Biologia I

Biología I Tercer semestre

   &  ISBN: 978-607-8378-96-8 Dirección y realización del proyecto                     Planeación y coordinación !  "#     $%&  Metodología y estrategia didáctica ' '  %  ( )   *&  + #  $%&  Agradecimientos a L.E. Francisco Joel González Palomo y Mtra. Mercy Isabel Pool Estrella

3ª edición Agosto 2014

Impreso en México

DERECHOS RESERVADOS Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parcial del texto de la presente obra, bajo cualquier forma electrónica o mecánica, incluyendo fotocopiado, almacenamiento en cualquier sistema de recuperación de información o grabado sin el consentimiento previo y por escrito del editor.

LA REFORMA INTEGRAL DE LA EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR La Educación Media Superior (EMS) en México enfrenta desafíos que podrán ser                   

permita a sus distintos actores avanzar ordenadamente hacia los objetivos propuestos. Es importante saber que la EMS en el país está compuesta por una serie de subsistemas que operan de manera independiente, sin correspondencia a un               

El reto es encontrar los objetivos comunes de esos subsistemas para potenciar sus alcances y de esta manera lograr, entre todos reglas claras de operación. Es importante para el desarrollo de la EMS que ustedes, docentes y estudiantes conozcan los ejes que la regulan, cómo opera y los retos que enfrenta en la actualidad para asumir a partir de dicho conocimiento, una actitud diferente que nos permita coadyuvar en este esfuerzo. Los diferentes subsistemas de la EMS han realizado cambios en sus es             

para qué la población a la que atiende (jóvenes entre los 15 y 21 años aproximadamente) adquiriera conocimientos y habilidades que les permitan desarrollarse de manera satisfactoria, ya sea en sus estudios superiores o en el trabajo y, de manera más general, en la vida. En esta misma línea, no se debe perder de vista el contexto social de la EMS: de ella egresan individuos en edad de ejercer sus derechos y obligaciones como ciudadanos, y como tales deben reunir, en adición a                 

actitudes y valores que tengan un impacto positivo en su comunidad y en el país en su conjunto. Es en este contexto que las autoridades educativas del país han propuesto la Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), cuyos objetivos consisten en dar identidad, calidad, equidad y pertinencia a la EMS, a través de mecanismos que permitan articular los diferentes actores de la misma en un Sistema Nacional de Bachillerato dentro del cual se pueda garantizar además de lo anterior, tránsito de estudiantes, intercambio de experiencias de aprendizaje y la       Lo anterior será posible a partir del denominado Marco Curricular Común (MCC) de la RIEMS, el cual se desarrolla considerando el modelo de competencias, y que incluye: Competencias Genéricas, Competencias Disciplinares (básicas y extendidas) y Competencias Profesionales (básicas y extendidas). Esta estructura permite observar de manera clara, los componentes comunes entre los diversos subsistemas, así como aquellos que son propios de cada uno y que por consiguiente, los hace distintos. Lo anterior muestra como la RIEMS respeta la diversidad del nivel educativo del país, pero hace posible el Sistema Nacional del Bachillerato, conformado por las distintas instituciones y subsistemas que operan en nuestro país.

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   . 

Competencias Genéricas Competencias Disciplinares Básicas Competencias Disciplinares extendidas

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Competencias Profesionales Básicas

Competencias Profesionales Básicas

Competencias Profesionales Extendidas

Competencias Profesionales Extendidas

3

Una competencia es la integración de habilidades, conocimientos y acti               

y programas de estudio existentes y se adapta a sus objetivos; no busca reempla            !    

  "         #$

Nuestro subsistema pertenece al conjunto de los que ofrecen bachille          #%%   &    sarrollar en los estudiantes capacidades que les permitan adquirir competencias genéricas, competencias disciplinares básicas y extendidas, además de competencias profesionales básicas. Las competencias genéricas son las que todos los bachilleres deben estar     '         "

en él; les capacitan para continuar aprendiendo de forma autónoma a lo largo de sus vidas, y para desarrollar relaciones armónicas con quienes les rodean, así         &     !

      *  

            $  +  /  4

continuación se listan las once competencias genéricas, agrupadas en sus categorías correspondientes. Se autodetermina y cuida de sí 1)

Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue.

2)

Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en distintos géneros.

3)

Elige y practica estilos de vida saludables.

Se expresa y comunica 4)

Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.

       5)

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

6)

Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia ge      

      " 

Aprende de forma autónoma 7)

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

      8)

Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.

Participa con responsabilidad en la sociedad 9)

4

Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el mundo.

10) Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales.

11) Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables. Las competencias disciplinares son las nociones que expresan conocimientos, habilidades y actitudes que consideran los mínimos necesarios de cada                  &rentes contextos y situaciones a lo largo de la vida. Las competencias disciplinares pueden ser básicas o extendidas. Las competencias disciplinares básicas procuran expresar las capacidades que todos los estudiantes deben adquirir, independientemente del plan y programas de estudio que cursen y la trayectoria académica o laboral que elijan al terminar sus estudios de bachillerato. Las competencias disciplinares básicas dan sustento a la formación de los estudiantes en las competencias genéricas que inte        #$         & vos, contenidos y estructuras curriculares; se organizan en los campos disciplinares siguientes: Matemáticas, Ciencias Experimentales (Física, Química, Biología y Ecología), Ciencias Sociales y Humanidades (Historia, Sociología, Política, Economía, Administración, Lógica, Ética, Filsofía y Estética) y Comunicación (Lectura y Expresión oral y escrita, Literatura, Lengua extranjera e Informática). Para la asignatura Biología I se tienen las siguientes competencias disciplinares básicas: Propósito La guía didáctica de Biología I, permitirá que el estudiante relacione los niveles de organización de la materia: químicos, físicos y biológicos, de manera que comprenda los procesos de la vida desde los niveles microscópicos hasta los macroscópicos que involucran a grandes grupos de seres vivos organizados para conformar la biosfera. Será importante que analice la importancia de las nuevas tecnologías de la biología en la sociedad, sus logros y limitaciones y que asuma criterios claros para señalar los aspectos que merecen ser reglamentados por su impacto social y ambiental, considerando los aspectos bioéticos involucrados. Asimismo el estu     &         

asumiendo actitudes que lo conduzcan al cuidado de la salud y a la conservación de su entorno. Estrategia didáctica Para contribuir al desarrollo de las sesiones de aprendizaje en el aula, se estableció una estrategia que permita integrar los elementos del programa de la asignatura, con los materiales de apoyo y la actividad de docentes y estudiantes. $          "    

pretende ser un algoritmo que el docente deba seguir al pie de la letra, si no que debe adaptarlo a las características propias del contexto en el que se desarrollan las sesiones de aprendizaje. La estrategia consta de siete pasos o etapas, mismas que deberán conocerse en las primeras sesiones, para un mejor desarrollo de las mismas. Los pasos se listan y describen a continuación: <

Dinamización y motivación

<

Contextualización

<

Problematización

5

<

Desarrollo de saberes: conocimienos, habilidades, actitudes y valores

<

Síntesis

<

Actividad integradora de sesión

<

Rúbricas para registrar el logro de las competencias genéricas y disciplinarias

     En el proceso de construcción del aprendizaje, es indispensable para el facilitador tener evidencia de los aprendizajes previos que el alumno ha adquirido y considerar que es a partir de los mismos que se desarrollarán los nuevos. Contextualización En el desarrollo de competencias se hace necesario el aprendizaje contextual, es        *          

estudiantes. La contextualización deberá realizarse al inicio de cada bloque en los que se organizan los contenidos en los programas de estudio. Problematización En el modelo de competencias que la RIEMS establece, el contenido toma un signi     *    *       

 

por tanto la problematización debe estar presente a lo largo de toda la estrategia en el aula. 

        Etapa en la cual el facilitador a partir de la Base Orientadora de la Acción (BOA), facilita el quehacer del estudiante en la adquisición de competencias. En esta etapa de la estrategia, estudiantes y docentes deben estar pendientes del proceso de asimilación. Galperin lo describe como un proceso de etapas y no como un fenómeno inmediato. Las distintas etapas del proceso de asimilación que el alumno experimenta para desarrollar el aprendizaje son: la etapa de motivación la cual debe fomentarse y mantenerse durante todo el curso, recordemos que si un alumno no esta motivado, difícilmente aprenderá. La segunda etapa de este proceso es la formación de la BOA, esta incluye la forma que el facilitador utiliza para que el alumno desarrolle una competencia. La RIEMS sugiere la creatividad como método  &   '        La BOA puede llevarse a cabo de varias formas, cubriendo tres aspectos importantes, la orientación al alumno, que como ya dijimos debe estar precedida por una buena carga de motivación, dicha orientación puede ser de dos tipos, completa en la que el maestro le proporciona al alumno todos los aspectos de un contenido, e incompleta en la cual se dejan ciertos aspectos de un contenido para que el alumno pueda descubrir o investigar por sí mismo. La generalidad es otro aspecto importante en la constitución del BOA, esta puede ser concreta o generalizada, es decir, el docente puede mostrar hechos concretos relativos a algún contenido o puede abarcar el mismo contenido pero por medio de hechos generales, que tengan alguna relación con el concepto que se expone al alumno. El modo de obtención, es el último de los aspectos que incluye la BOA. Este se presenta de dos formas pre-elaborada e independiente. En el primero, el

6

alumno llega a obtener el aprendizaje de manera conjunta con el facilitador y en la segunda los alumnos adquieren el conocimiento en forma independiente. Síntesis Actividad que permite integrar los aprendizajes del estudiante a través de evidencias de conocimiento, desempeño, producto y actitud de manera que el docente cuente con estrategias para la evaluación formativa logrando involucrar al estudiante en procesos de coevaluación. !  "   Al término de cada bloque en los que se organizan las unidades de competencia en cada asignatura, el facilitador y los estudiantes ante la evidencia recopilada en la etapa anterior, pueden establecer estrategias que permitan mayor grado de                =  mados por los estudiantes. Rúbricas para registrar el logro de las competencias genéricas y disciplinarias Para llevar a cabo la evaluación sumativa de las competencias que se indican en los programas de estudio, se contempla esta etapa la cual debe verse como parte del proceso, es decir, no debe en ningún momento separarse de la formativa. La mejor forma de lograr esta unidad será integrando un portafolio de evidencias de aprendizaje.

7

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8

   Bloque I Reconoces la Biología como ciencia de la vida $  4 !        / 

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Divisiones de la Biología

23

Sesión B. Comprende los diferentes niveles de organización de la materia viva

26

Bloque II K   

y componentes de los seres vivos

38

Sesión A. Aprendiendo a reconocer a los seres vivos y sus características 43 Conociendo las características de los seres vivos

Sesión B. Elementos formadores de los seres vivos

44

51

Química de la vida

53

El agua: molécula de interés biológico

54

Sales minerales

56

Sesión C. Biomoléculas

59

Las moléculas de la vida

61

Carbohidratos

62

Lípidos

63

Proteínas

64

Ácidos nucleicos

66

El ARN y síntesis de proteínas

68

9

Bloque III Reconoces a la célula como unidad de la vida $  4 K  *    

fundamental de los seres vivos y reconoce su importancia en la evolución celular

78

81

Generalidades del origen de la vida

82

Las cianobacterias y la evolución de la Tierra

85

Sesión B. Reconoce la importancia de la célula y la función de sus organelos, en relación con los seres vivos Conociendo las características de las células

Sesión C. Reconoce la importancia de la membrana plasmática en los mecanismos de transporte Membrana plasmática Transporte celular

90 90

99 99 100

Bloque IV Describes el metabolismo de los seres vivos Sesión A. Energía celular

118

¿Qué es la energía?

118

Reacciones endotérmicas y exotérmicas

119

Sesión B. Enzimas # 

    

Sesión C. Tipos de nutrición

10

114

122 >YZ

127

Nutrición celular

128

Fotosíntesis

129

Fase luminosa o dependiente de la luz

130

Fase oscura o independiente de la luz

130

Nutrición heterótrofa

132

Respiración

133

Respiración celular

133

Respiración anaerobia y fermentación

136

Bloque V [       

estrategias para preservarla Sesión A. Los virus: entre lo vivo y lo inerte Los virus: moléculas casi vivas

$  / \    

de los seres vivos

144 147 148

154

$     

de los seres vivos

154

Dominio Archaea

156

Dominio Eubacterias

159

Sesión C. Dominio Eukarya

165

%        

>??

Reino Fungi

168

Reino Plantae

171

Reino Animalia

172

11

D E Reconoces la Biología como ciencia de la vida

  &* F      :D G <

K                 

<

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

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':  *   G <

Biología: como ciencia.

<

Relación entre biología y otras disciplinas.

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Niveles de organización de la materia viva:

<

<

»

Químico

»

Celular

»

Tisular

»

Orgánico

»

Individual

»

Ecológico

Características de la ciencia: »

Sistemática

»

Metódica

»

Objetiva

»

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»

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&*    %  :G 6. Sustenta una postura personal ante temas de interés, considerando otros puntos de vista de ma   "  ?>    &  &             

             &*     *  :   &*    >*  &  G 1.

Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos        

2.

Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

Dinamización y motivación Con la siguiente actividad se pretende que pongas en práctica un paso fundamental para toda ciencia: la observación, de modo que puedas distinguir a los seres vivos de los inertes y reconozcas algunas ramas en las que se divide la Biología. Con la ayuda de tu facilitador, visiten el jardín de tu escuela o el de algún lugar cercano. Lleven consigo sus cuadernos y una lupa. Observa durante veinte minutos el micromundo de seres vivos que ahí se encuentran. Dibuja la forma de cualquier ser vivo que llame tu atención, después reúnete en equipo y compara lo que viste en tu jardín con las imágenes que observas en el siguiente cuadro:

14

1.

4                 * 

¿sabes cuáles son? Anótalos a continuación:

2.

De los dibujos que hiciste, ¿cuáles representan seres vivos?

Bloque I 3.

¿Qué características distinguen a un ser vivo?

4.

¿Encontraste alguna planta? ¿Qué disciplina de la Biología estudia al reino vegetal?

5.

¿Encontraste algún animal? ¿Sabes qué disciplina se dedica a su estudio? Escribe su nombre:

6.

Cuando pisaste el suelo, ¿se te ocurrió pensar en el nombre de la disciplina que estudia todo lo relacionado con ese ambiente lleno de piedrecillas y tierra? ¿Cómo se llama?

7.

Los nombres que has escrito corresponden a varias disciplinas de estudio en especial a la ciencia que estudia a los seres vivos. ¿Sabes cuál es? Anota su nombre:

Todo esto y más constituye el objeto de estudio de la Biología, la ciencia de la vida, un mundo fascinante, variado y maravilloso. Entremos, pues, a ese mundo fantástico.

Contextualización Con lo que leerás a continuación irás entendiendo cuál es el campo de estudio de la Biología y los distintos niveles de organización de la materia a partir de los cuales se han establecido las diversas ramas que se derivan de esta ciencia, además de         *    =

esta disciplina. Sabemos que la Biología es un campo de estudio que permite la interacción con los seres vivos. Cuando viajas, caminas o vas en bicicleta, puedes darte cuenta de que te rodea un ambiente donde pueden observarse los diversos organismos que componen la vegetación y la fauna. A la vez, tus sentidos te permiten percibir la circulación del aire, la luz solar, la temperatura y el suelo (los cuales forman parte de la materia inorgánica). En ocasiones aprecias el gran colorido en tu entorno o

15

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

contemplas la lluvia al caer, de acuerdo con la estación del año. Esa materia viva es el objeto de estudio de la ciencia denominada biología, es decir, la vida misma. Asimismo, debes saber que una de las características más importantes de la materia viva y de la inerte es su organización en distintos niveles o grados: desde las partículas subatómicas hasta la misma biosfera. Esto facilita el estudio de la materia

  \ ^ *           _ $ 

sencillamente, a los diferentes grados de complejidad estructural. Así, a partir de esta  ^*              

la Biología?

$  4 !  

de estudio de la Biología    *  Problematización Lee detenidamente el siguiente artículo: El mero (Epinephelus morio) es un pez comercial y uno de los principales recursos pesqueros de la península de Yucatán. Diversos investigadores encontraron que esta especie generalmente se encuentra infectada por un tipo de gusano que se aloja en sus gónadas. Se pensaba que la localización de este parásito, denominado Philometra margolisi, en el interior de los órganos de estos animales podría ser peligrosa, ya que en otras especies de esta familia, conocida como serránidos, se ha reportado castración derivada por la presencia de esos microorganismos. Dada la importancia de este problema, se realizó un estudio en el laboratorio de Patología Acuática del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) en Mérida, Yucatán. Esta investigación inició con la recolección de peces de diversos tamaños, desde crías hasta organismos en estado reproductivo, los cuales fueron analizados a través de estudios histológicos en las Fig. 1.1 El mero (Epinephelus morio) es un gónadas en busca de parásitos. Las investigarecurso pesquero importante en el sureste de ciones arrojaron los siguientes resultados: se México.         

  '  "   

en los peces, lo que a su vez produjo la aparición de linfocitos en las regiones afectadas. Estos efectos fueron más evidentes en los peces de mayor tamaño. Así mismo, se concluyó que no hubo castración parasítica.

16

Bloque I Actividad de aprendizaje 1 Contesta las siguientes preguntas: 1)

^w      *     _

¿Cuáles son?

2)

!     *      {

3)

a.

Planteamiento del problema

b.

Hipótesis

c.

Diseño experimental

d.

%      

e.

Conclusiones

¿Qué diferencia hay entre una ciencia pura y una aplicada?

17

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

El método   

serie de pasos ordenados y determinados por la ciencia, que tiene como objetivo alcanzar conocimientos válidos mediante herramientas   

4)

Investiga a qué se le llama necrosis y por qué pudo ocasionar la presencia de linfocitos. Anota tus conclusiones:

5)

¿Cuáles son los niveles de organización que reconoces en la situación relatada en esta noticia?

Una vez que hayas contestado las preguntas, reúnete en equipos para discutir tus respuestas en plenaria con la guía de tu facilitador.

 * 

y el estudio de la vida ^|*    _ $                  "   &  co. Ese saber se sustenta en la observación, experimentación y sistematización, los      *       

de un criterio de verdad y facilita una corrección permanente. Por esta razón la Biología, igual que la Química o las Matemáticas, es llamada ciencia, pues sus procedimientos de estudio están basados en la aplicación correcta de este método. En la ciencia, todo comienza con una idea que surge a partir de la observación, es decir, ver detenidamente la realidad nos conduce a realizar procedimientos prácticos, denominados en su conjunto método empírico, el cual se fundamenta en la experiencia. Como ejemplo de actividades empíricas, podemos citar las realizadas por los primeros hombres, quienes construyeron armas para cazar al mamut en la prehistoria. Anton Van Leeuwenhoek fue un investigador empírico que perfeccionó el microscopio para observar un sinnúmero de medios, como la saliva, el agua y el líquido seminal.

Fig. 1.2 Galileo Galilei, físico y astrónomo destacado que revolucionó el conocimiento 

18

A la práctica de diseñar técnicas para estudiar mejor las cosas que nos rodean, se le llama tecnología, la cual tiene antecedentes tan antiguos como la humanidad misma. Lo cierto es que la ciencia y la tecnología no son tan diferentes                

sistemático de resolución de problemas.

Bloque I Para entender este tema, te pedimos que continúes con lo siguiente: La Biología es la ciencia que estudia la vida y, por tanto, el método cien          4    

podía considerarse una verdad absoluta sin ser sometida a juicio si provenía de una fuente que gozaba de credibilidad popular, condición denominada “Principio de autoridad”. El mejor ejemplo es el de Galileo Galilei, quien atentó contra el Prin    >?>Y            cas, que la Tierra giraba alrededor del Sol y no el Sol alrededor de la Tierra como se creía en esa época. Esto ocasionó que Galileo fuera sometido a un La acción de =         $ ~  

investigar          =     

consiste en hoguera, o al menos eso les hizo creer, pues en realidad explicó su teoría indagar sobre una    &    = *     * 

temática a través de la recopilación a nuestro planeta, dijo: “y sin embargo ¡se mueve!”. Tuvieron que pasar de datos que 380 años para que en 1992, Año Internacional de la Astronomía, el Papa Juan permitan generar Pablo II reconociera públicamente el error de la Iglesia y honrara a Galileo un conocimiento. Galilei como el primer hombre que miró con un telescopio hacia el cielo y abrió para la humanidad un mundo hasta entonces poco conocido.  *          

sobre una pregunta de investigación debido a que produce resultados medi  

  

En el método  

deben utilizar medidas para describir los procesos y resultados de la investigación.

€ 

         

con unidades de medición, entre ellas encontramos las de longitud, como el metro (con todos sus múltiplos y submúltiplos); de masa, como el gra     ‚      ‚ 

 

como los metros cúbicos o mililitros; y de temperatura, como los grados centígrados. Utilizar estas medidas permite que cualquier otra persona                

    = 

   =        

apreciación de la persona que realizó el experimento por primera vez.

%  *  H: # . $         &    w 

de observación va más allá de usar el sentido de la vista. En realidad necesitamos              

una pregunta que debe ser resuelta en nuestra investigación. I *.   Es el planteamiento de una posible respuesta o explicación a la pregunta de investigación, que puede ser probada o rechazada utilizando como argumento los resultados de la investigación.

19

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

>*  &  . Consiste en una serie de actividades, pruebas y análisis que nos ayudan a reproducir, en condiciones controladas, un fenómeno, teniendo en cuenta las particularidades del objeto de estudio y sus variables. El trabajo de experimentación debe ser diseñado y descrito de manera detallada antes de su desarrollo. Se deben mencionar las unidades de medición, las herramientas y los equipos utilizados, el tiempo de cada uno de los pasos, las especies con las que se trabaja y todo lo que le permita al lector comprender en su totalidad el proceso de experimentación. La ejecución del experimento generará una serie de datos, que se deben organizar y presentar como resultado.

Para que los resultados tengan un soporte más objetivo, muchos estudios incluyen modelos estadísticos    

y cuadros donde se relacionan las variables que se investigaron.

