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AREA: Ciencias naturales DOCENTE: Esp. Ermides J. Santigo S. Esp. Miryan Pineda. ESTUDIANTE:__________________________________________________ ASIGNATURA: Biología

FECHA: TIEMPO: 6 horas GRADO: Séptimo Indicadores de desempeño: Compara mecanismos de obtención de energía de los seres vivos (plantas).

INSTITUTO TÉCNICO MARÍA INMACULADA CIENCIA, VIRTUD Y LABOR

2012

Los seres vivos y la nutrición o ¿Una bacteria se alimenta?__________________ ____________________________________________ o ¿Qué comen las plantas y los hongos?__________ ____________________________________________ o ¿Por qué los animales no hacemos fotosíntesis? ____________________________________________ Los términos nutrición y alimentación son de uso común para nosotros los humanos: "es importante una buena nutrición", "está mal alimentado", "come bien para que te nutras" son algunas frases que a diario escuchamos, pero el concepto de nutrición es más complejo de lo que parece.

Vamos a iniciar otro recorrido que nos permitirá seguir comprendiendo la complejidad de los seres vivos, esta vez desde el sorprendente proceso por el cual sacamos provecho de la materia que nos rodea y la forma como la convertimos en energía. En este viaje tendremos un elemento más para tratar de responder esa pregunta inicial de la unidad: ¿Llegarán los robots a igualar completamente a un ser vivo?

Procesos de nutrición

Cuando se habla de nutrición es importante entenderlo como un proceso de obtención de energía, pero que a su vez requiere el trabajo coordinado de procesos fisiológicos por medio de los cuales un ser vivo transforma elementos obtenidos del medio; como todo proceso fisiológico intervienen una serie de componentes que dependen de la complejidad de cada organismo; por ejemplo, un hongo no obtiene su energía igual que una bacteria, ni una mariposa lo hace igual que una ballena jorobada.

La nutrición está relacionada con diferentes formas de obtención de energía, función que depende de cada grupo de organismos. Es muy importante resaltar que los seres vivos no llevamos a cabo la nutrición solo en el momento de ingerir los alimentos, sustancias o cualquier producto del medio que necesitemos para sobrevivir, sino durante todos los procesos para intercambiar materia y energía con el medio; tenemos entonces que la nutrición se realiza en tres etapas simultáneas principales: Captación o ingestión de los nutrientes. Transformación de los nutrientes a partículas más

simples. Distribución de los nutrientes a todas las células. Dependiendo de la forma como se obtiene la energía, los seres vivos estamos clasificados en dos grandes grupos: los seres vivos autótrofos y los heterótrofos. Los autótrofos son capaces de aprovechar componentes inorgánicos (por ejemplo, el dióxido de carbono, CO2) para elaborar la materia orgánica necesaria para su supervivencia; la fuente de energía que utilizan puede ser la luz solar (fotoautótrofos o autótrofos fotosintéticos) o la descomposición de sustancias químicas (quimioautótrofos o autótrofos quimiosintéticos).

Veamos a continuación cada uno de estos grupos, que no se encuentran aislados porque, como nos daremos cuenta, mantienen una estrecha relación en un constante ir y venir de intercambio de energía entre ellos y el medio.

Segundo periodo Guía N°1

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El sol como fuente de energía: los organismos fotosintéticos. ¿Qué pasaría si un día dejas de comer y decides ubicarte en tu jardín u otro espacio para "alimentarte" de la luz del Sol? Lo más probable es que después de medio día no te

sientas bien por la insolación y tengas mucha hambre;

pues bien, existen seres vivos que sí pueden hacerlo: las plantas y las algas, ¿y cómo lo hacen? Por un complejo proceso llamado fotosíntesis.

Aunque nosotros los animales no hagamos fotosíntesis, es gracias a ella que se sostiene la vida en nuestro planeta desde hace millones de años; por ejemplo, el carbón, el petróleo y el gas natural, que se constituyen en una fuente de energía para satisfacer nuestras necesidades, están formados por moléculas organizadas y "fabricadas" originalmente por organismos fotosintéticos.

Historia

Hace 300 millones de años, la fotosíntesis sostuvo el desarrollo de enormes bosques de los pantanos que se descompusieron, compactaron y transformaron en combustibles fósiles que ahora son extraídos de la tierra.

