bt) es un bacilo flagelado, esporulado y gram positivo que produce, durante la esporulación, un cristal de proteína tóxico para los insectos, conocido también como delta endotoxina. Plásmidos: son moléculas de ADN extra cromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico. Están presentes normalmente en bacterias y en algunas ocasiones en organismos eucariotas como las levaduras. El término plásmido fue presentado por primera vez por el biólogo molecular Joshua Lederberg en 1952. Hipófisis: La hipófisis o glándula pituitaria es la glándula que controla el resto de glándulas, entre ellas la tiroides. Es una glándula compleja que se aloja en un espacio óseo llamado silla turca del hueso esfenoides, situada en la base del cráneo, en la fosa cerebral media, que conecta con el hipotálamo a través del tallo pituitario o tallo hipofisario. 18 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Estreptomicina: La estreptomicina fue el primer antibiótico descubierto del grupo de los amino glucósidos; también fue el primer fármaco de la era de la quimioterapia usado en el tratamiento de la tuberculosis. Es un antibiótico bactericida de espectro pequeño, derivado de la actino bacteria Streptomyces griseus. Oxidorreductasas: Una oxidorreductasa es una enzima que cataliza la transferencia de electrones desde una molécula donante (el agente reductor) a otro aceptor (el agente oxidante). Bibliografía: Entrevista con la doctora Lesly Millán Jefa del servicio de microbiología del Instituto Cardiovascular quien amablemente nos transmitió gran parte de la información y nos mostró su departamento. 1. www.monografias.com/trabajos14/biotecnología/biotecnologia.shtml/ 2. twitter.com/search?q=%23biotecnologia 3. www.centrobiotecnologia.cl/index.php/que-es-la-biotecnologia 4. www.monsanto.com › Home › Productos › Biotecnología 5. biotechspain.com/es/tema.cfm?iid=colores_biotecnología 6. www.clarkemodet.com/.../biotecnología 7. www.soyconnection.com/.../8007_USB_BioTechBro_Spanish_Low.... 8. okitadeamor-pekeli.blogspot.com/2010/.../ventajas-y-desventajas.ht. 9. www.monografias.com/trabajos14/biotecnologia/biotecnologia.shtmlhttp:// 10. es.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/deptos/dbiogeo/recursos/ApuntesBioBach2/6-Micro/ moindustria.htm 11. es.wikipedia.org/wiki/Biotecnología 12. es.wikipedia.org/wiki/Bacteria 19 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Proyecto: Karting ¿Por qué el Karting se mueve? Giovani Castro y José Diego Villaescusa Proyecto Karting En nuestro colectivo estudiantil hay dos alumnos corredores de Karting. Con tal propósito se organizó una conferencia con un especialista de la Mercedes Benz para que nos explicara sobre la importancia de la combustión interna en nuestros carritos. Consistió en relacionar los procesos de combustión interna con la movilidad de los de los carros. Nikolaus August Otto nació el 14 de junio de 1832 en Alemania. En 1861, Otto patentó un motor de dos tiempos a gas. En mayo de 1876, Otto construyó el primer cuatro tiempos del ciclo de pistón de motor de combustión interna. Esta fue la primera alternativa práctica a la máquina de vapor. La Combustión es el proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado de un aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de los combustibles comunes como el que nos ocupa, el proceso consiste en una reacción química con el oxígeno de la atmósfera que lleva a la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua que proceden de los componentes menores del combustible. El grado de combustión se puede aumentar partiendo el material combustible para aumentar su superficie y de este modo incrementar su velocidad de reacción. También se consigue dicho aumento añadiendo más aire para proporcionar más oxígeno al combustible. Motor de combustión interna, cualquier tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Los combustibles líquidos más comunes son el fuel, la gasolina y las naftas derivadas del petróleo. En los motores se introduce los combustibles en la cámara de combustión a través de una boquilla, ya sea en presencia de vapor y aire o sin ella. En un motor de combustión interna, los combustibles volátiles como la gasolina o las mezclas de alcohol se evaporan y la mezcla penetra en el cilindro del motor, donde la combustión se provoca con una chispa, el combustible se introduce en forma de lluvia atomizada en la cámara de combustión, donde el aumento de temperatura asociado con el nivel de compresión de dichos motores, es suficiente para provocar el encendido. 