Cuando se realiza un experimento, debe distinguirse una variable experimental, la cual se manipula para poner a prueba la hipótesis. Tomemos por ejemplo el siguiente caso, en el que se quería saber cómo respondían las plantas de maíz ante el riego con distintas cantidades de agua: se escogieron nueve plantas de 10 cm de altura. Durante dos meses, a una no se le abasteció de agua y a otras se les regó con distintas cantidades del líquido una vez al día. El experimento demostró que la cantidad de agua usada en el riego afecta el crecimiento de los plantas, por lo que el agua se considera como la variable independiente (eje X) y la altura de la planta es la variable dependiente (eje Y).

Altura (cm)

Eje Y: Variable Dependiente

100 80 60 40 20 0 0

50

100

150

200

250

300

350

400

Agua (mL) Eje X: Variable Independiente

„ >Z w      …             

~     >Z       '    4 nar, comenten al profesor sus observaciones.

20

Bloque I  .     *           pótesis a partir de los resultados de la investigación. Generalmente la conclusión de un experimento conduce a la elaboración de una hipótesis nueva, debido a que siempre hay resultados que no podemos explicar del todo, por lo que es necesario realizar investigaciones posteriores que respondan a estas nuevas preguntas; así se va generando y acumulando información que nos permite aumentar el conocimiento de los procesos y fenómenos que nos rodean, sustentando de esta manera     %          * 

reviste una importancia especial para el estudio de cualquier ciencia. En el caso de la Biología, la multiplicidad de la estructura y de la función de los seres vivos ha               4  ciparás en diversas actividades que te permitirán comprender mejor cuáles son los campos de estudio de las diversas ramas de la Biología.

Actividad de aprendizaje 2 Investiga el área de estudio de cada una las especialidades referidas en cada recuadro     …              

21

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

1

Ficología

7

Mastozoología

2

Citología

8

Edafología

3

Histología

9

Ornitología

4

Micología

10

Genética

5

Paleontología

11

Herpetología

6

Ictiología

12

Taxonomía

Actividad de aprendizaje 3 Investiga el campo de estudio de las ramas de la Biología que aparecen en el siguiente cuadro y descríbelo en el espacio correspondiente:

&

Anatomía

Embriología

Ictiología

Herpetología

Taxonomía

Ficología

Parasitología

22

" :    

Bloque I Divisiones de la Biología La biología, para su estudio, guarda una estrecha relación con otras ciencias, como Matemáticas, Geografía, Física y Química, las cuales reciben el nombre de ciencias auxiliares. El término Biología fue acuñado por el biólogo francés Jean Baptiste de Lamarck, en su libro Filosofía Zoológica, pero el impulso más importante para uni          * € †       

estudio de todos los seres vivos debería constituir una única disciplina; de ahí que la Biología estudie las múltiples formas que pueden adoptar los seres vivos, como su estructura, función, evolución, crecimiento y relaciones con el medio. Por esta razón, la Biología comprende varios campos de estudio que a menudo se consideran como ramas biológicas. Por ejemplo, el comportamiento de los individuos es objeto de estudio de la Etología, y si el estudio se aplica a la relación de los seres vivos con el medio ambiente, es campo de acción de la Ecología. Otras ramas son: J

 D;& : estudia los componentes químicos, así como las reacciones que se llevan a cabo en los seres vivos.

J

 % : estudia cómo se heredan los caracteres biológicos.

J

 ); : estudia el estado físico de la materia viva.

J

 ;: estudia las células.

J

I ;: estudia los tejidos.

J

K  ;: estudia las funciones orgánicas de los seres vivos.

J

 ;: estudia los restos de vida en el pasado.

J

# .: estudia cómo han ido variando las especies a lo largo del tiempo.

J

L : ;: estudia los organismos microscópicos.

J

M ;: estudia los virus.

J

  ;: estudia las bacterias.

J

L ;: es la ciencia dedicada al estudio de los hongos.

J

;: estudia los protozoarios.

J

  : estudia las plantas.

J

;: estudia los animales.

J

H ;: estudia las aves.

J

&;: estudia los insectos.

J

L;: estudia los mamíferos.

23

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

Actividad integradora de sesión I.

II.

Escribe un texto explicativo que no exceda una cuartilla, en el que desarrolles lo siguiente: 1)

La aplicación de tres divisiones de la Biología en el contexto de la vida      

2)

La importancia que tienen los avances de la Biología para la sociedad.

En plenaria discutan sus opiniones respecto de este trabajo.

III. Entrega el trabajo a tu docente para su revisión.

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión A

Categoría

3. Piensa crítica y " 

24

Competencia genérica

Atributos

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y " 

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño < %  

diversas fuentes de información. < ]

las principales fuentes de información y distingue las más   

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

Bloque I Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la sesión A Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Niveles de logro Desempeños

Indicadores

Regular

Bueno

Excelente

< K 

campo de estudio de la Biología. 1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales   

K 

campo de estudio de la Biología y su interrelación con otras ciencias.

< !  

campo de acción de la Biología y sus principales divisiones. < %

la aplicación de cada una de las ramas de la Biología en su contexto. < ]  

la Biología con otras ciencias experimentales y sociales.

2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

< ]"

críticamente acerca de los avances de la Biología y su importancia para la sociedad. < ] 

las nuevas tecnologías con la Biología y sus implicaciones. < \  

discute sobre las aportaciones de la Biología a la vida cotidiana.

Observaciones:

25

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

Sesión B. Comprende los diferentes niveles de organización de la materia viva Problematización En un museo de historia natural se necesita realizar la descripción jerárquica de los niveles de organización de la materia de tres elementos bióticos o abióticos                  cial y construir su modelo estructural. Al someterse a votación entre los asistentes                   Desarrolla la organización en niveles desde átomo hasta el nivel culminante para cada imagen:

Desarrollo de saberes

Actividad de aprendizaje 4 Observa con detenimiento el siguiente esquema, que representa los niveles de organización de la materia. Posteriormente junto con tus compañeros de clase, redacta e ilustra ejemplos de cada uno de los niveles de organización de la materia.

26

Bloque I Ecosistema Varias poblaciones que intercambian materia y energía con el medio ambiente.

Comunidad Conjunto de poblaciones.

Átomo Parte más pequeña de un elemento.

Moléculas Unión de átomos.

Organelo Combinación de moléculas.

Población Conjunto de organismos. Célula Unidad anatómica-fisiológica de los seres vivos.

Organismo Varios sistemas organizados y que lo hacen funcionar.

Sistema Combinación de órganos funcionando.

Aparato Conjunto de órganos que desempeñan una o varias funciones.

Tisular Unión de células semejantes.

Órgano Conjunto de tejidos con función similar.

La naturaleza es tan extensa y diversa en este mundo, que el hombre ha organizado diferentes niveles para su estudio y comprensión. Así, el nivel inicial de la materia lo ocupan las partículas subatómicas: *.,  . y  ., que constituyen al átomo, que estudiaste en Química. La unión de varios átomos forman estructuras más complejas llamadas &%, que a su vez dan origen a compuestos orgánicos más complejos (en Biología los conocemos como : &%O, que son parte fundamental de las células, (unidad estructural y funcional de todos los seres vivos) y que culminan con la : ) , la cual comprende todo sistema viviente en nuestro planeta. Como te habrás dado cuenta, cada uno de los niveles jerárquicos en que    

            

subdisciplina de la Biología. Así, por ejemplo, a quien se dedica a investigar a la célula se le llama citólogo mientras que los histólogos son aquellos investigadores que estudian todo tipo de tejidos: óseos y hemáticos (sanguíneos). ¿Alguna vez has ido a un laboratorio para extraerte sangre y analizarla? La sangre es un tipo de tejido conectivo porque está formado por diversas células (glóbulos blancos,

27

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

eritrocitos y plaquetas) que poseen la función general común de distribuir e integrar sustancias útiles para el organismo. Probablemente solicites al laboratorio un               

metabolitos, como calcio, potasio, glucosa, o proteínas séricas que se encuentren en tu sangre. Esto quiere decir que, aún más pequeña que las células sanguíneas, existen moléculas o compuestos químicos (grupos de átomos) que ocupan un nivel de agregación más simple que el correspondiente al celular en la escala jerárquica organizacional de la materia viva. La química sanguínea es un estudio que permite una determinación cuantitativa de sustancias para ofrecer un diagnóstico oportuno de enfermedades como la diabetes, la hipertensión renal o el daño hepático o renal.

Actividad de aprendizaje 5 Ordena los siguientes cuadros, escribiendo en el paréntesis correspondiente un número del uno al doce, de acuerdo con el orden creciente de su complejidad. Mitocondria ( )

Grupo de elefantes ( )

Un gato ( )

Tracto digestivo ( )

Proteína ( )

Glóbulo rojo ( ) La técnica de biología molecular denominada Reacción de la Cadena de Polimerasa tiene como objetivo obtener un gran número de copias de un fragmento de 4!+   

es útil en estudios genéticos o de diagnóstico de enfermedades infecciosas.

28

Tundra (

)

Perros, gatos, gallinas o plantas ( )

Músculo cardiaco ( )

Riñon (

)

Carbono ( )

Todos los seres vivos del planeta Tierra ( )

Desde que Robert Hooke planteó la idea de que la célula es la unidad estructural de todos los seres vivos, inició el estudio de esta estructura fundamental desde el punto morfológico y funcional. Así, se comprendió la conformación de la membrana celular, del núcleo, así como de los organelos presentes en el citoplasma. Con el paso de los años, el estudio celular incluyó análisis bioquímicos y       *         ]  %   \   ‡]%\ˆ     "=   =   

la célula como el primer nivel de organización de la materia viva. 4        "=      

complejidad de la materia (viva y no viva):

Bloque I

La materia está compuesta de

Átomos (nivel atómico) que se combinan y forman

Moléculas (nivel molecular) que al interactuar con otras forman

Macromoléculas que cuando se organizan, forman estructuras más complejas denominadas.

Órganos (nivel orgánico) un conjunto de órganos forma

Sistema o aparato (nivel sistemático), un conjunto de sistemas origina

Un tejido (nivel histológico), un conjunto de tejidos forma

Organismo o individuo, un conjunto de organismos de la misma especie constituye una

La célula (nivel celular) cuando un conjunto de células de la misma especie se agrupa y cumple una función específica forma:

Organelos (nivel subcelular) que cuando se organizan forman la unidad fundamental de vida.

Población, un conjunto de poblaciones forman

Comunidades, una comunidad y el medio que los rodea constituye

La biosfera que, son todos los ecosistemas donde hay vida.

Un ecosistema, todos los ecosistemas de la tierra forman

Actividad integradora I.

Lee detenidamente el siguiente texto y contesta las preguntas que se formulan a continuación:

29

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

Guerrero incansable en la Biología: Luis Pasteur ‰            &   &* w \  ‡>@YYŠ>@‹Œˆ 4      

investigaciones sobre aspectos estrictamente químicos, durante gran parte de su vida se esforzó en la búsqueda de soluciones a problemas biológicos como la fermentación y la presencia de enfermedades en animales y huma           $   servación y persistencia le permitieron realizar descubrimientos fascinantes e innovadores para su época, especialmente de ese mundo minúsculo que en el siglo XIX apenas se conocía: los microbios. El sobrenombre de “Padre de la Microbiología” se le asignó no sólo por impulsar el inicio de una rama más de la Biología, sino por aportar conocimientos teóricos y prácticos útiles, a pesar de su salud quebrantada (padeció hemiplejia) y su edad avanzada (a  ?Z '   

   ˆ      dad. Su loable actividad abarcó otras áreas, como la industria alimenticia, al          *      

asepsia y antisepsia, salvando de la muerte a mucha gente que desconocía el riesgo de exposición a las bacterias en una sala de operaciones. A este res † #   * { w \   & *  =

pero nadie ha hecho tanto como él en favor de la medicina y de la cirugía”.

Fig. 1.4. Luis Pasteur descubrió que los microbios eran los causantes de diversas enfermedades.

A Pasteur se le reconoce tanto su lucha en contra de enemigos “in            *      

investigaciones. El ejemplo más claro de esto es la “batalla” que sostuvo con Félix Pouchet y Henry Bastión para refutar la teoría de la generación espontánea. De ninguna manera se intimidó frente a la idea generalizada de la época de que materia inerte podía producir vida gracias a la presencia de una sustancia etérea, simplemente planteó una hipótesis al respecto y se dedicó a diseñar un experimento que pudiese demostrar su suposición: los microbios están presentes en el aire y son los causantes de la descomposición de la carne en frascos abiertos, pero si estos recipientes, aun expuestos al aire, tuviesen un “cuello de cisne”, los microbios quedarían atrapados en esa estructura doblada y no pasarían al fondo, por lo que la carne ahí depositada no sufriría descomposición. Imagina el rostro de todos los presentes durante la exposición de Pasteur cuando pudo demostrar que la vida sólo puede provenir de vida pre-existente.

“Serán los microbios los que tendrán la última palabra.” Luis Pasteur.

Hoy en día la presencia de Pasteur puede todavía percibirse con di   {  K  \     \  „  &

por él mismo, es uno de los principales centros de investigación mundial, que cobija a investigadores comprometidos y dedicados como él a encontrar alivio a enfermedades tan vigentes y difundidas cuanto mortíferas, como el sida y el cáncer.

II.

30

Investiga cuántos y cuáles investigadores del Instituto Pasteur han sido galardonados con el Premio Nobel.

Bloque I III. En tu cuaderno redacta una lista de las palabras que no comprendas y busca      1)

¿Cuál crees que haya sido la mayor aportación de Luis Pasteur al desarrollo de la Biología?

2)

^|*    *  &     

Pasteur?

3)

¿Qué niveles de la organización de la materia fueron estudiados por Pasteur?

4)

¿Qué ramas de la Biología crees que se apliquen en el Instituto Pasteur?

5)

$    w \      ^   _

IV. Con la ayuda de tu profesor, comenta con tus compañeros tus conclusiones.

31

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión B

 ;

3. Piensa crítica y " 

E       &* F

&*     % 

$ :

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica  " 

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

P #   



 

>  

< %  

diversas fuentes de información. < ]

las principales fuentes de información y distingue las más   

Rubrica para registrar el logro de competencias disciplinares en la sesión B &*      *         >*  &   1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales    2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

Observaciones:

32

P #      &* F

E  

< K 

características básicas de la ciencia: sistemática, metódica, = 

 

  Reconoce el carácter   

Biología

< !  

características del * 

aplicado a la Biología. < ]"

críticamente sobre los aspectos éticos del uso de las nuevas tecnologías aplicadas a la Biología.



 

>  

Bloque I Actividad experimental 1: Niveles de organización de la materia viva $  *   Investiga acerca de las partes del microscopio óptico y elabora un dibujo del mismo. H:  # K                  L    <

Microscopio óptico (1)

<

Lupa (1)

<

Portaobjetos (1)

<

Cubreobjetos (1)

<

Gotero (1)

<

Vidrio de reloj (1)

<

Cebolla (1)

<

Flor de tulipán (1)

<

Insecto (1)

<

Aguja de disección (1)

<

Bisturí (1)

  & <  * .  : 1.

%                   

el portaobjetos.

2.

Agrega una gota de agua sobre el portaobjetos y cúbrela con el cubreobjetos.

3.

Coloca la preparación sobre la platina, sujétala con las pinzas y enciende la fuente luminosa.

4.

Observa a través del microscopio con el objetivo de menor aumento y acciona el tornillo macrométrico hasta que alcance el punto de enfoque. Cuando ya         &     *

5.

!=              

33

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

  & = H: # . Q    1.

%             "  =   

        

2.

Realiza la misma operación con el insecto.

Después de realizar la práctica, contesta lo siguiente: 1)

2)

3)

34

¿A qué nivel de organización corresponde cada una de las siguientes estructuras? a.

El núcleo de las células:

b.

La epidermis de la cebolla:

c.

El insecto:

d.

    "{

¿De qué está hecho un tejido?

¿Qué nivel de organización forma un enjambre de insectos?

4)

¿Puede considerarse a una manada de mulas una población? ¿Por qué?

5)

^\       *     _ 4

tu respuesta:

Bloque I Actividad integradora A lo largo de este bloque has realizado distintas actividades que te han dado una nueva visión del campo de estudio de la Biología y de cómo ha conseguido       ‚   

     zar en ella. A través de la siguiente actividad podrás cerciorarte personalmente de tu nivel alcanzado. K     

  &  do en cualquier caso tu respuesta:

$& .

K#  

$&  .

Una ciencia debe ser útil para aplicarse en la vida cotidiana, ayudando a resolver problemas o a entender los fenómenos del entorno. La Biotecnología es un campo relativamente nuevo de la Biología que contribuye al mejoramiento de la calidad de vida de muchos seres vivos. La Biología sólo ha aportado     

crear problemas éticos. La célula representa el primer nivel de organización de la materia. En la actualidad el campo de estudio de la Biología puede considerarse estático porque las leyes que rigen a los seres vivos han sido establecidas totalmente.

Al terminar de responder comenten sus respuestas, con la guía de su facilitador y la participación de diversos compañeros y de ser necesario establezcan cuáles son las áreas de oportunidad que existen para mejorar su desempeño en la asignatura.

35

Reconoces a la Biología como ciencia de la vida

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas del bloque I  ;

3. Piensa crítica y " 

36

&*     % 

$ :

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y " 

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

E       &* F < %  

diversas fuentes de información. < ]

las principales fuentes de información y distingue las más   

P #   



 

>  

Bloque I Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares del bloque I &*      *         >*  &  

P #      &* F

E  



 

>  

< K   

estudio de la Biología.

1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales    2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

K 

campo de estudio de la Biología y su interrelación con otras ciencias.

< !    

acción de la Biología y sus principales divisiones. < %   

de cada una de las ramas de la Biología en su contexto. < ]   / 

con otras ciencias experimentales y sociales.

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

< ]" 

acerca de los avances de la Biología y su importancia para la sociedad. < ]    

tecnologías con la Biología y sus implicaciones. < \    

sobre las aportaciones de la Biología a la vida cotidiana. < K   

básicas de la ciencia: sistemática, metódica, = 

  

 

Reconoce el  

de la Biología

< !    

 * 

aplicado a la Biología. < ]" 

sobre los aspectos éticos del uso de las nuevas tecnologías aplicadas a la Biología.

Observaciones:

37

D EE K   

y componentes de los seres vivos

  &* F      :D G <

K        /         

<

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

<

]      / 

':  *   G <

Características de los seres vivos: »

Estructura

»

Organización

»

Metabolismo

»

Homeostasis

»

Irritabilidad

»

Reproducción

»

Crecimiento

»

Adaptación

<

Propiedades del agua y su relación con los procesos en los seres vivos

<

Estructura y función de biomoléculas orgánicas:

<

»

Carbohidratos

»

Lípidos

»

Proteínas

»

Ácidos nucleicos

ADN: »

Estructura

»

Replicación

»

ARN y síntesis de proteínas

»

Código genético

&*    %  :G 6.

Sustenta una postura personal ante temas de interés, considerando otros puntos de vista     "  6.1    &  &                          

&*     *  :   &*    >*  &  G 7.

                 

cotidianos.

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Dinamización y motivación ¿Has observado un animal, una planta y, a lo mejor, un hongo? ¿Te has preguntado en qué son semejantes o diferentes? ¿Sabías que todos los seres llevan a cabo las mismas funciones vitales? %     €           

  

   #           

preguntaba: ¿de qué están hechos los seres que habitan el planeta Tierra?, ¿cómo &   _ ^ *       '  &_ 4  

vehículo aterrizó en el área de juegos del zoológico “Centenario”. Al descender por la escalerilla, se detuvo a observar su entorno. Instantes después, echó a andar, pero tropezó con una mochila, de cuyo interior extrajo un libro titulado Los seres terrestres, que le llamó poderosamente la atención. Al revisarlo, encontró una sección de actividades que incluía una sopa de letras, donde se pedía encerrar las siguientes palabras:

<

Carbohidratos

<

Proteínas

<

Lípidos

<

Ácidos nucleicos

<

Estructura celular

<

Metabolismo

<

Homeostasis

<

Reproducción

<

Crecimiento

<

Desarrollo

<

Irritabilidad

<

Adaptación

¿Puedes ayudarlo? Encuentra y encierra dichas palabras en la siguiente    ‚  *               

    

           /  

  \         

correspondientes.

40

Bloque II Contextualización A

L

O

C

H

O

L

V

C

W

T

E

R

U

Y

C

P

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N

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a)

Estructura celular:

b)

Metabolismo:

c)

Homeostasis:

41

Identificas las características y componentes de los seres vivos

d)

Reproducción:

e)

Crecimiento:

f)

Desarrollo:

g)

Irritabilidad:

h)

Adaptación:

i)

Carbohidratos:

j)

Proteínas:

k)

Lípidos:

l)

Ácidos nucleicos:

El marciano ha recibido ayuda y ya cuenta con algunos conceptos clave para comenzar su investigación. No obstante, a diferencia de él, nosotros necesitamos comprender las características de los seres vivos y entender la importancia de una alimentación saludable a través de la ingesta adecuada de nutrientes para mejorar nuestra calidad de vida, por lo que te invitamos a participar activamente en las siguientes sesiones.

42

Bloque II Sesión A. Aprendiendo a reconocer a los seres vivos y sus características Problematización Investiga cuáles son las características de los seres vivos y anótalas en tu cuaderno. Después compara los resultados de tu investigación con los de tus compañeros. Al         &            

que llegaron. Observa las siguientes imágenes:

Fig. 2.1 Ejemplos de ciclos vitales.

<

Fig. 2.2 Ciclo de la vida humana.

43

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Como podrás observar en los ciclos vitales de la Figura 2.1, todos los organismos tienen un proceso semejante en cuanto a su desarrollo y crecimiento, ya que el helecho comienza con un embrión, pasa por diversas etapas (semilla, plántula) hasta alcanzar la madurez, y termina con el envejecimiento. En el caso del trematodo,      &  *       { 

con un estado que es la metacercaria, continúa con la fase juvenil, se desarrolla hasta una etapa adulta y muere.