Un descubrimiento de científicos de la Universidad de Bristol ha desenterrado una espectacular selva tropical de hace 300 millones de años. Este gran fósil servirá para estudiar cómo eran los primeros bosques del planeta. La fotosíntesis Con la energía solar se inicia el proceso fotosintético, que

presenta dos elementos: primero la luz, esa energía

radiante que viaja en ondas por el espacio y que se encuentra organizada en paquetes llamados fotones. El segundo elemento del proceso fotosintético son los

pigmentos, que permiten captar la energía proveniente

del Sol. Estos pigmentos se podrían comparar con

"puentes'; entre la luz y la fotosíntesis. La clorofila es el pigmento más común y tiene apariencia verde, pero en realidad existen alrededor de 600 pigmentos conocidos. La mayoría de los organismos fotosintéticos emplean una mezcla de pigmentos para la fotosíntesis, en las hojas de las plantas comunes, por ejemplo, la clorofila abunda tanto que esconde el color de los demás pigmentos, por esto, sus hojas tienen apariencia verde.

La variedad de tonalidades de los árboles en otoño está relacionada con los pigmentos que contienen las células en sus hojas y con la fotosíntesis.

En los países donde hay estaciones, en otoño las hojas de los árboles tienden a cambiar de color, ¿a qué se debe esto? En esta época se fabrican más lentamente los pigmentos y la clorofila se descompone muy rápido y disminuye, lo que produce que los otros pigmentos un poco más estables se hagan visibles; es por esta razón que las hojas de estas plantas adquieren un color rojizo, anaranjado, amarillo y hasta morado. Indaga y explica:

1. Consulta que son la longitud de onda y el espectro electromagnético. ¿Cómo están relacionados con la fotosíntesis?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Cómo pueden los organismos fotosintéticos nutrirse con la fotosíntesis? En las células de los organismos fotosintéticos, como

plantas y algas, existe un organelo especializado

llamado cloroplasto, donde se encuentran los pigmentos que atrapan la luz. Los cloroplastos tienen dos partes fundamentales en el proceso fotosintético:

el estroma y la membrana tilacoide, estructura donde la

energía lumínica se transforma en energía química.

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La fotosíntesis podemos resumirla así:

Energía solar + 6H20 + 6C02 + 602 + C6H12 06

Donde: H20 es agua, CO2 es dióxido de carbono, 02 es

oxígeno y C6H12 06 es glucosa, un azúcar.

Pero en realidad la fotosíntesis es una serie de

reacciones que ocurren en dos etapas:

1. Las reacciones que dependen de la luz: ocurren en la membrana tilacoide de los cloroplastos, la energía lumínica hace que se produzcan moléculas de energía y se libere oxígeno.

2. Las reacciones independientes de la luz: se desarrollan en el estroma, se utilizan las moléculas de energía producidas en la primera etapa para la elaboración de glucosa y otros azúcares utilizando agua y CO2.

3.

En la etapa dependiente de la luz se forman moléculas de energía que serán utilizadas en la segunda etapa, la independiente de la luz. Un ejemplo de nutrición fotoautótrofa: las plantas Las plantas son organismos fotoautótrofos y mediante el proceso de la fotosíntesis elaboran moléculas orgánicas con la energía solar, dióxido de carbono y agua, además de sales minerales. Si nos metemos en las estadísticas, las plantas tendrían varios records: al año producen 220 toneladas de azúcares, lo que equivaldría a 3.300 cuatrillones de cubitos con que endulzamos nuestras bebidas, y ni hablar de la cantidad de oxígeno que liberan; pero no siempre es así.

Las primeras células de la Tierra eran quimioautótrofas,

es decir, no utilizaban la luz solar. Los organismos

quimioautótrofos, como algunas bacterias, extraen la

energía y el carbono que necesitan de compuestos como

el metano, abundante en la atmósfera primitiva. La nutrición en las plantas relaciona los niveles de

organización, desde el atómico hasta el sistémico, y

ocurre en las siguientes principales etapas:

1. La absorción de agua y sales minerales a través

de la raíz.

2. El transporte de los elementos que necesita la

planta por el tallo hasta las ho¡as y de los

compuestos orgánicos elaborados desde las

ho¡as a todas las partes de la planta.

3. El intercambio gaseoso de oxígeno, dióxido de

carbono y vapor de agua que ocurre en

los estomas de las ho¡as. 4. La fotosíntesis, donde se transforma la energía

lumínica en química

Conservación y biodiversidad.