20 .laclasemata.blogspot.com ceibal.elpais.com.uy 21 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Cólera Veronika Viel ,Inés Morim Introducción Es una enfermedad, diarreica, provocada por la bacteria Vibrio cholerae, la cual se manifiesta como una infección intestinal. Los especialistas mantienen que probablemente llegó a Europa desde la India, y pronto comenzó a cobrar vidas en Europa en las primeras décadas del Siglo XIX. En Hungría se tienen los primeros registros en 1830 y ya para 1831 había cobrado cerca de 300.000 víctimas.1 Rápidamente se propagó por Francia, Italia, Alemania e Inglaterra y sin saber exactamente la naturaleza de la enfermedad durante un par de décadas. Finalmente ésta fue descubierta por Filippo Pacini en el año 1854, y posteriormente Jaume Ferran i Clua elaboró la primera vacuna. La infección generalmente es benigna o asintomática, pero, a veces, puede ser grave. Aproximadamente una de cada 20 personas infectadas puede tener la enfermedad en estado grave, caracterizada por diarrea acuosa profusa, vómitos y entumecimiento de las piernas. En estas personas, la pérdida rápida de líquidos corporales lleva a la deshidratación y a la postración. Sin tratamiento adecuado, puede ocurrir la muerte en cuestión de algunas horas. El cólera ha producido varias epidemias, algunas de ellas de alcance prácticamente mundial, como la que, partiendo de la India (zona de Bengala), asoló Europa y América a principios del siglo XIX. En enero de 1991 surgió una epidemia de cólera en varios países del norte de América del Sur que se difundió rápidamente. El brote más reciente de cólera esta registrado en Haití, a causa de los estragos del terremoto producido en enero de 2010. El cólera ha sido poco frecuente en los países industrializados durante los últimos 100 años; no obstante, esta enfermedad aún es común en otras partes del mundo, incluyendo el subcontinente Indio, Sureste Asiático, Latinoamérica y el África Subsahariana. Una persona puede adquirir cólera bebiendo líquido o comiendo alimentos contaminados con la bacteria del cólera. Durante una epidemia, la fuente de contaminación son generalmente las heces de una persona infectada. La enfermedad puede diseminarse rápidamente en áreas con tratamientos inadecuados de agua potable y aguas residuales. La bacteria del cólera también puede vivir en ríos salubres y aguas costeras. Es poco común la transmisión del cólera directamente de una persona a otra; por lo tanto, el contacto casual con una persona infectada no constituye un riesgo para contraer la enfermedad. Se presenta como epidemia donde existen condiciones sanitarias deficientes, hacinamiento, guerra e inanición. Áreas endémicas son:Asia, África, el Mediterráneo y más recientemente, América Central y del Sur. Un tipo de Vibrión ha estado asociado con los mariscos, especialmente ostras crudas. También son factores de riesgo residir en áreas endémicas o viajar por ellas, así como beber agua contaminada o no tratada. 22 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Síntomas -Aparición brusca sin periodo de incubación (Farreras: periodo de 2-3 días que varía desde 5 h hasta 5 días) a diferencia de la salmonelosis. -Dolor abdominal por irritación de la mucosa. -Diarrea acuosa con un número elevado de deposiciones (hasta 30 o 40 en 24 h). Este dato orienta bastante al diagnóstico de este cuadro. Las deposiciones tienen un tono blanquecino con pequeños gránulos. Se les llama «agua de arroz». Esto es a consecuencia de la liberación de productos de descamación, fragmentos de fibrina y células destruidas. Además, debida a los iones secretados son isotónicas, es decir, con una osmolaridad similar a la del plasma (esto ocurre en las formas más graves). Cabe destacar que esta diarrea tiene un ligero olor a pescado, o un olor fétido. La diarrea se acompaña con vómito, lo que provoca una rápida pérdida de agua y electrolitos (potasio, sodio, magnesio, cloruro, hidrógeno fosfato, bicarbonato), ocasionando una rápida deshidratación. No causa fiebre (o ésta es moderada) debido a que el cuadro se produce por la enterotoxina y no por el germen. Hospital del cólera en Dhaka, donde se muestran típicas camas de cólera 23 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Por todo lo anterior, nos encontramos ante un paciente que podría presentar uno o varios de los siguientes síntomas Apatía, decaimiento. Disfunción sexual. Pérdida de memoria. Diarreas, defectos en la flora intestinal. Frialdad y cianosis. Calambres musculares. Hipotensión manifiesta (por la gran pérdida de líquidos), pulso débil (el riego está dificulta todo en tejidos periféricos), taquicardia. Manos arrugadas, por la deshidratación subcutánea. Aumento de la viscosidad sanguínea por pérdida de líquidos. Esto, en sujetos predispuestos, puede derivar en complicaciones como ictus, infartos, claudicación intermitente, isquemia, entre otras. Deshidratación tormentosa. Excepto en sus formas más avanzadas se mantiene el estado de consciencia indemne. Cuando la pérdida de electrolitos es intensa pueden sobrevenir vómitos como consecuencia de la acidosis e intensos calambres musculares fruto de la hipopotasemia. En estos casos graves aparecen signos intensos de deshidratación, hipotensión y oliguria. 