Conociendo las características de los seres vivos   /     

   '      rísticas que se observan en todo organismo vivo, para poder distinguirlo de uno no vivo o inerte. En la siguiente tabla se enlistan y describen tales características: P&:   ; 

  * .: #

Composición química

Es la estructura de los bioelementos químicos y biomoléculas presentes en un organismo.

Metabolismo

Es la suma de reacciones químicas que ocurren en el organismo.

Homeostasis

Es el equilibrio del medio interno.

Crecimiento

Es el aumento celular.

Irritabilidad

Es la respuesta a estímulos del medio exterior.

Adaptación

       … 

condiciones externas.

Reproducción

Es la duplicación celular.

Actividad de aprendizaje 1 Haciendo uso de recortes o dibujos, elabora un mapa mental acerca de las características de los seres vivos. La actividad formará parte de tu portafolio de evidencias, que será realimentado por tu facilitador.

Actividad de aprendizaje 2 Observa las siguientes imágenes y escribe sobre las líneas el tipo de característica correspondiente:

44

Bloque II

Actividad integradora de la sesión A De acuerdo con las actividades anteriores y considerando el desarrollo de saberes,        =       cas de los seres vivos y argumentando su función en tu vida cotidiana. Para llevar a cabo esta actividad, puedes apoyarte en las explicaciones de tu facilitador, al igual                   

internet. Posteriormente, en una plenaria grupal analiza los resultados obtenidos.

Característica de los seres vivos

Ejemplo

Argumento

Estructura celular

Metabolismo

Homeostasis

Reproducción

Crecimiento y desarrollo

Irritabilidad

Adaptación

45

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión A Categoría

3. Piensa crítica y " 

Competencia genérica

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y " 

Atributos

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño < ] 

información veraz para obtener ideas que den fundamento al tema tratado. < w 

detenimiento un texto extrayendo los aspectos más relevantes del tema. < ! 

con sus compañeros en torno a las ideas centrales que fundamentan un texto.

46

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

Bloque II Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la sesión A Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

7. Explica las nociones  

sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

Niveles de logro Desempeños

Indicadores

K 

campo de estudio de la biología y su interacción con otras ciencias.

< K 

características distintivas de los seres vivos, como son estructura, organización, metabolismo, homeostasis, irritabilidad, reproducción, crecimiento y adaptación.

Reconoce las aplicaciones de la biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de éstas.

< ! 

la importancia de algunas características de los seres vivos.

Regular

Bueno

Excelente

Observaciones:

Actividad de aprendizaje 3 Para realizar esta actividad, es necesario que consigas los siguientes materiales: <

2 peceras (de 30 cm de largo, 20 cm de alto y 15 cm de ancho, aproximadamente).

<

2 espejos planos (de 10 cm de alto por 14 de ancho, aproximadamente)

<

1 pez beta

<

3 peces guppy

<

1 sobre de alimento para peces

Procedimiento 1)

%             

organismos.

47

Identificas las características y componentes de los seres vivos

2)

Coloca en la primera pecera al pez beta y, en la segunda, a los peces guppy.

3)

Observa su comportamiento durante dos días. Registra tus observaciones (no se te olvide alimentar a los peces una vez al día).  : 

Día 1:

  ** Día 1:

 :  Día 2:

48

  ** Día 2:

Bloque II 4)

Al tercer día, coloca un espejo plano en cada pecera. Observa durante una hora y retira el espejo. Registra tus resultados.  : 

Día 3:

5)

  ** Día 3:

Al cuarto día y con mucho cuidado, cambia a los peces guppy a la pecera del pez beta y observa el primer contacto.  : 

Día 4:

  ** Día 4:

49

Identificas las características y componentes de los seres vivos

6)

Registra tus observaciones por dos días más.  : 

Día 5:

  ** Día 5:

 :  Día 6:

50

  ** Día 6:

Bloque II 7)

Contesta lo que se te pide a continuación en relación tanto con el pez            & & 

que existen entre ambas clases de peces.

<

¿En qué día observamos la característica de adaptación?

<

¿Cuándo observamos la característica de la irritabilidad?

<

^K"         _ ^\ *_

<

¿Crees que es importante conocer estas características? Argumenta tu respuesta.

Sesión B. Elementos formadores de los seres vivos Problematización Un laboratorista químico tiene un problema en el laboratorio de biología: debe que armar dos anaqueles, uno de los cuales deberá alojar únicamente compuestos inorgánicos y, en el otro, sólo compuestos orgánicos. En su lista de materiales, se encuentran los siguientes compuestos: cloruro de potasio, cloruro de estroncio, ácido sulfúrico, alcohol etílico, alcohol isopropílico, benceno, éter, sulfato de sodio, fenol, acetona, agua destilada, bicarbonato de sodio, glucosa al 5%, yoduro de potasio, tolueno y ácido clorhídrico. Ayuda al laboratorista a colocarlos dentro los anaqueles correctos y discute tus resultados con tus compañeros, con apoyo de tu facilitador.

51

Identificas las características y componentes de los seres vivos

$D <

$D =

+    

+   

Como hemos visto anteriormente, una de las características de los seres vivos es su estructura química, que suele ser diferente para cada ser vivo, incluso entre organismos de la misma especie. De acuerdo con su estructura química, las sus          {       

apartado nos enfocaremos al estudio de las primeras. ¿Qué opinarías si te dijera que el cuerpo humano está compuesto por NaCl y H2O? ¿Será que en nuestro cuerpo también tenemos Zn, Mn, Fe e incluso Co? ^\ *           _ ^$   

para mantener el equilibrio interno del organismo?

Actividad de aprendizaje 4 !                

investiga sus propiedades y usos. Una vez que cuentes con la información solicitada, discútela en plenaria con tus compañeros, con la ayuda de tu facilitador.

52

Bloque II Química de la vida Existen aproximadamente 92 elementos naturales, que ya conociste a través de la tabla periódica en tus clases de Química de semestres anteriores. Alrededor de 27 de ellos forman parte del cuerpo de los organismos vivos, donde realizan funciones    4          *      

en bioelementos primarios, secundarios y oligoelementos. Los bioelementos primarios son necesarios para la formación de las principales biomoléculas, como los carbohidratos, las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos. Estos elementos biogenésicos forman parte de aproximadamente un 97% de la materia viva: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.                

elementos biogenésicos: Los elementos biogenésicos se clasifican en

Bioelementos primarios

Son indispensables para la formación de las biomoléculas fundamentales. Carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos, proteínas

Bioelementos secundarios

Son los elementos biogenésicos restantes.

Se pueden clasificar de la siguiente manera:

Constituyen aproximadamente el 97% de la materia viva

Los que tienen una abundancia mayor al 0.1%

Los que tienen una abundancia menor al 0.1%

Estos son C, H, O, N, S

Estos son Ca, Na, P, Mg, Cl

Estos son F, Co, Cu, I, Fe, Mn, Si, Se, Zn

53

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Actividad de aprendizaje 5 Completa la siguiente tabla colocando la información que se te pide:    & 

K .   *&

Carbono Hidrógeno Calcio Sodio Potasio Manganeso Yodo Silicio Compara tus resultados con los de tus compañeros y discútanlos en plenaria.

El agua: molécula de interés biológico †  { 

  

sustancias que presentan gran   

agua. Hidrófobas: son sustancias que presentan poca   

molécula de agua.

Las 3/4 partes del planeta están cubiertas de agua y el 63% del peso corporal, es decir, las 2/3 partes del cuerpo están formadas por esta sustancia. La molécula de H2O posee una carga eléctrica interna distribuida de manera desigual: el extremo donde está el oxígeno es más negativo y, aquél donde se encuentran los hidrógenos, un tanto positivo. A este fenómeno se le denomina polarización, la cual favorece la atracción entre una molécula de agua y otra, formando enlaces de breve duración llamados puentes de hidrógeno. Esta sustancia posee entre sus principales características una cohesión elevada, lo que hace que sea incompresible y presente tensión  ‡           ˆ *  );  

54

*  D;&  

1) Estado físico: sólida, liquida y gaseosa

Reacciona con los óxidos ácidos.

2) Color: incolora

Reacciona con los óxidos básicos.

3) Sabor: insípida

Reacciona con los metales.

Bloque II *  );  

*  D;&  

4) Olor: inodora

Reacciona con los no metales.

5) Densidad: 1 g./c.c. a 4ºC

Se une a las sales formando hidratos.

6) Punto de congelación: 0ºC

Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxiácidos.

7) Punto de ebullición: 100ºC

Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.

8) Presión crítica: 217.5 atm

Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacen a temperatura elevada. El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos. Así, por ejemplo, haciendo pasar carbón al rojo vivo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua).

9) Temperatura crítica: 374ºC

El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, a las que se les denomina hidratos. En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalización y cambian de   ‡     "  ˆ

como le sucede al sulfato cúprico, que cuando está hidratado es de color azul, pero por pérdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color blanco.

El agua, además, sirve como solvente de una gran cantidad de         4       

realiza la mayor parte de las reacciones químicas de la célula. Existen otras moléculas, llamadas hidrófobas, que no se mezclan o disuelven con el agua, como es el caso de los aceites, los cuales se denominan no polares. Otra propiedad interesante del agua es que puede encontrarse ionizada, es decir, suele descomponerse en iones hidrógeno (H+) y en iones hidroxilos (OH-). Se dice que es neutra debido a que su pH es de 7, lo que indica que el número de moléculas ionizadas es de 1 u 10-7 moles por litro.

¿Sabías que a la molécula del agua se le denomina también molécula anfótera, ya que puede funcionar como base al combinarse con ácidos y viceversa?

55

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Sales minerales La escala pH es utilizada para medir la concentración de iones hidrógeno en una sustancia y va desde 0 a 14. Cuantos más iones hidrógeno libera una solución, es más ácida, de tal manera que si una solución tiene un pH arriba de 7, tenemos más iones hidroxilo que hidrógeno, y se dice que la sustancia es básica; pero si su pH está por debajo de 7, es más ácida.

Los minerales ingresan a nuestro organismo como parte de sales. Una vez disueltos en el agua, se disocian en iones positivos denominados cationes y en iones negativos llamados aniones. Entre los principales cationes y aniones que forman las sales minerales, están el sodio Na+, potasio K+, calcio Ca2+, magnesio Mg2+, cloruro Cl-, sulfato SO42-, fosfato PO43-, carbonato CO32-, bicarbonato HCO3- y nitrato NO3-. Los iones que hay en un organismo vivo deben mantenerse constantes             tractibilidad celular; para ello existen mecanismos homeostáticos encargados de mantener el equilibrio de dichas sales. Las sales minerales también actúan como soluciones buffer o amortiguadores, que permiten mantener constante el pH del organismo, lo cual es esencial para que sus funciones no se alteren. Para los seres humanos, la alimentación balanceada proporciona de manera natural las sales minerales que requieren; sin embargo, el consumo excesivo de sales puede generar también algunos problemas de salud, como la litiasis renal. En muchos organismos existen sales minerales que forman parte de su estructura física. En la concha de moluscos y en los huesos de vertebrados, por ejemplo, se puede encontrar fosfato y carbonato de calcio. Asimismo, hay sales minerales de silicio en el esqueleto de las diatomeas y en el tallo de algunas plantas como el trigo.

Litiasis: enfermedad urinaria producida por pequeños depósitos de sales en las vías urinarias. Fig. 2.3 Los minerales pueden encontrarse formado las estructuras de una amplia variedad de organismos. Buffer: sustancia amortiguadora cuya función es evitar un cambio brusco de pH.

56

Actividad de aprendizaje 6 Organizados en equipos, investiguen la importancia de la molécula de agua en el proceso de hidratación del cuerpo humano. Discutan y anoten las conclusiones en sus cuadernos.

Bloque II Actividad integradora I.

Con base en tus conocimientos sobre los bioelementos, resuelve el siguiente caso:

Un deportista, después de realizar un ejercicio muy esforzado durante varias horas consecutivas, debe realizar una ingesta de alimentos nutritivos para equilibrar sus biolementos y así poder mantener su homeostasis corporal. II.

Organizados en equipos de tres integrantes, elaboren una dieta nutritiva que le puedan recomendar; consideren los bioelementos primarios y secundarios.

III. Apóyense en la siguiente tabla: Alimento

Tipo de bioelemento

Cantidad

/

57

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión B

Categoría

3. Piensa crítica y ]" 

Competencia genérica

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica  " 

Atributos

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño < Recopila información veraz para obtener ideas que den fundamento al tema tratado. < Lee con detenimiento un texto extrayendo los aspectos más relevantes del tema. < Discute con sus compañeros en torno a las ideas centrales que fundamentan un texto.

58

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

Bloque II Rúbrica para registrar las competencias disciplinares de la Sesión B Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

7. Explica las nociones  

sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

Niveles de logro Desempeños

Indicadores

K 

campo de estudio de la Biología y su interacción con otras ciencias.

< Señala puntualmente los principales biolementos y los     

y secundarios.

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

< Explica que función tienen los biolementos primarios en los seres vivos y la importancia del agua en los procesos vitales.

Regular

Bueno

Excelente

Observaciones:

Sesión C. Biomoléculas Problematización ¿Alguna vez has sentido fuertes deseos de comer chocolates o algún alimento dulce? En ocasiones, es posible que tengas mucho apetito de papas fritas o alguna otra fritura salada. Nuestro organismo está formado de un tipo de moléculas que, por estar presentes en todos los seres vivos, reciben el nombre de biomoléculas. Cuando alguna de estas moléculas no se encuentra en cantidad adecuada en nuestro cuerpo, el resultado es el mismo que tendría un rompecabezas al que le faltase una pieza. A esta pieza podríamos llamarle :   .. Observa las siguientes imágenes:

59

Identificas las características y componentes de los seres vivos

I)

Contesta lo siguiente: 1)

¿Cuál de estas personas crees que tiene una buena alimentación?

2)

¿Por qué crees que esta persona sigue una buena alimentación?

3)

¿Cuál de estas personas crees que no cuida su alimentación?

4)

¿Por qué crees que no lleva una dieta saludable?

5)

¿Quién crees que requiere un mayor consumo de energía: el niño o el atleta? Argumenta tu respuesta.

6)

¿Cuál de estas personas crees que tenga una mejor calidad de vida? Argumenta tu respuesta.

Los procesos que suceden a cada momento dentro de un organismo son innumerables. Para que puedan tener lugar, se requiere de “material de construcción” y de “mano de obra”, es decir, de materia y energía. Si no comemos bien y de todo, no incorporamos a nuestro organismo carbohidratos, lípidos, minerales, vitaminas y             

y protegernos de las enfermedades. La ausencia de cualquiera de esos nutrientes puede conducir a problemas como infecciones virales por presentar bajas defensas. Además, una mala alimentación o el exceso de grasas saturadas (manteca de cerdo) provocan enfermedades cardiacas, hipertensión, hipercolesterolemia, etc. Por esta razón, es importante conocer lo que comemos. Por ejemplo, los lípidos son grasas esenciales para la vida. Uno de ellos es el aceite vegetal que utilizamos

60

Bloque II en la cocina. En efecto, no todas las grasas son malas, como nos ha hecho creer la publicidad. Se nos dice que los lípidos son antagonistas de una alimentación adecuada o equilibrada, razón por la cual deben ser eliminados de la dieta diaria. No obstante, debemos estar conscientes de que requerimos estas moléculas vitales para el buen funcionamiento de nuestro organismo, ya que son necesarias para la generación de hormonas, además de que forman parte de la membrana celular y dan protección a ciertos órganos. ¿Sabías que el colesterol se sintetiza en el retículo endoplásmico liso de las células de los vertebrados? Nosotros mismos producimos dentro de nuestro           &        " dad a la membrana celular. Si la suprimiéramos de nuestra dieta diaria, no desaparecería del todo, pues la seguiremos produciendo hasta que se agoten nuestras reservas. Ahora imagínate qué ocurriría si el cuerpo deja de producir colesterol.

Actividad de aprendizaje 7 ~              textualización y, posteriormente, compartan en plenaria sus respuestas con los  '  4             

facilitador.

Las moléculas de la vida ¿De qué están hechos químicamente los seres vivos? Recordarás que, cuando estudiamos los niveles de organización de los seres vivos, aprendimos que los átomos se unen para formar moléculas. Pues bien, las biomoléculas están formadas por átomos de algunos elementos biogenésicos (C, H, O, N, S, P). En el siguiente                    

funciones que ejercen. P&: 

Carbohidratos

Lípidos

 & D    

  .

K  *  * 

Carbono (C) Hidrógeno (H) Oxígeno (O)

Según el número de monómeros: Monosacáridos Disacáridos Oligosacáridos Polisacáridos

Proporcionan energía. Forman parte de membranas y paredes celulares. Forman parte de la estructura del ADN y del ARN.

Según su composición de ácidos grasos: simples y compuestos

Proporcionan energía de reserva a la célula. Forman parte de membranas celulares. Algunos tienen función vitamínica. Otras actúan como hormonas: controlan y regulan funciones como el crecimiento y la reproducción.

Carbono (C) Hidrógeno (H) Oxígeno (O)

61

Identificas las características y componentes de los seres vivos

P&: 

Proteínas

Ácidos nucleicos

 & D    

Carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), azufre (S), fósforo (P), hierro (Fe), entre otros.

Carbono (C) Oxígeno (O) Nitrógeno (N) Fósforo (P)

  .

K  *  * 

Según su composición: Simples y conjugadas Según su estructura: Primaria Secundaria Terciaria Cuaternaria Según su función: Transporte Protección Regulación bioquímica Hormonal

Forman parte de membranas celulares. Sirven como defensa contra enfermedades. Transportan oxígeno y dióxido de carbono. Algunas regulan el crecimiento y el metabolismo. Regulan las reacciones químicas en los organismos vivos.

Sólo existen dos tipos: Ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN)

Controlan la síntesis de proteínas. Transmiten la herencia genética de padres a hijos. Sirven para la reproducción de células y de organismos vivos.

CH2OH

Carbohidratos Los monómeros son compuestos de bajo peso molecular que al unirse a otras moléculas pequeñas de igual o diferente naturaleza forman compuestos llamados polímeros.

O

H

Las biomoléculas más abundantes en la naturaleza son los carbohidratos o azúcares. El número de átomos de carbono y la forma que adopta la cadena determinan el tipo de azúcar del que se trata. El carbohidrato más común es la glucosa, un monosacárido que se forma de una sola cadena de seis carbonos.

H

H OH

H

H

OH

OH

O CH2OH

O OH

H H

CH2OH OH

H

Fructosa

Carbohidratos

62

Monosacárido

Disacárido

Oligosacárido

Polisacárido

Ejemplos: D_Ribosa, D- Glucosa D- fructosa y D- Manosa

Lactosa, sacarosa y maltosa

Rafinosa

Almidón, glucógeno, celulosa, quitina y heparina

Bloque II Los carbohidratos se utilizan principalmente como “combustible”; al metabolizarse estos azúcares en las células, la energía contenida en ellas se guarda en un compuesto sumamente importante para los seres vivos, llamado ATP (adenosín trifosfato). Además, pueden unirse, formando grandes cadenas de monosacáridos para dar origen a polisacáridos como el glucógeno y el almidón. 6

6

CH2OH 5

H 4

OH

H OH 3

CH2OH O H

1

H 1

6

O

O 2

OH

2

H

3

O

H H OH

1

H

OH

H

CH2OH

OH

4

5

H

O

OH

4

3

CH2OH

5

CH2OH

O

2

H

H OH

H

OH

OH H Sacarosa α- D- glucopiranosil-(1 2)- β-D-fructofuranósido

H H OH OH Lactosa β- D- galactopiranosil-(1 4)- α-D-glucopiranósido

6

CH2OH

CH2OH

5

O

H 4

H OH

2

3

O

H

1

H

OH

OH

H

OH

H H

O OH

H

H OH Maltosa α- D- glucopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranósido

Lípidos Los lípidos son sustancias constituidas por cadenas muy grandes de átomos de carbono e hidrógeno. Son capaces de proporcionar aproximadamente 9 kilocalorías por gramo. Son insolubles en agua, pero sí pueden disolverse en solventes orgánicos como el éter y el alcohol. 18

10

9

1

CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH O ω

2

3

4

5

6

7

8

9

10

18

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH=CH(CH2)7COOH n

17

10

9

1

Ácido oleico

=

O CH2–O–C–R1 2 O R2–C–O–CH 3 CH2–O–C–R2 =

1

– –

O

=

Los lípidos complejos se forman químicamente por una molécula de glicerol y por distintos ácidos grasos que se unen a ella. Existen al menos unos cien ácidos grasos que, combinados en distintas formas con el glicerol, pueden formar más de 300 lípidos complejos diferentes, como las grasas, los ácidos grasos, las ceras, los esteroides, los fosfoglicéridos, los glicolípi      

¿Sabes qué es un enlace glucosídico? Es un enlace que une las unidades monoméricas de un polisacárido por medio de una reacción denominada condensación, la cual implica la salida de una molécula de agua, así como el establecimiento de un enlace covalente entre un carbono y un oxígeno.