Desde hace 8000 años, cuando iniciamos con la

agricultura, los humanos comenzaron a quemar los

bosques para limpiar la tierra y cultivarla; en las quemas,

la mayor parte del carbono que se encuentra en los

árboles y otras plantas es liberado a la atmósfera como

CO2•

En la actualidad la quema es mucho más que antes, a

esto se le suma la de combustibles fósiles (carbón,

petróleo, gas natural) para satisfacer nuestra demanda

energética, demanda que ya en aumento día a día.

La actividad humana ha alterado el equilibrio del ciclo atmosférico del carbono en la Tierra. Estamos agregando mucho más CO2 a la atmósfera de lo

que los organismos fotosintéticos pueden retirar de ella: 26 millones de toneladas al año, más de diez veces la cantidad que liberábamos en el año 1900. ¿Qué consecuencias puede tener nuestro planeta con el CO2 que agregamos? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Las plantas necesitan elementos esenciales para completar su proceso de nutrición, en la siguiente tabla encontraremos estos elementos y la función que

cumplen.

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Elementos Funciones principales Nitrógeno (N) Componente de varias hormonas y la clorofila para la fotosíntesis. Ayuda en el crecimiento.

Fósforo (P) Componente de varias proteínas necesarias.

Potasio(K) Permite que los estomas funcionen y equilibra la cantidad de agua de la planta. Calcio (Ca) Permite que las células de las plantas sean muy resistentes.

Magnesio (Mg) Es un componente muy importante de la clorofila.

Azufre (S) Componente de varias proteínas. Hierro (Fe) Componente de varias proteínas.

Cinc (Zn) Permite la formación de la clorofila.

Manganeso (Mn) Participa en la fotosíntesis. Boro (B) Participa en la síntesis de la clorofila.

Molibdeno (Mo) Ayuda a la fijación de nitrógeno en las raíces.

Cloro (Cl) Participa en la fotosíntesis. Aunque se han identificado más de 50 elementos químicos que utilizan las plantas, no todos ellos son esenciales. Un

elemento químico se considera esencial cuando es necesario para que la planta complete su ciclo de vida y produzca

otra generación. Al estudiar la composición química de las plantas se debe distinguir entre los elementos esenciales y

aquellos que no lo son. Los elementos químicos de una planta reflejan la composición del suelo. Las plantas que

crecen cerca de minas pueden tener oro o plata, pero estos elementos no son importantes para su nutrición.

Identifica y explica.

1. Toma el listado de los elementos necesarios para las plantas, busca una tabla periódica y con el número atómico

elabora la configuración electrónica para cada uno de ellos.

http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm

2. ¿Qué son macronutrientes? ¿Qué son micronutrientes?

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3. Revisa los elementos del listado y clasifícalos según estas categorías.

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Observa detenidamente el esquema, identifica los tejidos y órganos implicados en el proceso de nutrición de una

planta y desarrolla las actividades propuestas al final.

Identifica indaga y explica.

1. Describe en tu cuaderno el proceso observado, ¿Cómo se relaciona el transporte de materiales, la fotosíntesis y el intercambio gaseoso (respiración).

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2. Consulta los conceptos de difusión, osmosis, ¿cómo se relacionan con el proceso de nutrición en las plantas? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. Si la fuerza de gravedad hace que los objetos sean atraídos hacia la Tierra, ¿Cómo logra subir el agua y los

minerales disueltos hasta las hojas? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Recuerda la lectura inicial de la unidad, ¿de dónde proviene el oxígeno liberado por la planta robot? ¿Realmente

producirá? Si no es así, ¿Qué elementos le faltan para lograrlo?

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5. ¿Podría la tecnología construir una planta robot que realice el proceso de nutrición tal como lo hace una planta

natural?

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6. ¿Las plantas carnívoras hacen la fotosíntesis?

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7. ¿Comen las plantas?

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8. Encuentro el significado de palabras desconocidas:

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9. Visita la siguiente dirección nutrición en las plantas y realiza la actividad.

Luego escribe las preguntas con su respectiva respuesta.

http://www.aplicaciones.info/naturales/natura07.htm

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Momentos de la guía

1. Lectura 25%_________

2. Elaboración de mapa conceptual 25%_________

3. Desarrollo de actividades que se encuentran al inicio y en el contenido de la guía 10%_________

4. Desarrollo de actividades finales de la guía 40%_________

5. Valoración de la guía _________