24 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Formas de tratamiento SUEROS Solución salina. Hay que dar una gran cantidad de sueros, hasta 1 L/h (serán necesarios entre 15 y 30 L/día). El problema es que esta gran cantidad de líquido puede tener consecuencias hemodinámicas nocivas como sobrecarga del corazón etc. pero que es necesaria. Para ello nos valdremos de varias vías: Oral: suero goteando en la boca, que aunque sea lento al cabo del día puede aportar una cantidad importante. Intravenosa: ideal para reponer altos volúmenes de líquidos, en especial en pacientes con un estado de deshidratación grado II-III o en estado de shock hipovolómico, lo que es común observar en los pacientes con diarrea secundaria al cólera o en cuyo caso sea imposible la hidratación del paciente por vía oral. Estos sueros deberán contener sodio, cloro, potasio y bicarbonato dependiendo de lo que necesite en cada momento (se calcula en función de las pérdidas). Como fórmula de sueros orales preparada tenemos la limonada alcalina, pero si no tenemos eso a mano habrá que darle lo que sea (agua con limón, bebidas isotónicas e incluso carbonatadas) (OMS: 1L de agua 2,6g NaCl, 1,5g KCl, 2,9g citrato trisódico y 13,5g glucosa), ANTIBIOTICOS Están indicados para erradicar la bacteria, pero, el manejo inicial del paciente está basado en la reposición enérgica de líquidos, ya que la deshidratación es la que puede llevar a la muerte del paciente. Reducen la duración de la diarrea, los requerimientos de líquidos y el periodo de excreción del vibro. Se utilizan las tetraciclinas (500mg/6h 3días), las quinolonas y el trimetoprim sulfametoxazol (cotrimoxazol) (320mg/12h 3días) Paciente de cólera siendo asistido en 1992 25 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Antecedentes y Epidemias Mundiales Hipócrates (460-377 AC) y Galeno (129-216 DC) describieron Poblaciones Río Ganges conocían desde la antigüedad enfermedad . . similar al cólera Siglo XIX, modernos conocimientos sobre el cólera (Filippo Pacini . 1854) Primera Pandemia comenzó en1817 Asia sudoriental En 1961 se declaró en Indonesia la 7ma ola pandémica que se . . . . . propagó rápidamente a Asia, Europa, África En 1991,( Perú) América Latina, 400 000 casos, 4000 defunciones, . . . 16 países En 1992 en Bangladesh un nuevo serogrupo, V. cholerae O139 . . (11 países ) En Ruanda, en 1994, varios brotes de cólera causaron al menos . . 48 000 casos y 23 800 muertes ( 1 mes) 2001, la OMS corroboró 41 brotes de cólera en 28 países 2010, Haití 26 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Fuentes mas comunes de infección Agua de bebida que se ha contaminado en su fuente Hielo elaborado con agua contaminada Utensilios de cocina lavados con agua contaminada Alimentos contaminados durante la preparación o posteriormente (a los que se deja a temperatura ambiente durante varias horas, constituyen un medio excelente para el crecimiento de Vibrio cholerae) Pescados y mariscos Frutas y verduras cultivadas en el suelo o cerca de este 27 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Existen particularidades de Cuba que puedan facilitar la introducción del cólera? Fenómenos migratorios entre las ciudades Crecimiento de ciudades con aumento de las poblaciones sub-urbanas Insuficiente cobertura de alcantarillado, con predominio de fosas y letrinas Insuficiente tratamiento de las aguas residuales Deficiente mantenimiento sistemático de las lagunas de oxidación Insuficiente ciclo de limpieza de las fosas y reparación de las mismas con medios técnicos Insuficiente calidad bacteriológica del agua Deficiente estado técnico de las redes de acueducto y alcantarillado Insuficiente abasto de agua en cantidad Deficiente control de residuales sólidos Deficiente manipulación y conservación de los alimentos Amplio crecimiento en el turismo y el comercio con países afectados por el cólera Deterioro de los hábitos higiénicos individuales y colectivos Existencia de la venta clandestina de alimentos listos para el consumo 28 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Reglas de preparación segura de los alimentos para prevenir el cólera Evite la contaminación cruzada Por seguridad elija alimentos procesados Lávese las manos Mantenga limpia todas las superficies de la cocina Utilice agua potable Reglas de preparación segura de los alimentos para prevenir el cólera Cocine bien los alimentos crudos (86 °C) Coma de inmediato los alimentos cocinados Guarde bien los alimentos cocinados Recaliente bien los alimentos (78 °C como mínimo) 29 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Bibliografía 1. www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000303.htm 2. www.dmedicina.com/enfermedades/viajero/colera-1 3. www.entornomedico.org/salud/saludyenfermedades/colera.h 4. www.who.int/topics/cholera/es/ 5. www.health.ny.gov/es/diseases/communicable/cholera/fact_sheet.htm 6. www.msc.es/profesionales/saludPublica/sanidadExterior/docs/COLERA.pdf 7. es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3lera 8. www.granma.cubaweb.cu/salud/consultas/c/c38.htm 9. www.un.org/Pubs/CyberSchoolBus/spanish/health/htm/colera.htm 10. cólera Minsap presentación en Power Point 11. www.bbc.co.uk/mundonoticias/2013/01/130116_video cuba brote cólera habana lav.shtml 30 Segundo trimestre escolar Curso 2012– 2013 Visita de alumnos de 6to grado al laboratorio Objetivo: El estudio de las rocas y minerales 31