Triacilglicerol

63

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Proteínas Aminoácidos con grupos laterales hidrofóbicos

+

+

H

C

H 3N

H3N

+

H 3N

H

C

CH H 3C

COO

COO

H

CH2 CH3

CH H 3C

+

H

C C

H3N

COO +

H

C

H 3N

CH3

H

C CH2

CH2 CH2

CH2 CH3

–

–

COO

–

–

–

COO

S

CH3

CH3

Leucina (leu)

Valina (Val)

Fenilalanina (phe)

Metionina (met)

Isoleucina (ile)

Aminoácidos con grupos laterales hidrofílicos –

+

H 3N

+

H 3N

CH2

CH2

CH2

CH2

O

-

+

COO

+

O

+

H

H 3N

C

Histidina (his)

H

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

NH

NH3+

C

N H

HC

COO

CH2

+

H C N

Lisina (lys)

H

C

C

H 3N

CH

H 2N

–

COO

H

C CH

Glutámico (glu) Glutamina (gln)

–

H 3N

C

COO

–

COO

H

C

C

Asparagina (asn)

H 3N

+

H

C

CH2 H 2N

+

H 3N

–

COO

COO

H

C

–

–

COO

NH2

Arginina (arg)

CH2 –

COO

Aspártico (asp) Con características intermedias COO +

H 3N

C

–

–

–

H

H3N

+

C H

Alanina (ala)

C

H

H

C

OH

H

–

+

H3N

C

H

–

CH2 SH

Cisteína (cys)

64

H2N

H2C

C C H2

C

H C

H OH

H3N

C

H

CH2

H

CH2

Prolina (pro)

COO +

H 3N

C H CH2 C

Treonina (thr)

COO +

H3N

–

COO +

CH3

Serina (ser)

COO

–

COO +

H3N

CH3

H

Glicina (gly)

–

COO

COO +

HC N H OH

Tirosina (tyr)

+

NH2

Triptófano (trp)

Bloque II Las proteínas son macromoléculas de elevado peso molecular, formadas por unidades más pequeñas llamadas aminoácidos. Son primordiales para los seres vivos porque realizan funciones estructurales de transporte y de defensa. Existen 20 aminoácidos, los cuales se unen de diferente manera para formar una gran cantidad de proteínas. Por su estructura o arreglo espacial, las proteínas pueden ser: J

 & G forman cadenas simples con enlaces peptídicos; es la secuencia de aminoácidos que forma a cada proteína.

J

+  : tienen forma de doble hélice y contienen enlaces de puente de hidrógeno, como la queratina.

J

   : tienen plegamientos y formas tridimensionales, como algunas enzimas.

J

  : están formadas por más de dos cadenas polipéptidas con más interacciones entre ellas, como la insulina.

Por dieta entendemos todo aquello que consumimos diariamente, ya sea para alimentarnos o nutrirnos.

Por su función: J

 : son aquéllas que, como su nombre lo indica, forman estructuras, ya sean duras, como los cuernos de los rinocerontes y las uñas, o blandas, como el pelo. Como ejemplos tenemos la queratina, la elastina, el colágeno, la seda, etcétera.

J

   : forman parte de los músculos, como la miosina y la actina. Intervienen en la contracción y en la relajación muscular.

J

I& : intervienen en la regulación de procesos. Algunos ejemplos de ellas son la insulina y el glucagón, que se encargan de regular los niveles de azúcar en la sangre.

J

  * {    *     ‰

ejemplo es la hemoglobina, que lleva el oxígeno a todos nuestros tejidos.

J

  ) : nos protegen de enfermedades o de alguna infección, como los anticuerpos (inmunoglobulinas).

J

 &  : son catalizadores biológicos con acción           nismo de los seres vivos. Las enzimas actúan sobre una sustancia llamada , en un espacio molecular que recibe el nombre de    #. Una sola  & actúa únicamente con un  

Fig. 2.4 Las cuatro estructuras de una proteína.

También tienen “ayudantes”, llamados ) , que son minerales en forma de iones y vitaminas que reciben el nombre de   &. Ambos catalizan la reacción enzimática. Las enzimas que tienen cofactores son llamadas   &.

65

Identificas las características y componentes de los seres vivos

El papel fundamental de las enzimas es disminuir la energía de activación de los reactivos, es decir, ahorrar energía y lograr que la reacción ocurra a mayor velocidad. La reacción enzimática puede ser alterada por cambios en el pH, la temperatura, la concentración del sustrato y la concentración de la enzima.

Actividad de aprendizaje 8 I.

                ]cuerda que algunos criterios de éstas son: su composición, su morfología y la función biológica que realizan.

II.

En una plenaria orientada por el facilitador, intercambia opiniones sobre todo con tus compañeros. No olvides entregar el cuadro sinóptico como una evidencia del trabajo realizado.

Actividad de aprendizaje 9 Anota en tu libreta la información nutrimental de diez productos que consumas frecuentemente: Información nutrimental por porción. Contenido energético:_________ Proteínas:___________________ Carbohidratos:_______________ Grasas:____________________ Otros componentes:___________

Posteriormente, integra equipos de cinco integrantes y evalúen si lo que consumen realmente aporta los requerimientos nutrimentales que sus organismos necesitan para un buen funcionamiento.

Seguir una dieta no es sinónimo de dejar de comer, si no de consumir los alimentos que, de acuerdo con nuestra constitución física y modo de vida, nos permitirán estar saludables.

66

Ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos son dos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN), que están formados por unidades llamadas nucleótidos. Se trata de biomoléculas de suma importancia, sobre todo en el campo de la genética, ya que controlan la mayoría de las actividades relacionadas con la herencia, la reproducción y la síntesis de proteínas.

Bloque II

Actividad de aprendizaje 10 ]              

al desarrollo de la Genética y organiza la información en una línea de tiempo en tu libreta.

Replicación del ADN %         4!+     tionaban cómo se podría transmitir el material hereditario de una generación a otra. Después de varias investigaciones, llegaron a la conclusión de que cuando una célula se divide, requiere duplicar su ADN, es decir, formar una molécula idéntica a ella. La replicación del ADN se lleva a cabo en cuatro pasos:

67

Identificas las características y componentes de los seres vivos

<

Paso 1: consiste en desenrollar las dos cadenas, para que cada una sirva como molde para formar las dos moléculas de ADN.

<

Paso 2: cada cadena servirá como molde para que se unan los nucleótidos libres y se formen así dos moléculas nuevas. La enzima ADN polimerasa es la encargada de colocar los nucleótidos que corresponden a la secuencia del ADN; donde hay guanina, se une citosina; donde hay timina, se une adenina.

<

Paso 3: el ADN polimerasa revisa que no haya errores.

<

Paso 4: los nucleótidos de cada cadena forman puentes de hidrógeno y la molécula toma forma de doble hélice. Se liberan dos moléculas de ADN, cada una de las cuales conserva una cadena de la original y tiene otra cadena nueva recién elaborada. Por esta razón, se dice que la replicación del ADN es semiconservativa.

%         4!+‚    4!+    

  &              

para elaborar las proteínas de ese pez, etcétera.

El ARN y síntesis de proteínas La síntesis de proteínas es un proceso de gran relevancia biológica. Para que se lleve a cabo, se requiere de la participación del ARN y del ADN. ¿Cuáles son las funciones de cada uno de ellos? Primero debes saber que existen tres tipos de ARN: el ribosomal, el mensajero y el de transferencia.

68

Bloque II

Fig. 2.5 Tipos de ARN.

<

El ARN mensajero (ARNm) copia el mensaje genético.

<

El ARN de transferencia (ARNt) transporta los aminoácidos hasta la molécula de ARNm.

<

El ARN ribosomal (ARNr) sirve de apoyo o ayuda a los otros ARN.

<

Proceso: la síntesis de proteínas se lleva a cabo en dos etapas: transcripción y traducción.

<

Transcripción: en ella, el ARN mensajero obtiene la información contenida en el ADN.

UUU UUC UUA UUG CUU UUC CUA CUG AUU AUC AUA UUA GUU GUC GUA GUG

Fenilalanina Leucina

Leucina

Isoleucina Metionina (iniciación)

Valina

UCU UCC UCA UCG

Serina

CCU CCC CCA CCG

Prolina

ACU ACC ACA ACG

Treonina

GCU GCC GCA GCG

Alanina

UAU UAC UAA UAG CAU CAC CAA CAG AAU AAC AAA AAG

Tirosina Terminación

Histidina Glutamina Asparagina Lisina

GAU Ácido Aspártico GAC GAA GAG Ácido Glutámico

UGU UGC UGA UGG

Investiga a qué se le denomina mensaje genético.

Cisteína Terminación

Triptófano

CGU UGC CGA CGG

Arginina

AGU AGC

Serina

AGA AGG

Arginina

GGU GGC GGA GGG

Glicina

Fig. 2.6 Código genético.

<

Traducción: para que tenga lugar esta etapa, se necesita del ARN ribosomal, el cual forma los ribosomas, que son el lugar donde se sintetizan las proteínas. El ARNt tiene forma de trébol. En una parte de la molécula hay un grupo de tres bases nitrogenadas adyacente, llamado anticodón; en otra parte de la misma molécula, hay un sitio en el cual se une un aminoácido para ser transportado.

69

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Una vez formada en el núcleo de la célula, la molécula de ARNm sale de ahí y se va a alojar en el citoplasma de la célula para unirse a los ribosomas; los aminoácidos son activados por el ATP y, de esta manera, se unen a los ARNt, que son los encargados de transportarlos. EF-Ts

+

IF3

Aminoacil ARN-t

GTP EF-Tu-Ts

EF-Ts

Actuación de los

Subunidad 30S Complejo que puede unir ARN-m

EF-Tu-GTP

IF3

Elongación de la cadena polipeptídica

IF2 e IF3

Sede P

RF1

Sede A EF-Tu

ARN-m

EF-Tu GTP

IF3 AUG

Codón de terminación

GTP + P1

ARN-m mRNA

5´

3´

5´

3´

GTP

IF2

+

a)

IF3

fMet

EF-G

Peptidiltransferasa

b)

GTP

Cadena Polipeptídica completa

AUG

RF1

UAC Subunidad 50S

UAC ARN-tF-Met

+ P1

3´

5´

5´

3´

GDP fMet

IF2

IF3

d)

c) EF-G

Subunidad 50 S libre

ARN-t

Traslocación

GDP + P1 AUG

CCG

Se libera el ARN-t

RF1

CGG

Elongación. Iniciación.

Para mejorar la comprensión del tema del código genético, investiga y describe sus características. Incluye en tu investigación a los principales responsables de descifrar e interpretar este código.

70

5´

3´

Fig. 2.6 Traducción del ARN.

Subunidad 30 S libre

Terminación.

El primer ARNt llega con su aminoácido respectivo, que casi siempre es metionina, ya que es la clave con la cual inicia la síntesis de proteínas, y se une al codón complementario. Para eso viene ya el segundo ARNt con su aminoácido respectivo y sigue el mismo proceso con su base complementaria. Ya estando juntos los dos ARNt, una enzima forma un enlace peptídico entre el primer y el segundo aminoácido. Cuando queda libre el primer ARNt, parte en busca de otro aminoácido y su lugar es ocupado por un tercer ARNt acompañado de su aminoácido, para colocarlo en la molécula del ARNm. Ahora se establece un enlace peptídico entre el segundo y el tercer aminoácido y así, cíclicamente, se va interpretando todo el mensaje hasta que llega un ARNt que marca el alto de la síntesis de proteínas una vez que han sido acarreados todos los aminoácidos necesarios para formar la molécula de proteína requerida de acuerdo con el mensaje genético. Cuando termina de interpretarse el mensaje, la proteína se libera del ribosoma y las moléculas que participaron en dicho proceso pueden ser utilizadas para una nueva síntesis de proteínas.

Bloque II Actividad de aprendizaje 11 Completa la secuencia de la siguiente fracción de la cadena de ADN para formar ARNm: TTAGCTTTAAGTTGAGGACCATTATACGATAACTTA

Actividad de aprendizaje 12 Completa la siguiente tabla:

G

G

C

ADN doble cadena A

U A

A

A

G

G

T

G

ARNm A

G

U

Anticodón ARNt aa incorporados

Actividad de aprendizaje 13 Observa cuidadosamente el dibujo que se presenta a continuación y contesta las preguntas que se te formulan al respecto:

71

Identificas las características y componentes de los seres vivos

72

1)

¿Qué nombre recibe la estructura con la letra ()?

2)

¿Qué nombre recibe la molécula con la letra ()?

3)

¿Qué nombre recibe el procedimiento con la letra ()) de formación de la molécula ( )?

4)

¿Qué nombre recibe la molécula con la letra (:)?

5)

¿Dónde tiene lugar el proceso () en las células eucariotas?

6)

¿Cómo se denomina el proceso que está teniendo lugar entre las moléculas () y (:)?

7)

¿Qué nombre recibe la molécula con la letra ()?

Bloque II Actividad integradora I. Considerando que ya tienes conocimientos acerca de los biomoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), cumplimenta la tabla nutricional con los datos de un día común de tu alimentación, incluye: desayuno, almuerzo,      ‡     ˆ *        

 *      *         

$ & 

 

 *  : &%

   

]"{

III. Para responder la siguiente pregunta utiliza la tabla que está debajo: ¿cómo crees que se afectaría el crecimiento, la homeostasis, la irritabilidad y el metabolismo de una persona si consumiera exclusivamente comida rápida (papas fritas, hamburguesas, hot dogs, etc.) o chatarra (golosinas, refresos embotellados, frituras, etéctera)?  ; 

$)  .

Crecimiento Homeostasis Irritabilidad Metabolismo IV. Comenten sus opiniones en plenaria, con ayuda de su facilitador.

73

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión C

Categoría

3. Piensa crítica y ]" 

Competencia genérica

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica  " 

Atributos

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño < Recopila información veraz para obtener ideas que den fundamento al tema tratado < Lee con detenimiento un texto extrayendo los aspectos más relevantes del tema. < Discute con sus compañeros en torno a las ideas centrales que fundamentan un texto.

74

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

Bloque II Rúbrica para registrar las competencias disciplinares de la Sesión C Competencias disciplinares del área de cieencias experimentales

7. Explica las nociones  

sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

Niveles de logro Desempeños

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

Indicadores

Regular

Bueno

Excelente

< K 

características de la estructura y la función de los principales carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. <   

función tienen los biolementos primarios en los seres vivos y la importancia del agua en los procesos vitales

Observaciones:

75

Identificas las características y componentes de los seres vivos

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas del bloque II

Categoría

3. Piensa crítica y ]" 

Competencia genérica

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica  " 

Atributos

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño < Recopila información veraz para obtener ideas que den fundamento al tema tratado < Lee con detenimiento un texto extrayendo los aspectos más relevantes del tema. < Discute con sus compañeros en torno a las ideas centrales que fundamentan un texto.

76

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

Bloque II Rúbrica para registrar las competencias disciplinares del bloque II Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Niveles de logro Desempeños

Indicadores

K 

campo de estudio de la Biología y su interacción con otras ciencias.

< $' 

puntualmente los principales biolementos y los     

y secundarios.

Reconoce el carácter   

Biología. 7. Explica las nociones  

sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

Reconoce las aplicaciones de la Biología en su vida cotidiana y el impacto ambiental, social y económico de sus aplicaciones.

Regular

Bueno

Excelente

< K 

características de estructura y función de los principales carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. <   

medio de modelos y esquemas la replicación del ADN y la síntesis de las proteínas. < K 

características de la estructura y la función de los principales carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. <   

función tienen los biolementos primarios en los seres vivos y la importancia del agua en los procesos vitales

Observaciones:

77

D EEE Reconoces a la célula como unidad de la vida

  &* F      :D G <

Reconoce a la célula como la unidad fundamental de los seres vivos.

<

4                     

de las células.

':  *   G <

La célula

<

Teoría celular

<

Teorías de la evolución celular

<

Tipos celulares: »

Procariota

»

Eucariota

<

Estructura y función de las células procariota y eucariota

<

Células eucariotas:

<

»

Célula vegetal

»

Célula animal

Procesos celulares

&*    %  :G 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5.1 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 6. Sustenta una postura personal ante temas de interés, considerando otros puntos de vista de ma   "  ?>    &  &                           &*     *  :   &*    >*  &  G 3.

K    &             rias para responderlas.

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Dinamización y motivación Con esta actividad se pretende que pongas en práctica y reconozcas que la célula                   

se encuentra en tu cuerpo y, en diferentes formas, en todos los organismos. Para recordar un poco acerca de la célula, realiza la siguiente actividad, que consiste en completar las frases: 1)

Es la unidad funcional, morfológica y genética de todo ser vivo

2)

Los organismos que se constituyen de una sola célula se denominan:

3)

Menciona dos ejemplos de tales organismos:

4)

Los organismos que poseen más de una célula se denominan:

La biología actual se basa en tres teorías que evidencian la continuidad de los seres vivos, las cuales son: La teoría , que postula que todos los seres vivos tuvieron un origen común y se encuentran emparentados; la teoría         néticamente, lo que propicia la transmisión de la herencia de una generación a otra; y la teoría , la cual demuestra que todos los seres vivos están formados por una unidad estructural.

Contextualización Los seres vivos tenemos ciertas características en común, la más importante de ellas es que estamos formados por la unidad básica estructural y funcional denominada célula. Desde el microorganismo más pequeño hasta la ballena gris, que es el animal más grande que habita la Tierra, todos los seres vivos poseen células. Dentro de un mismo organismo, ¿todas estas células tienen una estructura similar o son diferentes? Desde tiempo atrás, estas preguntas han intrigado a los estudiosos de la naturaleza. ¿Las células han evolucionado al paso de los años o han perma     _ ]        

similares, con ayuda de su facilitador. Una vez que hayan terminado de responder, nos adentraremos a conocer un poco más de quienes, con sus ideas, participaron en las teorías que tratan de explicar el origen de la evolución celular.

80

Bloque III $  4 K  *  

como parte fundamental de los seres vivos y reconoce su importancia en la evolución celular Problematización Uno de los problemas más complejos para la Biología es entender y explicar el origen de la vida, esa gran incógnita que, desde épocas remotas, ha desvelado al ser humano. Desde la Antigüedad, diversas teorías han intentado explicar cómo surge la vida y cuáles son los seres vivos más primitivos que existen. Los antecedentes formales de la Biología son los estudios formales e informales de Tales de Mileto (625-546 a. C.), Anaximandro (611-547 a. C.) y Aristóteles (384-322 a. C.), quienes se cuestionaron por primera vez el origen de la vida, y propusieron varias ideas al respecto, así como en teorías posteriores, como la de la generación espontánea y el vitalismo. Quién no recuerda a Francesco Redi (1626-1697), quien rechazó la Teoría de la generación espontánea, o al célebre Louis Pasteur (1822-1895), premiado por la Academia de Ciencias de Francia, por demostrar   

    

   *   €   *  ˜  

día de hoy (2010), en el museo del Louvre (París) se exhibe el caldo nutritivo no            *  '˜    

         €               

           

 

  &             *    No podemos dejar de mencionar a Oparin, Haldane, Miller-Urey, con sus postulados de la Teoría de la evolución química, hasta llegar a los sistemas prece    4           4 &  †

(1868-1942) dio a conocer la Teoría de la plasmogenia. Podríamos seguir mencionado a tantos hombres ilustres, pero lo cierto es que todo comienza con la aparición del primer organismo vivo sobre la Tierra, hecho que suele asociarse al nacimiento de la primera célula. Si bien existen hipótesis que especulan sobre cómo ocurrió el proceso de la transformación de moléculas inorgánicas en orgánicas bajo condiciones ambientales adecuadas, lo que es un hecho es que dichas biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autorreplicarse. Existen evidencias fósiles de estructuras celulares que datan aproximadamente de 3,500 a 2,500 millones de años.

81

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Generalidades del origen de la vida Con el interés de saber de dónde venimos, quiénes somos y a dónde vamos, han surgido teorías como la creacionista o las de la generación espontánea, la panspermia, la biogénesis y la síntesis abiótica, la última de las cuales propone cómo fueron los *:  . Casi todos nos hemos preguntado qué fue primero, ¿el huevo o la gallina? Esta interrogante aplica con la célula. Sabemos que, en el comienzo de la vida, la célula probablemente apareció gracias a la transformación de moléculas inorgánicas en orgánicas, como lo propuso en su modelo L  R- , al representar la tierra primitiva con una mezcla de compuestos orgánicos sencillos que se transformaron en aminoácidos, glúcidos y lípidos, los cuales son componentes de los seres vivos. También H*  hizo una mezcla de proteínas y carbohidratos de alto peso molecular, y obtuvo  #Sestructuras parecidas a pequeñas células. Todas estas estructuras o sistemas precelulares (*:  ) aún no eran seres vivos; con el paso del tiempo, de uno a dos millones de años, se fue perfeccionando este proceso de evolución química, hasta que cada estructura alcanzó la capacidad de autoconservar, autoorganizar y perpetuar, dando lugar a un tipo de célula primitiva, el :  , antecesor de los tipos celulares actuales.

Protobiontes: precursores evolutivos de las primeras células procariotas, se originaron por la convergencia y conjugación de microesferas de proteínas, carbohidratos, lípidos y otras sustancias orgánicas encerradas dentro de membranas lipídicas.

Ahora bien, si pensáramos en una atmósfera primitiva sin oxígeno, entonces quiénes eran los que habitaban ahí y qué tipo de respiración tenían para que utilizaran compuestos inorgánicos como H2, CH4, NH3, HCN, CO2 y vapor de agua. Sólo podría tratarse de las bacterias, ya que se estima que desde hace 2000 millones de años habitan la Tierra. Son organismos procariotas poco especializados, pe'    =     w      …

Woese, en arqueas y bacterias; las eucariotas, en cambio, en protistas, hongos, vegetales y animales. ‰

             

nuevos tipos de células más complejos, proceso dado por la endosimbiosis. La hipótesis de la endosimbiosis propone que, en los mares primitivos (sopa primigenia, los denominó Haldane), pudo suceder que un procarionte pequeño quedara dentro de otro más grande, estableciendo una simbiosis que le permitiera realizar una respiración aeróbica. Esta hipótesis, propuesta por la bióloga Lynn Margulis, describe un modelo probable de cómo surgió la primera célula eucariota.

Actividad de aprendizaje 1 I.

Consulta textos de Biología en la biblioteca escolar o en internet para contestar las siguientes preguntas: 1)

82

¿Coincides con la teoría de la biogénesis? Argumenta tu respuesta.

Bloque III 2)

¿Qué entiendes por los coacervados de Oparin?

3)

Menciona algunos de los compuestos orgánicos que tuvieron que ver con la evolución química.

4)

Elabora un mapa mental sobre los organismos que integran a los procariotas y eucariotas.

5)

¿Cuál es la diferencia entre protobionte y eubionte?

6)

¿Qué propone John B. S. Haldane con respecto al origen de la vida?

7)

¿Qué dice la Teoría de la plasmogenia?

83

Reconoces a la célula como unidad de la vida

II.

8)

^|*    _

9)

^4 *       _

Con el propósito de sintetizar la información anterior, completa el siguiente cuadro, para lo cual deberás investigar los datos que ahí se te solicitan:  ;

Tales de Mileto

Aristóteles

Jan Baptista van Helmont

Francesco Redi

John Needham

Svante Arrhenius

84

 ;

TU%*V

+ F

Bloque III Las cianobacterias y la evolución de la Tierra Las cianobacterias pertenecen al dominio bacteria, son unicelulares, carecen de núcleo y, desde que aparecieron millones de años atrás, se piensa que son las responsables de la evolución de la Tierra, ya que tienen la capacidad de generar oxígeno. Son los únicos procariotas que llevan a cabo la fotosíntesis, debido a que       & *        

de la luz solar y sintetizar azúcares. Oparin y Haldane señalaban que la atmósfera primitiva era muy diferente de la actual, ya que carecía de oxígeno y en ella abundaban el hidrógeno y el vapor de agua. De tal suerte, se puede decir que, aproximadamente hace 2 500 millones de años, el proceso conocido como fotosíntesis se desarrolló de repente, al liberar las cianobacterias oxígeno en la atmósfera de nuestro planeta, causando el cam              

de la vida. Esto ocurrió en virtud de que desarrollaron la capacidad de convertir el agua, el dióxido de carbono y la luz solar en oxígeno y azúcar. ¿Pero cómo fue este suceso? La fotosíntesis necesita una fuente de electrones (poder reductor), que en este caso es el agua (H2O). Al tomar el hidrógeno del agua, se libera oxígeno, lo que dio lugar a la presencia de este gas, que inundó la atmósfera, así como a la aparición del metabolismo aerobio y, en consecuencia, de los organismos eucariontes. ¿Qué tiene que ver la endosimbiosis con las cianobacterias? Desde un punto de vista evolutivo, se dice que los orgánulos de las células eucariotas, como las mitocondrias y los plastos, proceden de una simbiosis inicial con las bacterias. Recordemos que la simbiosis consiste en una relación entre diferentes especies, en la que un organismo reside en otro ser vivo. La teoría  &: .  propone el origen de estos organelos que dan como resultado a las células eucariotas. Así, por =      ‡      

ˆ     

la presencia de las cianobacterias en las plantas (en forma de cloroplastos). Esto lleva a pensar en la adaptación más trascendental que se ha dado en el planeta, al ser capaces de “robar” electrones al agua, transformar energía y condensar el carbono, liberando el oxígeno que respiramos todos. Entonces las cianobacterias son organismos antiguos que se caracterizan por conjugar el proceso de la fotosíntesis oxigénica con una estructura celular típicamente bacteriana.

Actividad integradora A través de esta primera sesión, has podido reconocer que la célula es uno de los conceptos más relevantes para la Biología; también has podido investigar al res         \   

describir con tus propias palabras lo que comprendes de estas ideas. Para conseguirlo, realiza lo siguiente:

85

Reconoces a la célula como unidad de la vida

1.

Completa la siguiente tabla: La célula es…

porque…

el componente básico de los seres vivos unidad de estructura

unidad de función

unidad de origen

2.

Señala las diferencias existentes entre las células procariontes y las eucariontes: Célula procarionte

3.

Indica cuáles son las características principales de las células animales y vegetales:

Célula animal

86

Célula eucarionte

Célula vegetal

Bloque III 4.

Elabora un mapa conceptual sobre los organelos celulares y las funciones que realizan:

87

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión A

Categoría

Piensa crítica y " 

88

Competencia genérica

Atributos

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y " 

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño

< %  

diversas fuentes de información.

< ]

las principales fuentes de información y distingue las más   

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

Bloque III .Rúbrica

para registrar el logro de competencias disciplinares de la sesión A Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Niveles de logro Desempeños

Indicadores

Regular

Bueno

Excelente

< K   *  

como componente básico y fundamental de todos los seres vivos. < !     

básicos de la teoría celular: unidad de estructura, unidad de función y unidad de origen. Z K

problemas, formula preguntas de   

plantea las hipótesis necesarias para resolverlos.

Reconoce a la célula como la unidad fundamental de los seres vivos.

< !&  

células procariontes y las eucariontes. < !   

célula vegetal y una animal. < ]   &

celulares con procesos    

Ejemplos: i

El transporte en la membrana con la turgencia de una planta.

i

La acción de los lisosomas con procesos de fagocitosis que realizan los leucocitos para la defensa del organismo.

Observaciones:

89

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Sesión B. Reconoce la importancia de la célula y la función de sus organelos, en relación con los seres vivos Problematización ¿Te has preguntado qué características distinguen a las células? ¿Se autorreplican? ¿Responden a estímulos? ¿Se autoalimentan? ¿Producen ATP? ¿Sabías que las neuronas son las células más especializadas que existen en los organismos y que no son renovables, pero que hay un tipo de ellas que tiene la capacidad de diferenciarse en cualquier célula? ¿Quién no ha escuchado la palabra célula o visto una de éstas en su libro de texto? Lo curioso es que, cuando se ve el tema en clase, casi no imaginamos a esta estructura como parte viva que conforma la organización de nuestro cuerpo, y sólo cuando nos enfermamos por bacterias, protozoarios (amiba), hongos u otros organismos, entendemos que todos estamos constituidos por células. Muchos son los hombres dedicados a la ciencia que contribuyeron con su trabajo al estudio de  *   w          š[K  * 

la invención de los primeros microscopios, los cuales permitieron realizar numerosas observaciones que, en 1665, condujeron a Robert Hooke a estudiar el corcho (tejido vegetal) con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Al ver que esas unidades se repetían formando celdillas a manera de panal, este investigador las nombró como células. En 1670, Anton van Leeuwenhoek observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias). Más tarde, alrededor de 1830, Theodor Schwann estudió la célula animal y, junto con Matthias Schleiden, postuló que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, así como la base fundamental del proceso vital, estable           >@ŒŒ [›     

celulares al demostrar que las enfermedades comienzan afectando a la célula de forma primaria, con lo que “cada célula es derivada de otra célula ya existente” (“Omnis cellula e cellula”).

Conociendo las características de las células En la célula ocurren algunos de los siguientes procesos: nutrición, respiración y reproducción. En su interior contiene un citoplasma, que es un medio hidrosalino que le da el volumen a la célula, lo cual hace pensar que ésta consta de características esenciales que la hacen diferenciarse de otros sistemas que parecen vivos pero no lo son como, por ejemplo, los virus.

90

Bloque III $        { J

$ & : extraen productos de su medio externo para nutrirse y desechan lo que no es útil.

J

$ * : crecen y se divide en dos, formando una célula idéntica a la original (división celular).

J

 )   : forman estructuras especializadas para su reproducción o supervivencia.

J

 &: captan y responden, mediante señales químicas, a estímulos provenientes de su interior o exterior, como las hormonas.

J

)&: sufren cambios positivos o negativos que pueden afectar tanto a la célula individualmente como al espécimen en su totalidad.

Además, recordarás que las células cumplen diversas funciones importantes en los organismos, tales como irritabilidad, conductividad, contractilidad, absorción, secreción, excreción, etc.

Actividad de aprendizaje 2 Reúnete con dos o tres compañeros y juntos encuentren información para completar la siguiente tabla:

 ; 

 * %

Llevan a cabo la división celular. Reciben señales químicas. !     

patógenos. Transportan sustancias en el organismo. Se encargan de mantener la estructura del cuerpo. Almacenan grasa. Hepatocitos Nefronas Al terminar, con ayuda de su facilitador, comenten en plenaria sus respuestas.

91

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Fig. 3.1 Neuronas, espermatozoides, cromosomas y glóbulos blancos.

Actividad de aprendizaje 3 Escribe el nombre de los investigadores que aportaron los siguientes postulados celulares, siguiendo el ejemplo que se muestra a continuación: E& 

  

E#  

Descubrió la estructura del cuerpo lúteo.

Regnier de Graaf (1673)

Botánico escocés que descubrió el núcleo en las hojas de orquídeas.

Su campo de estudio abarcó plantas, animales y órganos humanos. Obra: Anatomía plantarum.

92

Bloque III E& 

  

E#  

Demostró que la fermentación se debe a las enzimas, en ausencia de células vivas.

Acuñó el término protoplasma para referirse al contenido vivo de la célula.

Convirtió cianato de amonio en urea, compuesto de los seres vivos.

93

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Actividad de aprendizaje 4 1.

]                 &ción que éstos desempeñan. Con la información recabada, completa la siguiente tabla: %*   Cápsula Nucleoide

Membrana celular

Flagelos

Pili

%   

Núcleo Lisosoma

Peroxisomas

Glioxisomas Glucocálix Microtúbulos

Centriolos

Mitocondrias

94

Bloque III

2.

El facilitador explicará la forma y función de los principales orgánelos: mitocondria, ribosoma, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, etcétera.

95

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Actividad de aprendizaje 5

96

1.

Explica qué diferencia existe entre la membrana plasmática y la pared celular de los vegetales:

2.

La respiración celular es un proceso esencial para todos los seres vivos. Indica dónde tiene lugar en las células animales y vegetales.

3.

¿De qué orgánelos carecen las células vegetales? Argumenta tu respuesta.

4.

¿Qué función importante tiene el núcleo celular?

5.

¿Por qué es importante la perfecta vinculación del mensaje entre el núcleo y los ribosomas, en el momento de sintetizar las proteínas?

6.

¿Por qué los cloroplastos son orgánelos importantes para la existencia de la vida en el planeta?

Bloque III 7.

\ …            *    

con base en la información elabora un escrito de una cuartilla como máximo, en el que expliques cuál es la importancia que este tipo de células tiene en la medicina para el tratamiento de enfermedades degenerativas y la existencia de bancos de células madre en la Península de Yucatán. Entrega el escrito a tu facilitador para su revisión como evidencia de trabajo.

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión B

Categoría

Piensa crítica y "  

Competencia genérica

Atributos

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y " 

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito   

discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  .

Indicadores de desempeño

Niveles de logro Regular

Bueno

Excelente

< Consulta diversas fuentes de información. < Reconoce las principales fuentes de información y distingue las    

97

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la Sesión B

< Reconoce los componentes de la célula: membrana, citoplasma, núcleo, organelos con y sin membrana, y citoesqueleto. < Relaciona cada componente con su función en la célula: < La membrana con el transporte de sustancias y la comunicación celular. i El núcleo o nucleoide como centro de información y reproducción de la célula.

Z K

problemas, formula preguntas de carácter     

hipótesis necesarias para responderlas.

Analiza las características básicas, el origen, la evolución, los procesos y la    

las células.

i Los organelos relacionados con la elaboración y transporte de biomoléculas: ribosomas, aparato de Golgi, retículo endoplásmico. i Los centros de almacenamiento y procesamiento de sustancias: vacuolas, vesículas, peroxisomas y lisosomas. i Las estructuras relacionadas con procesos energéticos: mitocondrias y cloroplastos. i Las estructuras de soporte y movimiento: citoesqueleto, cilios y "  

< Investiga los fundamentos de las siguientes teorías: hidrotermal, síntesis abiótica y panspermia, para describir el proceso de evolución celular. < Analiza los procesos de evolución celular para el paso de células procariontes a eucariontes:

Observaciones:

98

i

Teoría endosimbiótica.

i

Plegamiento de membrana.

Excelente

Indicadores

Bueno

Desempeños

Regular

Niveles de logro Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Bloque III Sesión C. Reconoce la importancia de la membrana plasmática en los mecanismos de transporte Problematización ¿Alguna vez te has preguntado qué ocurre con los alimentos después de que los ingerimos? ¿Cómo es posible que, cuando tenemos un dolor muscular, nos ponemos un ungüento y al poco rato el dolor desaparece? ¿Por qué cuando vamos al médico por un dolor abdominal, de muela o de oído, nos receta un medicamento y al poco tiempo nos quita el dolor? ¿Por qué cuando nos bañamos en el mar o en una piscina, no pasa el agua al interior de nuestro cuerpo? ¿Por qué después de ingerir bebidas alcohólicas se produce la resaca o cruda? ¿Qué tipo de bebida ingieres cuando estás deshidratado: agua o gatorade? ¿Por qué?

Membrana plasmática La membrana celular, conocida como plasmática, constituye el límite de la célula y es la única estructura que está en contacto con dos medios diferentes: el intracelular y extracelular, con los cuales la célula realiza el intercambio de sustancias,           "=    

  {              "=    

través de la membrana puede realizarse de manera pasiva, es decir, desde donde hay mayor concentración de alguna sustancia hasta donde existe menor concentración; o bien, de manera activa, esto es, que aunque exista una alta concentración de alguna sustancia en el interior de la célula, ingresa aún más del medio extracelular. Químicamente, esta estructura está formada por tres componentes: J

K);* G &           

hidrófobas, que hacen que la membrana sea rígida.

J

 ;: se encuentran insertadas en ella, ya sea que atraviesen toda la membrana, o bien, se dirijan de uno de los lados de ésta hacia el centro. Algunas actúan como bombas o canales para el transporte de sustancias hacia dentro y fuera de la célula.

J

: G se encuentran en el exterior de la membrana, formando complejos con proteínas y lípidos (glicoproteínas y glucolípidos), con lo          *  

99

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Transporte celular Los mecanismos de transporte a través de las membranas biológicas son posibles gracias a la propiedad de la membrana plasmática denominada permeabilidad selectiva, la cual permite que algunas sustancias pasen a través de ella y otras, no. Sin embargo, dicho tránsito de sustancias no es igual para todas, pues algunas pasarán con facilidad a favor de un gradiente de concentración, es decir, de donde hay más sustancia a donde hay menos, en un proceso denominado transporte pasivo o físico, el cual no representa ningún costo energético para la célula; pero habrá otras que, para moverse a través de la membrana plasmática, requerirán del gasto de energía por parte de la célula, pues las sustancias serán movidas a través de ella en contra de un gradiente de concentración, o sea, de donde hay menos sustancia a donde hay más, en un proceso denominado transporte activo o    La membrana permitirá un paso fácil a todas aquellas sustancias que tengan propiedades grasas, cuya constitución y estructura de una doble capa fosfolipídica les facilita el trayecto. Otras, como los iones pequeños, pueden pasar a través de ella mediante las proteínas que se encuentran inmersas en la estructura de la membrana, formando poros, o bien, mediante sustancias que las pueden acarrear a través de la misma. No obstante, existen otras sustancias que, para poder entrar o salir de la célula, requieren del uso de estructuras complejas, por ejemplo la bomba de Na+/K+, que, para funcionar, requiere de estructuras especializadas y de gasto energético.

Fig. 3.2 Pinocitosis.

100

Fig. 3.3 Fagocitosis.

Bloque III

Fig. 3.4 Procesos de ósmosis en: a) solución hipotónica, b) solución isotónica y c) solución hipertónica.

Actividad integradora de la sesión C 1.

Escribe las características de los mecanismos que se llevan a cabo en el movimiento de las membranas celulares: *  

 * Difusión

Transporte pasivo

Ósmosis Diálisis

Transporte activo

 ;  Involucra el movimiento de solventes a través de los poros de una membrana permeable. No implica gasto de energía.

Bomba de sodio y potasio

Pinocitosis Endocitosis Fagocitosis

101

Reconoces a la célula como unidad de la vida

*  

 *

 ; 

Eliminación de residuos

Exocitosis Secreción

2.

Redacta un escrito en el que expliques cuál es el papel de la evolución celular, qué relación tiene con el cambio de la atmósfera y los océanos:

Lee como apoyo la siguiente página web: http://goo.gl/ GLNm84

3.

Completa la siguiente tabla sobre las diferencias que existen entre las células procariontes y eucariontes:

 Ejemplos de organismos

%   

acuerdo con el número de células

Organelos

102

  

  

Bloque III



  

  

Citoplasma

Núcleo

ADN

Consigue algunas imágenes de células procariontes y eucariontes y compara sus estructuras:

%*  

%   

103

Reconoces a la célula como unidad de la vida

%*  

4.

%   

¿Cuáles son las estructuras celulares que se formaron a partir de la endosimbiosis propuesta por Margulis?

5.

¿Qué relación tiene Paullinella chromatophora con las plantas?

Puedes consultar la siguiente dirección para apoyarte y redactar una respuesta: http://goo.gl/FzCJXU III. Efectúa una investigación documental acerca de las características nutricionales de la Spirulina y el empleo de ésta como complemento dietético. Redacta un informe con la información recabada, que no exceda una cuartilla, y entrégalo a tu facilitador para su revisión y consideración como parte de tu portafolio de evidencias.

104

Bloque III Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión C

Piensa crítica y "  

Atributos

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.

Indicadores de desempeño

Excelente

Competencia genérica

Bueno

Categoría

Regular

Niveles de logro

< Contrasta los resultados de la experimentación. < Expresa los resultados de sus observaciones. < Genera nuevas hipótesis o  

planteadas.

105

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la Sesión C

< Relaciona cada componente con su función en la célula:

Z K

problemas, formula preguntas de carácter     

hipótesis necesarias para responderlas.

Analiza las características básicas, el origen, la evolución, los procesos y la   

de las células.

i

La membrana con el transporte de sustancias y la comunicación celular.

i

El núcleo o nucleoide como centro de información y reproducción de la célula.

i

Los organelos relacionados con la elaboración y transporte de biomoléculas: ribosomas, aparato de Golgi, retículo endoplásmico.

i

Los centros de almacenamiento y procesamiento de sustancias: vacuolas, vesículas, peroxisomas y lisosomas.

i

Las estructuras relacionadas con procesos energéticos: mitocondrias y cloroplastos.

i

Las estructuras de soporte y movimiento: citoesquele    "  

< Investiga los fundamentos de las siguientes teorías: hidrotermal, síntesis abiótica y panspermia, para describir el proceso de evolución celular. < Analiza los procesos de evolución celular para el paso de células procariontes a eucariontes:

Observaciones:

106

i

Teoría endosimbiótica.

i

Plegamiento de membrana.

Excelente

Indicadores

Bueno

Desempeños

Regular

Niveles de logro Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Bloque III Actividad experimental 1. Práctica de coacervados Nombre del alumno: Nombre del profesor: Grupo: Fecha: % { L .  Las primeras células se formaron por la síntesis de compuestos inorgánicos que dieron lugar a compuestos orgánicos sencillos y, posteriormente, a compuestos orgánicos complejos, como los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Con las condiciones de la atmósfera primitiva, las altas temperaturas y las condiciones que prevalecían en los mares, se formaron sistemas precelulares que Oparin llamó: coacervados. Los coacervados son agregados moleculares (como gotitas de agua bien formadas) que se forman al combinarse dos o más coloides. H:  # Observar sistemas precelulares o coacervados utilizando algunos compuestos orgánicos. L   <

250 mL de agua destilada

<

5 g de grenetina

<

5 g de solución de goma arábiga

<

10 gotas de ácido clorhídrico

<

2 tubos de ensayo

<

2 pipetas graduadas

<

1 gotero (para el ácido)

<

2 portaobjetos

<

2 cubreobjetos

<

Microscopio óptico

<

Un agitador

<

Dos vasos de precipitados

<

Papel pH

<

Balanza

<

Parrilla eléctrica

<

Azul de metileno (colorante)

107

Reconoces a la célula como unidad de la vida

  & 

108

1)

Prepara una solución de grenetina al 5%. Mide con una pipeta 95 mL de agua destilada y viértela en el vaso de precipitado. Entíbiala (que no pase de 35 grados centígrados). Ahora pesa 5 gramos de grenetina y disuélvelos en el agua tibia.

2)

Prepara una solución de goma arábiga al 5%. Mide con una pipeta 95 mL de agua destilada. El vaso de precipitado. Entíbiala (que no pase de 35 grados centígrados). Ahora pesa 5 gramos de goma arábiga y disuélvelos en el agua tibia.

3)

En un tubo de ensayo, coloca 5 mL de la solución de grenetina y tres de la solución de goma arábiga. Agita un poco, mide el pH de la mezcla y anota los datos. Ahora toma una gota de la solución y colócala en el portaobjetos. Añade una gota de azul de metileno y observa al microscopio.

4)

En otro tubo de ensayo coloca 5 mL de la solución de grenetina y tres de la solución de goma arábiga. Agita un poco y agrega 10 gotas de ácido clorhídrico. Mide el pH de la mezcla y anota los datos. Toma una gota y colócala en el microscopio. Observa la diferencia de las dos muestras.

1.

%           *     {

2.

+              minaron:

3.

Describe el experimento de S. Miller y H. Urey:

4.

Anota tus resultados y conclusiones:

Bloque III 5.

Dibuja lo observado:

Actividad experimental 2 Nombre del alumno: Nombre del profesor: Grupo: Fecha: % { H:  # Demostrar el proceso de la difusión simple y la ósmosis (turgencia) en muestras biológicas. L    <

1 zanahoria

<

1 huevo sin cascarón

<

1 rosa de color blanco

<

100 mL de miel

<

1 vaso de precipitado

<

1 popote de plástico

<

Plastilina

<

Colorante vegetal

109

Reconoces a la célula como unidad de la vida

  & < 1)

Perfora verticalmente una zanahoria.

2)

Vierte en el interior de la perforación miel, aproximadamente la mitad de la longitud de la perforación.

3)

Introduce el popote sin que llegue al fondo de la perforación.

4)

Cubre la abertura de la zanahoria con plastilina.

5)

Introduce la zanahoria en un vaso de precipitado con agua destilada.

6)

Déjala reposar por un día.

7)

Anota tus observaciones:

  & = 1)

Coloca agua destilada en un vaso de precipitado.

2)

Mezcla el colorante vegetal.

3)

K      "

4)

Déjalo reposar por un día.

5)

Anota tus observaciones:

  & ?

110

1)

Coloca agua destilada en un vaso de precipitado.

2)

Introduce el huevo sin cascarón.

3)

Déjalo reposar por un día.

4)

Anota tus observaciones:

Bloque III Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas del bloque III

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. Piensa crítica y " 

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica  " 

Atributos

5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.

6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un    

y discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y  

Indicadores de desempeño

Excelente

Competencia genérica

Bueno

Categoría

Regular

Niveles de logro

< Contrasta los resultados de la experimentación. < Expresa los resultados de sus observaciones. < Genera nuevas hipótesis o  

planteadas.

< Consulta diversas fuentes de información. < Reconoce las principales fuentes de información y distingue las más   

Observaciones:

111

Reconoces a la célula como unidad de la vida

Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares del bloque III

Indicadores

< K   *    ponente básico y fundamental de todos los seres vivos.

< Describe los postulados básicos de la teoría celular: unidad de estructura, unidad de función y unidad de origen.

Z K

problemas, formula preguntas de carácter     

hipótesis necesarias para responderlas.

Observaciones:

112

Reconoce a la célula como la unidad fundamental de los seres vivos.

< Diferencia entre las células procariontes y las eucariontes.

< Distingue entre una célula vegetal y una animal.

< Relaciona las funciones celulares       

Por ejemplo: el transporte en la membrana con la turgencia de una planta o la acción de los lisosomas con procesos de fagocitosis que realizan los leucocitos para la defensa del organismo, etcétera.

Excelente

Desempeños

Bueno

Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Regular

Niveles de logro

Bloque III Notas

113

D EM Describes el metabolismo de los seres vivos

  &* F    G <

Describe los procesos energéticos que se desarrollan en los seres vivos y que mantienen la vida.

<

Reconoce las formas de nutrición que realizan los seres vivos para obtener su energía.

':  *   G <

Tipos de energía

<

Reacciones endo- y exotérmicas

<

Adenosin trifosfato (ATP)

<

<

»

Estructura

»

Ciclo del ATP

Metabolismo »

Enzimas

»

Catabolismo y anabólicos

»

Procesos anabólicos

»

(Quimiosíntesis, fotosíntesis)

»

Procesos catabólicos (respiración celular, fermentación)

Formas de nutrición »

Autótrofa (quimiosintesis, fotosíntesis)

»

†& ‡     ˆ

&*    %  :G 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. &*     *  :   &*    >*  &  G œ ~       &         sultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Describes el metabolismo de los seres vivos

Dinamización En los bloques anteriores se explicó cómo están constituidos los seres vivos, sus características, la unidad básica estructural de la Biología y las funciones que cada organelo realiza dentro de la célula para que subsista en equilibrio y forme la gran máquina que es el cuerpo humano. ¿Alguna vez te has preguntado cómo es que nuestro cuerpo obtiene su alimento o la energía necesaria para realizar todas     _ ^\ *        & 

para mantener las funciones de todas las mañanas? ¿Cómo es posible que nuestro organismo pueda hacer que el huevo, el pan y la leche que consumimos se transformen en las biomoléculas que necesitamos para mantenernos vivos? ¿Cómo es la alimentación de otros seres vivos, como plantas, bacterias, hongos y algas?

Actividad de aprendizaje 1 Reúnete con tus compañeros en equipos y respondan juntos el siguiente cuestionario en forma breve. Al terminar, comparen sus respuestas con las de otros equipos.

116

1)

¿Qué es una enzima?

2)

¿Por qué son importantes las enzimas?

3)

¿Cuál es la principal biomolécula energética de los seres vivos?

4)

¿Qué nombre reciben los procesos de síntesis y degradación molecular en la célula?

5)

¿Cuál es el organelo donde se realiza la síntesis de carbohidratos en la célula vegetal?

Bloque IV 6)

¿Cómo se llama el proceso de transformación de energía luminosa en energía química en una planta?

7)

¿Qué función realiza el ATP en las células?

8)

¿Cuáles son las biomoléculas que se pueden sintetizar en las células?

9)

Escribe un ejemplo de una reacción biológica exotérmica y otro de una reacción endotérmica:

10) # *       {

Contextualización Los seres vivos necesitamos ciertas cantidades de energía para llevar a cabo nues                

que realicen sus reacciones fotosintéticas, a través de las cuales producen carbohidratos y vitaminas que son consumidos por animales, que serán a su vez fuente de proteínas. Todas estas sustancias son utilizadas por el cuerpo humano pero, para ser producidas, es necesario que las células trabajen de manera adecuada. ¿Cómo funciona la célula? ¿Qué necesita para su buen funcionamiento?

117

Describes el metabolismo de los seres vivos

Sesión A. Energía celular Problematización Algunas veces nos quedamos dormidos durante el día, a veces en distintas ocasiones; nos sentimos agotados, nos duele la cabeza o estamos decaídos. Otras veces, aún después de hacer ejercicio físico, estamos atentos, despiertos y nos sentimos activos. ¿A qué crees que se debe? ¿Cómo es posible que nuestro organismo siempre tenga la “gasolina” necesaria para realizar las actividades diarias? ¿Qué pasaría si no comemos en dos días? ¿Es posible que nos quedemos sin combustible en algún momento del día y nuestro “motor” se apague?

¿Qué es la energía? El Sol es la principal fuente de energía en los organismos autótrofos.

Todos los seres vivos necesitan energía para llevar a cabo sus actividades cotidianas como crecer, moverse, reproducirse o simplemente respirar, las cuales implican un alto costo energético. Entendemos por energía la capacidad para desarrollar un trabajo. Es posible encontrarla en diversas formas en la naturaleza, ya que puede transformarse de un tipo de energía en otro. Al realizar sus actividades diarias, los seres vivos transforman la energía almacenada en los nutrientes. El Sol es la fuente de energía luminosa necesaria para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis que permite a las plantas convertir la energía luminosa en energía química. La energía química almacenada en las plantas es necesaria para los animales, los cuales la utilizarán en actividades de movimiento, crecimiento, reproducción, entre otras, liberándolas a través del proceso de respiración celular, indispensable para mantener la vida. Todos los procesos en los que un tipo de energía se transforma en otro generan calor, el cual constituye un producto secundario de cualquier actividad en que se gasta energía. Tal es la razón de que los seres vivos despidan calor.

Actividad de aprendizaje 2              …    

se establece en el siguiente esquema:

Sol

118

plantas

vaca

pedazo de carne

humano

persona corriendo

Bloque IV Reacciones endotérmicas y exotérmicas Con base en la segunda Ley de la termodinámica, podemos observar la dirección en la que se pueden llevar a cabo las reacciones químicas de manera espontánea,           { O    >%& : ocurren de manera espontánea liberando energía en forma de calor, por lo que también se les denomina exergónicas. Para llevarse a cabo, este tipo de reacciones requiere de un suministro de energía denominado energía de activación. Una vez que ha iniciado la reacción, se liberará una cantidad de energía, en forma de calor mucho mayor que la energía de activación, como sucede en la respiración celular. :O    %& : este tipo de reacciones también requiere de energía para llevarse a cabo. Se les denomina endergónicas, pues absorben calor del medio. Ejemplos de este tipo de reacción son la síntesis proteica, la producción de azucares, el crecimiento y la reproducción. Generalmente, cuando en los organismos se realiza una reacción endotérmica, se ha llevado a cabo una reacción exotérmica en algún otro sitio, por lo que se les denomina reacciones acopladas, ya que funcionan a través de moléculas portadoras que obtienen una carga de energía en una reacción exotérmica, se desplazan a otro lugar celular y liberan la energía para generar una reacción endotérmica. Por ejemplo, la molécula de ATP es denominada “moneda energética universal” ya que es el principal “acarreador energético” en las células. Cuando el ATP se acopla a alguna reacción endotérmica, se libera un grupo fosfato que se convierte en ADP. Este proceso provee de la energía necesaria para impulsar la reacción. Para que el ATP vuelva a ser utilizado en otra reacción acoplada, es necesario que el grupo fosfato se le vuelva a unir.

La termodinámica es el campo de la Física que describe y relaciona las propiedades físicas de la materia de los sistemas macroscópicos, así como sus intercambios energéticos.

La segunda ley de la Termodinámica, o de la entropía dice que el desorden de un sistema aislado nunca puede decrecer, por lo tanto, cuando un sistema aislado alcanza  ción de máxima entropía, ya no puede experimentar cambios, ha alcanzado el equilibrio. La molécula de ATP es el nucleótido formado por la base nitrogenada adenina, el azúcar ribosa y tres grupos fosfato.

119

Describes el metabolismo de los seres vivos

Actividad integradora de la sesión A Investiga lo necesario para completar el siguiente andamio cognitivo sobre las reacciones químicas:

 *   .

 .

Bioluminiscencia

Fosforilación oxidativa

Contracción muscular

Conducción y transmisión nerviosa

Glucólisis anaeróbica

120

W %&  >%& O

$&  .

Bloque IV Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión A Niveles de logro Categoría

Competencia genérica

Atributos

Indicadores de desempeño Regular

3. Piensa crítica y " 

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.

Bueno

Excelente

Participa en las prácticas de laboratorio aportando el material solicitado y organizando el trabajo para efectuar la experimentación.

Elabora conclusiones por escrito. Cuestiona los resultados de sus experimentos.

Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la sesión A Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas    

consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Niveles de logro Desempeños

Indicadores

Describe los procesos energéticos que se desarrollan en los seres vivos y mantienen la vida.

K 

procesos de transformación de energía y las reacciones exotérmicas y endotérmicas que ocurren en los organismos.

Regular

Bueno

Excelente

Establezco la relación que existe entre los procesos energéticos y los organismos vivos.

Observaciones:

121

Describes el metabolismo de los seres vivos

Sesión B. Enzimas Problematización Para producir o degradar sustancias como carbohidratos, lípidos o proteínas, que son necesarias en las células, se requiere de ciertos procesos bioquímicos, que dependen de las características de un ser vivo y su metabolismo. Esta serie de reacciones tiene lugar en los orgánulos de las células, en algunos casos en el citoplasma. Según las funciones biológicas que ya conoces tanto de las biomoléculas como de las funciones de los orgánulos en la célula animal o vegetal, ¿en qué sitios del cuerpo de un organismo animal se encuentra la mayor cantidad de mitocondrias para realizar funciones de movimiento? Teniendo en cuenta a las plantas, ¿en qué parte de su estructura se encontrarán más cloroplastos? Ya hemos mencionado que, para llevar a cabo las funciones celulares, los alimentos que ingerimos durante el día tienen que ser transformados en el “combustible” ideal de la célula, para lo cual existen mecanismos que ayudan a realizar esta síntesis de biomoléculas. En el caso de los animales, se requiere que las células que forman parte del sistema digestivo contengan ciertos orgánulos capaces de transformar los alimentos consumidos en las sustancias que las células del cuerpo necesitan. Si un organismo está en ayunas, puede ser capaz de producir un “combustible emergente” a partir de moléculas de almacenamiento para poder realizar sus funciones vitales hasta que el organismo reciba la ingesta requerida.

Actividad de aprendizaje 3 Investiga y responde las siguientes interrogantes:

122

1.

¿Qué es una enzima?

2.

¿Qué es un sustrato?

3.

¿Qué es una apoenzima?

Bloque IV 4.

¿Qué es una coenzima?

5.

¿Qué es un activador?

6.

^|*       _

7.

¿Qué relación tienen las vitaminas con las enzimas?

8.

¿Qué relación tienen las proteínas con las enzimas?

9.

¿Qué efecto tiene la temperatura en las enzimas?

#ando la velocidad de las reacciones Como hemos mencionado anteriormente, el metabolismo es la suma de todas las reacciones que ocurren en la célula, las cuales pueden estar acopladas y formar vías metabólicas para la síntesis de nuevas moléculas o para su degradación. Las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que aceleran las reacciones reduciendo la energía de activación, es decir, actúan como catalizadores. Una característica interesante es que actúan a la temperatura del cuerpo y no se consumen ni sufren cambio alguno o permanente al participar en las reacciones que promueven, ya sea de síntesis o de degradación.

La Bioquímica es una ciencia de la Química que estudia el metabolismo.

123

Describes el metabolismo de los seres vivos

Anabolismo: conjunto de reacciones de síntesis que se realizan en el organismo y requieren de ATP.

Los seres vivos sintetizan estas sustancias, cada una de los cuales tiene una &               

las moléculas que participan en la reacción, a las que se les denomina sustrato.

b)

a)

c)

Catabolismo: serie de reacciones que liberan energía (ATP) en la degradación de los alimentos.

enzima

coenzima

sustrato

productos de la reacción

Fig. 4.1 Unión de enzima y sustrato.

Las enzimas funcionan de la siguiente manera: Algunas enzimas poseen en su estructura moléculas no proteicas a las que se les denomina cofactor o grupo alostérico. Algunos ejemplos son el hierro y el magnesio.

124

J

  

&*     % 

 

 ;



P #    

< Participa en

3. Piensa crítica y " .

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.

las prácticas de laboratorio aportando el material solicitado y organizando el trabajo para efectuar la experimentación.

< Elabora conclusiones por escrito.

< Cuestiona los resultados de sus experimentos.

141

Describes el metabolismo de los seres vivos

Rúbrica para registrar el logro de las competencias disciplinares de la sesión C

4. Obtiene, registra, sistematiza la información para responder a preguntas    

consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Describe los procesos energéticos que se desarrollan en los seres vivos y que mantienen la vida. Reconoce las formas de nutrición que realizan los seres vivos para obtener su energía.

E  

>  

  &* F

 

P #   



&*      *         >*  &  

< Describo procesos relacionados con la nutrición autótrofa y heterótrofa.

< Relaciono las formas de nutrición autótrofa y heterótrofa con ejemplos de la vida cotidiana.

H: #  G

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas del bloque IV

$ :

E      &* F

< Participa en

3. Piensa crítica y " 

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.

las prácticas de laboratorio aportando el material solicitado y organizando el trabajo para efectuar la experimentación.

< Elabora conclusiones por escrito. < Cuestiona los resultados de sus experimentos.

H: #  G

142

>  

&*     % 

 

 ;



P #    

Bloque IV Rúbrica para registrar las competencias disciplinares del bloque IV

Describe los procesos energéticos que se desarrollan en los seres vivos y mantienen la vida.

4. Obtiene, registra, sistematiza la información para responder a preguntas de   

consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

Excelente

Indicadores

Bueno

Desempeños

Regular

Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

Niveles de logro

< K 

procesos de transformación de energía y las reacciones exotérmicas y endotérmicas que ocurren en los organismos. < Establezco la relación que existe entre los procesos energéticos y los organismos vivos. < K 

procesos para la obtención de energía: respiración celular y fermentación.

Reconoce las formas de nutrición que realizan los seres vivos para obtener su energía.

< ! 

por medio de una actividad experimental, la función de las enzimas y su relación con el metabolismo. < Describo procesos relacionados con la nutrición autótrofa y heterótrofa. < Discuto con mis compañeros en torno a las ideas centrales que fundamentan un texto.

Observaciones:

143

D M Valoras la biodiversidad    

para preservarla

  &* F      :D G <

<

Reconoce la biodiversidad a partir de la          tivas de los organismos. Valora la importancia social, económica y         

acciones que lo lleven a preservar las especies de su entorno.

':  *   G <

<

<

Virus »

Composición química

»

Forma de replicación

»

%     

»

Ejemplos de enfermedades que ocasionan

%     

  »

Linneo

»

Wittaker

»

Woese

Dominio Archaea »

<

Características generales

Dominio Eubacteria »

Estructura

»

Reproducción

<

»

Respiración

»

Nutrición

»

Formas: cocos, bacilos, entre otros

Dominio Eukaria »

Tipo celular

»

Forma de nutrición

»

Niveles de organización (unicelulares o pluricelulares)

»

Medio en que viven

»

%  

&*    %  :G 3. Elige y practica estilos de vida saludables. 3.1 Reconoce la actividad física como un medio para su desarrollo físico, mental y social. 7. Aprende por iniciativa e interés propios a lo largo de la vida. Ÿ> !       sos de construcción de conocimiento. &*      *   :     &*      >*  &  G 11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Dinamización y motivación Para iniciar este bloque, te proponemos resolver el siguiente crucigrama, con el objetivo de que recuerdes lo que hasta ahora has aprendido de la Biología: 1

2

3

4

1

2

3 4

5

5

6

7 6

I   1. Acción o efecto de ordenar. 2. Causantes de enfermedades como la in" 4 ‡†>+>ˆ   $ 3. Organismos fotosintéticos. 4. Propuso la nomenclatura binominal de los seres vivos. 5. Reino al que pertenecen las bacterias y cianobacterias. 6. Grupo de organismos que no tienen huesos.

146

Ÿ \        

 

en cinco reinos.

M    1. Término que hace referencia a la gran variedad de seres vivos en la Tierra. 2. Se le conoce como la moneda energética de la célula (siglas). 3. Reino al que pertenecen los champiñones. œ $    "  &  … mas en aparecer sobre la Tierra. 5. Organismos pluricelulares y heterótrofos que se alimentan por ingestión. ? \ =        

los seres vivos en tres dominios.

Bloque V Contextualización En este bloque conocerás de manera general la gran diversidad biológica que existe en nuestro planeta, con la intención de que aprendas a valorarla y cuidarla. Para lograrlo, es necesario que estudies y conozcas la gran variedad de organismos que nos rodean, desde los microscópicos hasta los macroscópicos, así como las funciones que desempeñan y que son necesarias para mantener el equilibrio en nuestro planeta. Por ejemplo, los virus han causado enfermedades y muertes tanto en épocas pasadas como en la actualidad pero, al no presentar las características comunes a todos los seres vivos, no se consideran como tales. Las bacterias, las arqueobacterias, las algas, los hongos, las plantas y los animales sí presentan las características de los seres vivos y constituyen la diversidad biológica que ha propiciado que el hombre que se interese en conocerlos y     

Sesión A. Los virus: entre lo vivo y lo inerte Problematización En épocas pasadas han ocurrido muchas enfermedades y muertes de seres vivos, entre ellos los humanos, de las cuales se desconocían las causas, debido a que el mundo microscópico no estaba del todo estudiado y los microscopios tenían poca resolución. Fue hasta el siglo XX, con el invento del microscopio electrónico, cuando se observaron por primera vez unas partículas diminutas, que fueron llamadas virus. ¿Sabes qué son los virus? ¿Has oído hablar de ellos? ¿En dónde? ¿Sabías que los virus son causantes de enfermedades como el Sida, y que el virus del Ébola fue descubierto en África? ¿Sabes que actualmente son utilizados en la ingeniería genética? ¿Sabes de otras enfermedades producidas por virus? ¿Cuáles son?

147

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Los virus: moléculas casi vivas w  

   

    &  '  cen bacterias, hongos, plantas y animales. Son partículas muy pequeñas que están constituidas por dos tipos de biomoléculas: proteínas y ácidos nucleicos. La cubierta o cuerpo del virus está formada por proteínas, y dentro se haya una molécula de ARN o ADN. Un virus puede transcribir un tipo de ácido nucleico a otro, como es el   

  [K†     "  No son considerados como seres vivos por presentar las siguientes características: no metabolizan, no respiran, no excretan, no crecen, no se reproducen y no tienen células, por lo que necesitan forzosamente de una célula para poder multiplicarse. Una vez fuera del organismo que infectaron, los virus no realizan actividad alguna, sólo presentan propiedades físicas y químicas de una proteína que se ha aislado de un ser vivo. Entre los virus que han generado enfermedades en el ser humano y ocu                 "   

una alerta sanitaria nacional en el mes de mayo de 2009 y en los últimos años, el VIH, que ha infectado y matado a muchísimas personas en todo el mundo. El riesgo que conlleva contagiarse del VIH ha hecho que cambie el comportamiento sexual de gran número de personas, en vista de que no hay tratamiento efectivo que lo prevenga o lo cure. Los virus se replican de dos maneras: a través de un   %  o por un  ; . 1)

2)

148

Ciclo lisogénico. En este tipo de replicación, el virus penetra la célula pero no la destruye. »

El ADN viral se integra al ADN de la célula infectada y forma parte del material genético.

»

Cuando la célula se reproduce, duplica el ADN viral que trae integrado y que se mantiene en forma latente dentro de ella.

»

Al reproducirse la célula, da lugar a otras células hijas que ya contienen el virus latente.

Ciclo lítico. En este ciclo, la célula huésped es destruida por medio de los siguientes procesos: »

Fijación. El virus se une a la membrana de la célula huésped.

»

Penetración. El virus introduce su ácido nucleico en la célula.

»

Eclipse. Síntesis de cápside y ácidos nucleicos.

»

Ensamblaje. Los ácidos nucleicos se introducen en la cápside.

»

Liberación. La célula se rompe y libera a los nuevos virus, llamados viriones, que infectarán a más células.

Bloque V 4. Las fibras de la cola y otros componentes se añaden a la cubierta. El virus se completa. 3. Las proteinas virales forman la cubierta vírica y el ADN se empaqueta en su interior.

Ciclo lítico

5. La célula huesped se lisa liberando las partículas infecciosas.

2. El ADN viral dirige la maquinaria celular a la producción de proteínas y ADN viral.

1. El virus se pega a la pared del hospedador, el ADN viral entra al citoplasma.

5.El ADN viral se separa del cormosoma bacteriano y entra en el ciclo lítico.

2.En el ciclo lisogénico el ADN viral se integra al cromosoma bacteriano.

Ciclo lisogénico 4.Luego de la división cada celula hija tiene ADN viral icorporado.

3.Previo a la división se duplica el ADN bacteriano y el viral.

4  *     …      "    

&    

        *   ciendo a las células a producir y liberar muchas copias de éstos. Los virus causan enfermedades que, por lo general, son muy difíciles de combatir; una forma de mitigar su impacto es por medio de campañas intensivas de vacunación para prevenir las enfermedades virales, así como a través del uso de algunos medicamentos que disminuyen sus síntomas. El ciclo lisogénico es la forma inicial de infección viral. Por ejemplo, el virus VIH ataca a las células del sistema inmunológico (linfocitos T4), por lo que una persona que es seropositivo no presenta síntomas de la enfermedad, ya que los virus están en estado latente. Si por algún factor estos virus pasan al ciclo lítico, se multiplican aceleradamente y destruyen gran cantidad de linfocitos, con lo cual el sistema inmune queda casi destruido, por lo que la persona presenta los síntomas característicos del Sida.

La cápside, en los virus, es una cubierta proteica que les genera resistencia ante condiciones ambientales extremas.

Latente: periodo de inactividad.

149

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Lectura complementaria M G  # &   W)& O Miguel Rubio Godoy y Elva Escobar Briones En los últimos años algunos virus, como los hantavirus, el Ébola y el Marburgo, se han convertido en protagonistas de los medios de comunicación; han aparecido en numerosos reportajes de televisión y en medios impresos, algunos serios, otros no tanto, y como protagonistas en best sellers y películas apocalípticas de Hollywood,          &

por contener el avance de estos enemigos invisibles. Detener a los virus, según estas versiones, es una cuestión de vida o muerte.

¿Hasta dónde es cierto?  *

 

 %  ron a estudiar, se observó que eran capaces de atrave            =

su capacidad de enfermar, como un misterioso tóxico diluido. Si durante siglos no los descubrimos, fue porque son increíblemente pequeños: se necesitarían unos 23 000 millones de virus amontonados –más o menos cuatro veces el número de humanos en el mundo– para poder observarlos a simple vista. El uso de ultracentrífugas y de la microscopía electrónica develaron su misterio en los años cuarenta, ya que en los cincuenta se sabía que eran material genético (pueden ser moléculas de ácido desoxirribonucleico, el ADN, o ácido ribonucleico, el ARN) recubierto de una cápsula proteica que los prote        *     $… namos qué es la vida, podemos o no decir que los virus están vivos, porque no son capaces de reproducirse por sí solos: necesitan de los componentes, del metabolismo y del entorno de una célula (a la que infectan) para hacerlo. Los virus tampoco tienen un metabolismo: no necesitan alimentarse, respirar, ni excretar sustancias. Por el contrario, pueden permanecer años en un periodo de latencia, como si fueran minerales en forma de cristal, aguardando las condiciones apropiadas para su propagación y reproducción. Podríamos decir que los virus se encuentran en el limbo entre la vida y la muerte. Fuente: ¿Cómo ves? Año 2, No. 27, UNAM, septiembre de 2000.

150

Bloque V w

      …         

tipo de organismo que infectan o la forma que presentan. Además de los virus, existen otros agentes infecciosos de menor tamaño: <

Los viroides están constituidos por moléculas de ARN monocatenario “desnudo”, son diez veces de menor tamaño que los virus y pueden presentarse de forma lineal (dando lugar a una estructura en horquilla) o circular (de forma aplanada). Infectan a las plantas.

<

Los priones son aún más pequeños que los viroides y están formados exclusivamente por moléculas proteicas. Son capaces de autorreplicarse dentro de las células, tal vez por activación de algún gen del ADN celu      $      

en la membrana de las neuronas que, al cambiar su conformación, producen enfermedades del sistema nervioso, por ejemplo, la encefalopatía espongiforme bovina (síndrome de la vaca loca).

Actividad integradora de la sesión A I.

Consulta diversos textos de biología en la biblioteca o en internet para contestar las siguientes preguntas: 1)

¿Qué nombre se le da a los virus que atacan a las bacterias?

2)

¿Cuáles son las principales enfermedades humanas causadas por virus?

3)

¿Qué relación tienen los virus con las vacunas?

4)

¿Qué relación existe entre el ciclo lisogénico y el estado seropositivo y entre el ciclo lítico y el sida? Argumenta tu respuesta.

151

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla II.

%                &tes electrónicas sobre siete tipos distintos de virus. Describe las enfermedades y los síntomas que dichas enfermedades producen.

P&:  ;  # 

) & 

+;&

III. Investiga cuáles son las enfermedades virales más peligrosas o nocivas para los niños, los adolescentes, los adultos y los ancianos. <

152

¿Qué enfermedades virales son más peligrosas según la edad de las personas?

Bloque V Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión A

Atributos

Indicadores de desempeño

Excelente

Competencia genérica

Bueno

Categoría

Regular

Niveles de logro

< Establece sus metas de acuerdo a su proyecto ético de vida.

Aprende de forma autónoma

7. Aprende por iniciativa e interés propio, a lo largo de la vida.

Ÿ> !

metas y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento.

< Realimenta sus procesos de construcción de conocimiento. < Valora y reestructura, en caso de que sea necesario, el proceso de construcción de conocimientos.

Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la sesión A

Excelente

Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.

Reconoce la biodiversidad a partir de la   

y de las características distintivas de los organismos.

Indicadores

Bueno

Desempeños

Regular

Niveles de logro

Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

< Reconozco los virus como agente infeccioso que puede ocasionar enfermedades a corto, mediano y largo plazo en los seres vivos. < Conozco las características de los virus que los diferencian de los seres vivos.

Observaciones:

153

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Sesión B. Principales      

  Problematización La maestra de Biología, al estar impartiendo el tema “bacterias” al grupo del tercer semestre les pidió a los alumnos que plantearan varias preguntas acerca del              &    

de la actividad número tres. Los alumnos propusieron las siguientes: ¿Cómo se descubrieron las bacterias? ¿Dónde viven? ¿De qué se alimentan? ¿De qué tamaño son? ¿Qué forma tienen? ¿Cómo respiran? ¿Se mueven? ¿Son todas iguales? ¿A qué tipo de organismo pertenecen? ¿Cómo se reproducen? ¿Cuáles son las enfermedades que producen?

Si     

de los seres vivos $    &       

seres vivos con el objetivo de estandarizar la nomenclatura taxonómica que permita utilizar el mismo lenguaje e iden             ción, entre los cuales están los propuestos por Aristóteles, Linneo, Whittaker, Woese y Margulys. Aristóteles (384-322 a. C.) fue el primero que cla            

Linneo, en 1735, publicó Sistema Nature, donde           ,  ,  , %  y *  . La nomenclatura binominal, válida hasta el día de hoy, consiste en dos palabras latinas que indican el género y la especie. Es una de sus principales aportaciones a la taxonomía. En 1969, Robert Whittaker consideró realizar una recategorización de los organismos, agrupándolos en cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia. Este sistema fue el más empleado debido a que se consideraron tres aspectos básicos: tipo celular, nivel de organización y tipo   \  w #            £     

reino a las algas, y lo renombró con la palabra protoctista.

Dominio

Reino Filo o división

Clase

Orden

Familia

Género

Especie Categorías taxonómicas de Linneo.

154

Bloque V Animalia

Fungi basidiomicetes ascomietes zigomicetes

Plantae angiospermas gimnospermas helechos musgos

Protista

Monera bacterias

artrópodos anelidos cordados moluscos equinodermos platelmintos nematodes esponjas cnidarios

flagelados algas verdes algas pardas algas rojas diatomeas ciliados

„ ŒY $       £Š#  

w     £         #

pero el estudio de las características y composición de la pared celular de éstas llevó a los investigadores a reconocer que existen dos grupos: las arqueobacterias y las eubacterias. % £  ‡>‹Y@ˆ             

           *   {

Archaea (arqueobacterias), Eubacteria (eubacterias) y Eukaria.

El dominio es una categoría más amplia que el reino.

Árbol filogenético de los seres vivos Bacteria

Archaea

Eukarya

Bacteria Myxomycota verde Entamoeba Animales Spirochaetes filamentosa Gram Fungi Methanosarcina positiva Methanobacterium Halófilos Proteobacteria Plantas Methanococcus Cianobacteria Ciliophora T. celer Planctomyces Thermoproteus Flagelados Pyrodicticum Bacteroides Tricomonadas Cytophaga Thermotoga Aquifex

Microsporidias Diplomonadas

155

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Actividad de aprendizaje 1 Selecciona dos organismos de tu entorno e identifíca, con base en el sistema binomial, su reino, clase, género y especie.

Dominio Archaea

Fig. 5.4 Distintos tipos de bacterias.

El dominio Archaea incluye a los organismos que se considera que iniciaron la vida en la Tierra, denominados arqueobacterias los cuales surgieron hace aproximadamente 3 500 millones de años. Las arqueobacterias se diferencian de las eubacteria por la composición química de su pared, la membrana celular y las secuencias de su ARN.

Membrana

156

$D 

:  

Puede presentar invaginaciones o mesosomas parecidas a los de las bacterias gram positivas.

Presenta invaginaciones, que son los mesosomas que contienen enzimas que participan en la duplicación del ADN. En la membrana plasmática se localizan también enzimas que intervienen en la producción de energía (ATP), función que en la célula eucariótica cumple la mitocondria.

Bloque V $D 

Pared

La pared presenta simetría hexagonal y adquiere diferentes morfologías como respuesta a los diferentes ambientes en los cuales se desarrolla. Está formada por glucoproteínas o seudopeptidoglucano.

:   Es una estructura rígida que se encuentra rodeando la membrana citoplasmática de casi todas las bacterias, y que posee una gran rigidez, lo cual      

Se considera esencial para el desarrollo y la división bacteriana. Cumple con dos funciones importantes: mantener la forma de la célula y evitar que ésta colapse debido a las diferencias de presión osmótica por el constante intercambio  "  Está formada por petidoglucanos y una molécula compleja compuesta por azúcares y aminoácidos, llamada mureína. Las eubacterias se dividen en tres grupos, según las diferencias en sus paredes celulares. 1. Bacterias sin pared celular. 2. Bacterias con pared celular gram positivas. 3. Bacterias con pared celular gram negativas.

El ARN y las enzimas de las arqueobacterias son diferentes a los de las bacterias verdaderas. Las arqueobacterias presentan además mecanismos de defensa contra las condiciones extremas que podrían afectarlas. ARN

La RNA polimerasa de las Archaea es un complejo, en términos del número de subunidades, como las polimerasas nucleares eucariontes, y existe considerable homología con algunas subunidades de los eucariontes. La estructura del promotor del gen de las Archaea es también más parecida a las de los eucariontes que a las de las eubacterias.

Posee un RNA simple. Las bacterias verdaderas tienen RNAm y RNAt, los cuales pueden ser bloqueados por diversos antibióticos y así evitar la síntesis proteica bacteriana. Por ejemplo, la eritromicina y la tetraciclina impiden la transducción ribosomal. Las eubacterias tienen RNA polimerasa, pero en un número de una, en contraste con los complejos enzimáticos de las Archaeas y de las células eucariontes.

157

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla Fuentes: <

http://www.unad.edu.co/curso_biologia/bacterias.htm#anclabactcaract.

<

http://pathmicro.med.sc.edu/Spanish/chapter1.htm

<

http://www.unsl.edu.ar/~fqbf/documentos/biologia/UNIDAD_IV.pdf

<

Méndez, Ma. Eugenia (2010) Biología 1. México: Book Mart.

Actividad de aprendizaje 2               4chaea, donde indiques sus características principales:

158

Bloque V Dominio Eubacterias w  &        *  nismos. Son los más pequeños de todos los seres vivos conocidos y existen aproximadamente 4 800 especies. Su estructura está constituida por tres partes:

Pared celular

Nucleoide

Cápsula Flagelo

Fig. 5.3 Estructura bacteriana.

1)

Cápsula. Se encuentra rodeando algunas bacterias; está constituida por una capa gelatinosa de naturaleza glucoproteica. Funciona como una protección contra la acción de los anticuerpos y la fagocitosis; evita la pérdida de humedad, por lo que las bacterias con cápsula son más patógenas.

2)

Pared. Es una envoltura rígida y fuerte constituida de peptidoglucano, que da forma a las células bacterianas. Su función es evitar los posibles daños que producen cambios de presión osmótica. De acuerdo con la    ¥       {  &*  #WXO: contienen una pared gruesa de péptidoglucano y se tiñen de color azul. : &  #WRO: poseen dos capas, una externa de lipopolisacáridos y lipoproteínas, que las hacen más resistentes a los antibióticos; otra interna y delgada de péptidoglucano que al estar “oculta”, no reacciona con el colorante de Gram, por lo que las bacterias se observan de color rojo.

3)

Nucleoide. Es el área del citoplasma donde se encuentra el ADN circular, el cual no está asociado a histonas, que conforman un cromosoma único denominado genóforo.

w                *lula se divide en dos. Cuando se encuentran en condiciones favorables, se pueden duplicar aproximadamente cada veinte minutos. Algunas bacterias pueden inyectar a otra una pequeña porción de ADN llamada plásmido por medio del proceso denominado conjugación, que permite aumentar la variabilidad genética de estos    ~              robias, anaerobias estrictas y anaerobias facultativas. Con respecto a su nutrición, pueden ser autótrofas y heterótrofas.

159

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Importancia de las bacterias En el hombre las bacterias producen enfermedades como tosferina, tétanos, tifoi          #  &     

  &      #' ]    4  ducir enfermedades por contaminación, como el botulismo y la septicemia. w            

el daño que causan. Se han utilizado, desde la Antigüedad para la producción de quesos, mantequillas, el vinagre, la leche fermentada o yogur, alcohol y acetona. Asimismo, se les ha empleado en la industria del cocido de pieles, en el procesamiento del tabaco, en el ensilaje de alimento para animales, en la producción de ácido láctico, en la preparación de antígenos y de productos biotecnológicos         &    =  

por mencionar algunos usos.

Lectura complementaria Resurrección de una bacteria Una bacteria que vivió millones de años antes de que los dinosaurios poblaran la Tierra ha regresado a la vida. Los biólogos, y de hecho todos los que han leído la noticia, están asombrados de que una espora cuya antigüedad se calcula en más de 250 millones de años pudiera transformarse en una bacteria viva. Las bacterias constituyen un inmenso grupo de organismos unicelulares que cuentan con la maquinaria bioquímica y genética para reproducirse por sí mismas. Muchos tipos de microorganismos, entre ellos las bacterias, tienen la capacidad de convertirse en esporas, las cuales se forman cuando el funcionamiento normal de la célula se ve limitado por condiciones adversas, en especial por la falta de nutrientes. Entonces la célula se reorganiza y se transforma en una espora, lo que le permite sobrevivir durante largos periodos. Existen algunas esporas que pueden resistir muy altas o bajas temperaturas, desecación o exceso de humedad, diversos tipos de radiaciones y la presencia de químicos altamente tóxicos. Cuando las condiciones ambientales son propicias, las esporas vuelven a transformarse y dan lugar a otra generación de células, que seguirán con su ciclo de vida normal. Russel Vreeland y sus colaboradores de la West Chester University de Pensilvania, lograron aislar a la antiquísima bacteria en unos cristales de sal que extrajeron de las cavernas de Carlsbad, Nuevo México. Mientras los cristales de sal se formaban hace 250 millones de años, las bacterias que vivían en una gota de agua quedaron atrapadas en una cavidad de la sal, fenómeno conocido como inclusión. “Esta inclusión se ve como un cubo dentro de un cubo”, dijo Vreeland, quien obtuvo la muestra a una profundidad de 560 metros del piso de la caverna. En el laboratorio, bajo condiciones escrupulosamente estériles, se extrajo la inclusión y se colocó en un medio de cultivo, liberando las esporas de su estado de          &     

muy conocidas.

160

Bloque V Genéticamente la bacteria 2-9-3, como se le ha llamado, es del género Bacillus y es pariente del Bacillus marismortui, que vive en el llamado Mar Muerto, el cual tolera concentraciones de sal de hasta 25%. Si la tolerancia a la sal de la bacteria 2-9-3 es similar a ésta, al ir en aumento la concentración de sal que existía en la inclusión, se dio inicio a los mecanismos de producción de las esporas que quedaron atrapadas dentro del cristal y fueron encontradas 250 millones de años más tarde por los investigadores. Gracias al trabajo que Vreeland y sus colaboradores se tomaron en evitar que la muestra se contaminara con bacterias más recientes, sus resultados son la mejor evidencia que existe de la supervivencia a muy largo plazo que tienen algunos microorganismos, y plantea interrogantes muy profundas para la ciencia. Por ejemplo, ¿son inmortales las esporas?, ¿cuáles son los mecanismos bioquímicos que les permiten sobrevivir por tanto tiempo? Y, sobre todo, ¿pueden las esporas ser un mecanismo para transportar vida de un planeta a otro? Fuente: ¿Cómo ves? Año 3, No. 26, UNAM, enero 2001.

Actividad de aprendizaje 3 I.

Para completar la siguiente tabla, investiga en diversas fuentes de información (documentales o electrónicas) cuáles son los agentes patógenos de las enfermedades solicitadas, la forma de contagio, los síntomas y los niveles de prevención a realizar para evitar el contagio:

) & 

$   *. 

K&   

+;&

P #    * #  .

Neumonía

161

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla ) & 

$   *. 

K&   

+;&

P #    * #  .

Difteria

Tosferina

Brucelosis ‡

de Malta)

Tifoidea

Tétanos

Tuberculosis

4               

de su facilitador, recalcando la importancia de prevenir estas enfermedades y las acciones a realizar para conseguir este propósito.

Actividad integradora de la Sesión B I.

Investiga en la biblioteca de tu escuela o en Internet sobre las funciones que realizan las arqueobacterias en el medio ambiente. Utiliza la siguiente tabla para registrar lo más relevante de tus hallazgos: P&:  D :  

162

K . ) 

Bloque V P&:  D :  

II.

K . ) 

Completa la siguiente tabla con los aspectos que te parecen positivos y negativos de las bacterias en los ámbitos que se indican en ella: &*   .

'*  #

'  #

Medicina

Industria alimenticia

163

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla &*   .

'*  #

'  #

Ecología

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la sesión B

Atributos

Indicadores de desempeño

< K 

Se autodetermina y cuida de sí.

3. Elige y practica estilos de vida saludables.

3.1 Reconoce la actividad física como un medio para su desarrollo físico, mental y social.

características de una vida saludable.

< Realiza actividades físicas. < Promueve la actividad física.

164

Excelente

Competencia genérica

Bueno

Categoría

Regular

Niveles de logro

Bloque V Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares de la Sesión B

Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.

Valora la importancia social, económica y biológica de la biodiversidad e  

que lo lleven a preservar las especies de su entorno.

>  

E  

 

  &* F



&*      *         >*  &  

P #    

< %    terias según su tipo de respiración, su forma, su pared celular y su nutrición. < Reconozco la importancia de las bacterias desde el punto de vista biológico, ecológico, industrial, alimenticio y de salud.

H: #  G

Sesión C. Dominio Eukarya Problematización Actualmente se conocen alrededor de millón y medio de especies en todo el mundo, de las cuales al reino animal pertenecen 1 032 000, al reino vegetal 270 000, a los hongos 69 000 y a los protozoarios 38 000. Se calcula que existen en el planeta más de 30 millones de especies desconocidas, la falta de información sobre la existencia de estas especies, de sus               

un manejo inadecuado de estos recursos, que origine su extinción. Un ejemplo es la extinción del pájaro dodo, el cual habitó en las islas #  * ¦          š[KK   = 

volaba porque era muy pesado y abastecía de carne a los marineros de la región. Para estas aves no existían depredadores naturales que pudieran poner en peligro a su especie, por lo que siempre se mantenían en un número adecuado; sin embargo, cuando los marineros llevaron a las islas animales como monos, perros, ratas y cerdos, eran alimentados a base de huevos, lo que ocasionó la desaparición total de esta ave.

165

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla Hoy en día existen especies que se encuentran en riesgo inminente de extinción, como es el caso del panda, las ballenas, etcétera. ¿Crees que sea importante conocer las características de las especies? ¿Qué pasaría en un ecosistema si una especie  _ ^%         *  …     _

Ca      

los eucariontes El dominio Eukaria incluye aproximadamente 1 414 000 especies que se caracterizan por poseer una, algunas o muchas células con núcleo. Se originaron en el planeta hace aproximadamente 1 500 millones de años, son más complejos y evolucionados que los organismos incluidos en los dominios de las bacterias. Por casi un millón de años se mantuvieron como unicelulares y hace aproximadamente 600 millones de años algunos organismos coloniales originaron los primeros seres pluricelulares. Actualmente los eucariontes se incluyen en cuatro reinos: Protista, Fungi, Plantae y Animmalia.

Actividad de aprendizaje 6 a)

Investiga las características generales de los organismos que se incluyen en el reino Protista.

b)

4             

c)

Coloca en el espacio disponible del cuadro sinóptico la letra correspondiente a cada organismo de acuerdo con la descripción proporcionada más adelante. Clorofitas: Algas verdes Crisofitas: Algas doradas Rodofitas: Algas rojas Feofitas: Algas pardas

P r o t i s t a s

Pirrofitas: Dinoflagelados Fitoflagelados Sarcomastigófora Zooflagelados Sarcodinos Esporozoarios Ciliofora

166

Bloque V Características de los distintos tipos de protistas w      "       &  terótrofos, que presentan aspecto alargado. Un representante de este grupo es Euglena (utiliza la siguiente información para completar el ejercicio anterior). A)

Poseen una ranura transversal que separa dos tecas. En la ranura se encuentra  "            ‚ 

se mueven y permiten desplazar al organismo a manera de torbellino. Poseen                   miento produce la marea roja, la cual puede generar una toxina que intoxica a la fauna y, de manera ocasional, al hombre, cuando éste ingiere mariscos contaminados.

B)

Poseen pseudópodos que utilizan tanto para su alimentación como para la  $    

         w  

marinas de vida libre se alimentan de algas y de otros protozoarios. Algunas especies son comensales y otras parásitas del sistema digestivo del hombre. Las comensales se alimentan de bacterias y desechos intestinales, mientras que las parásitas invaden los tejidos.

C)

$         ‚         

sus reservas alimenticias son almidones.

D)

Son heterótrofos, comensales o parásitos. Los tripanosomas son parásitos que desarrollan una etapa de su vida en el intestino de las moscas, las cuales, cuando pican a los mamíferos, transmiten los parásitos, que invaden los glóbulos blancos. En la enfermedad de Chagas, el parásito invade el hígado, el bazo y el músculo cardíaco. En la enfermedad del sueño, el parásito invade el líquido cefalorraquídeo y el cerebro, causando somnolencia y deterioro mental. En la leishmaniasis, el vector es una chinche picadora, y cuando el parásito invade al humano, le produce úlceras en los cartílagos de la oreja y la nariz.

E)

\                 

  =  

       

F)

Producen un estadio infeccioso llamado esporozoito; un ejemplo es el parásito que produce la malaria, el cual se encuentra en las glándulas salivales de una especie de mosco. Se introduce por la piel del humano durante la picadura, viaja por el torrente sanguíneo e infecta el hígado, donde invade las células hepáticas; posteriormente las rompe y se liberan nuevos parásitos que invaden los glóbulos rojos y se reproduciéndose en su interior, y después de una semana se liberan rompiendo la célula para invadir otros eritrocitos. La enfermedad se caracteriza por intensos escalofríos durante los momentos de liberación de parásitos.

167

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla G) 4                

son aceites y posen cubiertas de sílice. H) \               zan para su locomoción y alimentación. Son marinos o de agua dulce; algunos viven como comensales en los intestinos de vertebrados. Presentan dos tipos de núcleo: el macronúcleo, que dirige las funciones del organismo; y el micronúcleo, que dirige la reproducción. I)

Poseen fucoxantina, son pardas y a menudo presentan vesículas de aire; son           =     = 

Actividad de aprendizaje 7 a)

Realiza una investigación documental que amplíe la información resumida en los párrafos anteriores (de la A a la I).

b)

Consigue recortes de imágenes representativas de los principales tipos de protistas.

c)

Integra en tu cuaderno la información recaba y las imágenes en forma de cuadro comparativo y preséntaselo a tu facilitador.

Reino Fungi Actividad de aprendizaje 8 Investiga y responde lo siguiente:

168

1)

¿Cuáles son las características de los organismos del reino Fungi?

2)

¿Qué es una hifa?

3)

¿Qué es el micelio?

Bloque V 4)

¿Cuál es el tipo de alimentación de los hongos?

5)

De manera general, ¿cuáles son las condiciones ambientales que propician el desarrollo de los hongos?

6)

^w   *  =  _ 4    

%        

 ; 

E&* 

Plasmodiales

Son organismos móviles unicelulares con cuerpo amiboide, llamados plasmodios. Se pueden fusionar varios organismos para dar origen a una masa gelatinosa multinucleada de colores brillantes.

Algunos son plantas.

Moho del légamo

Son organismos acuáticos que se caracterizan por      "  

Son parásitos de algas y plantas, otros degradan materia orgánica.

Myxomycota

 #  .

169

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Actividad de aprendizaje 9 1.

4   &             

sobre la línea la clase a la que pertenecen los siguientes organismos:

Clase_____________________

Clase_____________________

Clase_____________________

170

Bloque V

Clase______________________

Reino Plantae Actividad de aprendizaje 10 ~                  

incluyen en el reino Plantae, investiga las características distintivas de cada grupo y resume la información en los espacios disponibles. Incluye un ejemplo.  #  . Sin tejidos conductores

 ;   

/

Hepáticas Psilophytas Helechos: pterofytas Colas de caballo: 

Con tejidos conductores: 

Gimnospermas

a) Monocotiledóneas: Angiospermas b) Dicotiledóneas:

171

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Actividad de aprendizaje 11 Investiga las características que presentan los organismos que se incluyen en el reino animal y escribe las más importantes en el siguiente espacio:

Reino Animalia Porífera Son los animales marinos más primitivos que existen, no presentan cabeza, care     *    $         

              

 *             *     

ósculo. El esqueleto está formado por espículas (agujas) constituidas por cristales       ~             

de espongina.

Cnidarios El cuerpo es radialmente simétrico, poseen una cavidad bucal rodeada por tentáculos y presentan poca diferenciación de tejidos. Tienen células irritantes y adhesivas lla          $    { <

Hidras. A este grupo pertenecen las hidras de mar, las cuales pueden estar solas o agrupadas en colonias que se encuentran ancladas al sustrato a través de un pedúnculo.

<

Medusas o aguas malas. Son marinas y de hábitos nadadores, y presentan cuatro tentáculos, que se encuentran unidos a una cúpula transparente que aloja los tejidos del individuo.

<

Polipoides. A este grupo pertenecen los corales y las anémonas. Los corales se agrupan en colonias con estructuras calcáreas que constituyen los arrecifes.

Moluscos Poseen una estructura en la parte superior del cuerpo llamada manto, que generalmente produce una concha. La respiración es branquial en las especies marinas         $          *  

estructura llamada rádula, la cual tiene forma de un cinturón dotado de dientes. $    { <

172

Gastrópoda. A este grupo pertenecen los caracoles marinos y terrestres, los cuales presentan una concha espiralizada, un pie plano y una cabeza bien desarrollada.

Bloque V <

/   w  =          

articuladas y su cabeza es muy reducida.

<

Cefalópoda. Son marinos y nadadores, y tienen el pie dividido en tentáculos. A este grupo pertenecen los nautilios, los calamares y los pulpos.

Anélido Su cuerpo está segmentado a lo largo y cada segmento está delimitado por surcos. \      * '      { <

Poliquetos. Son animales marinos que pueden formar tubos donde habitan y presentar en la cabeza un penacho de cerdas, las cuales usan para capturar su alimento. Son muy importantes en la cadena alimenticia y algunas especies son indicadoras de contaminación.

<

Oligoquetos. A este grupo pertenecen las lombrices de tierra. No tienen órganos especializados para la respiración, el intercambio de gases lo llevan a cabo a través de la piel y son hermafroditas. Son importantes para aumentar la fertilidad del suelo, contribuyendo a la circulación de los nutrientes y generando cavidades que facilitan el drenaje y el intercambio gaseoso entre el suelo y la atmósfera.

<

Hirudineos. La mayoría mide entre 3 y 5 cm de largo, aunque puede nalcanzar hasta los 20 cm. Tienen el cuerpo aplanado, presentan una ventosa que rodea la boca, son animales acuáticos y detectan a sus presas por las ondas de presión del agua. Al alimentarse de su presa, secretan por la saliva una sustancia llamada hirudina, la cual evita la coagulación para que el animal se alimente del líquido.

Nemátoda Presentan cuerpo alargado, cilíndrico y con los extremos puntiagudos; son animales cosmopolitas. Se alimentan depredando otros animales. Algunos se alimentan del contenido de las células vegetales, unos más de materia orgánica muerta y      $    { <

Ascaroides. Se alimentan del contenido intestinal de aves y mamíferos. La fase juvenil suele llegar al viajar por el sistema circulatorio, atravesando los intestinos, para alojarse en los pulmones, donde alteran el intercambio de gases.

<

Uncinarias. Se hospedan en el sistema digestivo, pero se alimentan del sistema sanguíneo. La sangre la obtienen perforando los intestinos con unos ganchos y dientes. Las personas infectadas corren el riesgo de morir por pérdida de sangre o infección en los tejidos dañados.

<

Filarioides. Para completar su ciclo de vida, necesitan de un artrópodo hematófago. Cuando parasitan a los vertebrados, se alojan en los vasos linfáticos y otros tejidos, ocasionando una enfermedad llamada elefantiasis, que se caracteriza por el agrandamiento excesivo de las piernas. ~ &             

se caracteriza por el alojamiento de larvas enquistadas en órganos vitales. Esta enfermedad puede causar la muerte y hasta el día de hoy no existe cura para este padecimiento.

173

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Platelmintos Son gusanos aplanados dorsoventralmente que presentan simetría bilateral; de        { <

Turbelarios o planarias. Son de vida libre y se alimentan de animales pe'                

<

Duelas. Son parásitos que presentan forma ovalada, miden unos cuantos milímetros y presentan ventosas bucales y, en ocasiones, ventrales medias. Presentan un sistema digestivo que desemboca en un saco intestinal ciego, por lo que carecen de ano.

<

Cestodos o solitarias. Son endoparásitos que presentan aspecto de cintas y están adaptados a vivir en los intestinos de los vertebrados. La cabeza cuenta con un escólex en forma de perilla, la cual presenta gan  &      *       

manera de ancla. En la base del escólex tienen ventosas para adherirse mejor. Carecen por completo de aparato digestivo, ya que absorben el alimento digerido por el huésped. Algunos organismos son tan largos que llegan a medir hasta 22m. La mayor parte del cuerpo está constituidapor miles de segmentos denominados proglótides. Cuando se van a reproducir los proglótides que contienen los jebecillos, se desprenden del cuerpo del animal y son expulsados con las heces fecales. Si son comidas por un ovino, bovino o caprino, éstos pasan al sistema circulatorio, desde donde perforan los intestinos, y se depositan en los músculos estriados, donde se convierte, en cisticerco. Cuando el hombre ingiere la carne cruda o mal cocida, los cisticercos lo infectan, y si éstos llegan al torrente sanguíneo, se podrían enquistar en órganos vitales como el cerebro y corazón, causando el padecimiento denominado cisticercosis.

Equinodermos Son animales marinos que presentan simetría bilateral durante su estado larvario y simetría radial pentámera durante su estado adulto. Presentan proyecciones de las paredes del cuerpo, que reciben el nombre de pies ambulacrales, cuya función es la locomoción, la alimentación y el intercambio gaseoso. Presentan un esqueleto                  

 $    {

174

<

Pepinos de mar. Viven en los fondos marinos, presentan el cuerpo alargado,                

los utilizan para capturar su alimento e introducirlo en su boca. Son animales relativamente pequeños, ya que miden entre 6 y 30 cm.

<

Lirios de mar. Son equinodermos primitivos sésiles, a cuyo tallo se encuentra unida una estructura llamada corona.

<

Estrellas de mar. Presentan cinco brazos que no surgen gradualmente de un disco central y un canal ventral donde se ubican los pies ambulacrales.

<

Erizos, galletas y corazones de mar. No presentan brazos y tienen forma esférica o discoide; los erizos utilizan sus espinas para protegerse y desplazare; las galletas y los corazones se caracterizan por presentar un caparazón interno y pequeñas espinas móviles que les permiten desplazarse.

Bloque V Artrópodos Son el grupo de animales más extenso. Se caracterizan por presentar cuerpo segmentado y extremidades laterales articuladas que usan tanto para desplazarse cual órganos sensoriales o para ingerir su alimento. Las células epidérmicas de estos animales presentan un exoesqueleto constituido de quitina (polisacárido), que les brinda resistencia a daños físicos. La mayoría son ovíparos, aunque existen algunos casos de vivíparos y ovovivíparos. Los artrópodos pueden presentar varios estadios durante su ciclo de vida, fenómeno denominado metamorfosis. Algunos estadios que se presentan en el ciclo de vida en los artrópodos son ninfa, larva y pupa. La respiración puede realizarse de varias maneras: cuticular, tubos traqueales y branquial. Los sentidos del tacto, el olfato y el gusto se ubican en pelos, o cerdas inervadas de muy alta sensibilidad que pueden detectar vibraciones de baja magnitud y compuestos químicos muy diluidos en el ambiente. Los grupos de artrópodos más conocidos son Merostomata, Arachnida, Insecta y Crustáceos.

Cordados Los cordados más conocidos son los vertebrados, donde se incluyen a los peces,      & 

Peces Son organismos de sangre fría con respiración branquial, que presentan aletas para desplazarse. Es un grupo muy antiguo , que se divide de la siguiente manera: <

Agnata. A este grupo pertenecen los peces primitivos parásitos que no tienen mandíbula. Una especie representativa es la lamprea, que habita el Lago de Chapala.

<

Condrictios o peces cartilaginosos. A este grupo pertenecen los tiburones y rayas, que se caracterizan por poseer un esqueleto cartilaginoso, varias series de dientes y escamas placoideas.

<

Osteictios o peces óseos. Es el grupo más abundante en mares y agua   $             

simétrica, escamas circulares y aletas pélvicas.

4 ‡ ˆ A este grupo pertenecen las ranas, sapos, ajolotes y salamandras, que generalmente habitan lugares húmedos. Se caracterizan por presentar una piel rica en glándulas mucíparas que la mantienen húmeda, así como respiración pulmonar durante el estado adulto y respiración branquial en estado larval. Realizan proceso de metamorfosis y no son de gran tamaño. De hecho, existen ranas que llegan a medir unos cuantos milímetros, aunque algunas salamandras como la Megalobatrachus japonicus llegan a medir hasta metro y medio de longitud. Con respecto a la reproducción, generalmente son ovíparos, pero en algunas especies se puede presentar la viviparidad; los huevos generalmente son fecundados externamente y se encuentran cubiertos de una envoltura gelatinosa que evita su   $        {

175

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla <

Caecilia o Ápodos. Son organismos carentes de miembros, de cuerpo cilíndrico con surcos transversos que les dan la apariencia de estar segmentados.

<

Caudata. Poseen cola durante toda su vida y presentan una metamorfosis poco acentuada. Un ejemplo de este grupo son las salamandras y los ajolotes.

<

Anuros, ranas y sapos. Presentan cuerpo corto y desprovisto de cola, pero con glándulas parótidas prominentes.

Reptiles Son animales ovíparos que carecen de glándulas mucíparas y cuya piel se encuentra provista de escamas o placas muy fuertes de origen dérmico u óseo. Presentan garras originadas de las escamas y su respiración es generalmente pulmonar. Algunos grupos son: <

Chelonios. A este grupo pertenece las tortugas.

<

Lagartos, gaviales, caimanes y cocodrilos.

<

Escuamata. Incluye a las lagartijas y a las serpientes.

Aves Las aves son ovíparos de sangre caliente que evolucionaron de los reptiles. Se caracterizan por la presencia de estructuras epidérmicas llamadas plumas, las cuales son estructuras de células muertas que han acumulado grandes cantidades de queratina. Otra adaptación de las aves es la presencia huesos huecos y delgados, que las hacen ligeras para el vuelo. Las aves se alimentan de distinta manera, pero todas tienen en común un pico sin dientes. Casi todas las aves vuelan, excepto el avestruz, los pingüinos y los kiwis. Las aves juegan un papel muy importante en la dispersión de las semillas de las plantas.

Mamíferos Son animales que también evolucionaron a partir de los reptiles, que presentan las siguientes características: cuentan con respiración pulmonar, son de sangre calien            $    {

176

<

Monotremas. Estos mamíferos primitivos presentan varias características reptilianas. Existen dos tipos de ellos: ornitorrincos y equidnas.

<

Marsupiales. Son mamíferos vivíparos que no tienen placenta y cuya vida dentro del útero materno es muy breve, ya que las crías nacen sin haber concluido su desarrollo embrionario, el cual termina en una bolsa llamada marsupio, en donde se encuentran los pezones, de donde extraen su alimento. Algunos ejemplos son las zarigüeyas, de hábitos nocturnos y conocidas comúnmente como “zorritos”, el canguro, el koala y el demonio de Tasmania.

<

Placentados. Poseen un órgano que establece una corriente de intercambio de sustancias nutritivas y de deshecho entre la madre y el feto. Algunos ejemplos son los roedores (Rodentia), las ballenas (Cetáceos), los murciélagos (Chiroptera) y los manatíes (Sirénidos).

Bloque V Actividad integradora de la Sesión C ! *                 pecto, donde consideres los siguientes puntos: a.

w  ‡\  „ \   4       ˆ

b.

%    ‡     ˆ        

c.

%     =       

            

d.

Describir la importancia social, económica o biológica de cada reino para los seres humanos.

e.

Describir el impacto ambiental que cada reino tiene en nuestra biosfera.

Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas de la Sesión C

Niveles de logro Categoría

Competencia genérica

Atributos

Indicadores de desempeño Regular

Bueno

Excelente

Establece sus metas de acuerdo a su proyecto ético de vida.

4. Aprende de forma autónoma.

7. Aprende por iniciativa e interés propios a lo largo de la vida.

Ÿ> !

metas y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento.

Realimenta sus procesos de construcción de conocimiento. Reestructura, en caso que se necesario, el proceso de construcción de conocimiento.

177

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Rúbrica para registrar el logro de las competencias disciplinares de la Sesión C Competencias disciplinares del área de ciencias experimentales

4. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas para la prevención de riesgo e impacto ambiental.

Niveles de logro Desempeños

Indicadores Regular

Reconoces la biodiversidad a partir de la   

y de las características distintivas de los organismos.

K 

características que distinguen a los organismos de distintos dominios, reinos y clases taxonómicas.

Valora la importancia social, económica y biológica de la biodiversidad  

acciones que lo lleven a preservar las especies de su entorno.

%   

organismos eucariontes de mi entorno según sus características anatómicas y    

sus relaciones  * 

Bueno

Excelente

Observaciones:

Práctica de laboratorio 1: Diversidad biológica L  

178

<

2 litros de agua estancada

<

4 cajas de petri

<

>   

<

1 frasco gotero

<

2 tubos de ensayo

<

2 pipetas graduadas

<

2 vasos de precipitados

<

2 portaobjetos

Bloque V <

2 cubreobjetos

<

4 microscopios (dependiendo del grupo)

<

1 lupa

<

1 agitador

<

1 papel pH

<

1 Bbalanza

<

1 tortilla fresca

<

1 pan

<

>   " & 

<

1 muestra de musgo

<

Insectos, crustáceos, hongos

<

Azul de metileno (colorante)

H:  # Conocer los coacervados a través de algunos compuestos orgánicos.   &  Realiza esquemas de cada muestra observada, nombra las partes observadas (en su caso) y presenta tus esquemas como evidencia de trabajo. <

Colecta un litro de agua estancada de charco que tenga color café y agrégale 20 granos de pimienta entera; deja reposar la muestra por diez días en una cubeta a la intemperie. Transcurrido el plazo, lleva la               

      ‚         

             = 

         

<

Colecta un litro de agua estancada de charco de color verde, coloca un               ‚                

colócalos en un portaobjetos y cubre con un cubreobjetos. Posterior              gas. Si tienes acceso, colecta agua de mar y realiza el procedimiento mencionado con anterioridad.

<

Humedece una tortilla fresca y colócala dentro de una bolsa de plástico, que deberás cerrar completamente, para después dejar reposar por diez días. Transcurrido el plazo, lleva la muestra al laboratorio, y obsér               

los hongos que se desarrollaron en ella.

<

Ubica un lugar húmedo donde crezca el musgo, raspa el sustrato que contenga a los musgos y lleva éstos al laboratorio para observar con el microscopio estereoscópico las estructuras del organismo.

179

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

180

<

Colecta una hoja de helecho que tenga soros y coloca la muestra en una caja de petri para apreciar la estructura en el microscopio estereoscópico. Coloca una muestra de soro en un portaobjeto para observar las esporas en el microscopio óptico.

<

%   "     *           

            

<

Colecta los cuerpos de dos organismos: uno del grupo arácnido y otro del grupo insectos y llévalos al laboratorio para ubicar las partes en las que están divididos, número de apéndices que poseen y las otras características que distinguen a los grupos.

<

Colecta o adquiere un crustáceo y llévalo al laboratorio para ubicar las partes en las que está dividido su cuerpo, el número de apéndices que posee y las otras características que distinguen al grupo.

<

Colecta o adquiere un hongo de repisa o de sombrero (champiñón) y llévalo al laboratorio para observar en el microscopio estereoscópico las laminillas que se encuentran en la parte inferior del cuerpo fructífero. Coloca tres gotas de agua en un portaobjeto y, sobre ellas las laminillas del cuerpo fructífero por diez segundos, para que las esporas se queden en el portaobjeto. Retira el cuerpo fructífero y observa la muestra en el microscopio óptico.

<

Consigue media cucharada de levaduras de pan y colócala en un recipiente con 50 mL de agua. Deja reposar la muestra por 24 horas, para posteriormente colocarla en un portaobjetos y obsérvala en el microscopio óptico.

<

Consigue un recipiente de plástico transparente con capacidad de un litro y realízale perforaciones que permitan la entrada de oxígeno. Colecta una oruga y colócala dentro del recipiente con las ramas de la planta donde la ubicaste; observa los cambios a través de los días, esquematiza y explica la metamorfosis.

Bloque V Rúbrica para registrar el logro de las competencias genéricas del bloque V

 ;

&*     % 

$ :

E       &* F

P #   



 

>  

< K 

1. Se autodetermina y cuida de sí.

3. Elige y practica estilos de vida saludables.

3.1 Reconoce la actividad física como un medio para su desarrollo físico, mental y social.

características de una vida saludable.

< Realiza actividades físicas. < Promueve la actividad física. < Establece sus metas de acuerdo a su proyecto ético de vida.

4. Aprende de forma autónoma.

7. Aprende por iniciativa e interés propios a lo largo de la vida.

Ÿ> ! 

y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento.

< Realimenta sus procesos de construcción de conocimiento. < Reestructura, en caso que se necesario, el proceso de construcción de conocimiento.

H: #  G

181

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla

Rúbrica para registrar el logro de competencias disciplinares del bloque V &*      *         >*  &  

P #      &* F

11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas para la prevención de riesgo e impacto ambiental.

Reconoce la biodiversidad a partir de la   

y de las características distintivas de los organismos. Valora la importancia social, económica y biológica de la biodiversidad  

acciones que lo lleven a preservar las especies de su entorno.

E  

< ]  

 

agente infeccioso que puede ocasionar enfermedades a corto, mediano y largo plazo en los seres vivos. < %   

de los virus que los diferencian de los seres vivos. < %     …

su tipo de respiración, su forma, su pared celular y su nutrición. < ]   

las bacterias desde el punto de vista biológico, ecológico, industrial, alimenticio y de salud. < K   

que distinguen a los organismos de distintos dominios, reinos y clases taxonómicas. < %     

eucariontes de mi entorno según sus características       

   * 

H: #  G

182



 

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183

Valoras la biodiversidad e identificas estrategias para preservarla Notas

184