1º M_Biologia -Guía Didáctica Del Docente

8/18/2019 1º M_Biologia -Guía Didáctica Del Docente

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Biología1° Educación media

Sebastián Pereda Navia

Licenciado en Ciencias Biológicas

Pontificia Universidad Católica de Chile

Guía didáctica del docente

Autor Guía didáctica del docente



La Guía didáctica del docente correspondiente al Texto Biología 1º Educación media es una obra colectiva, creada ydiseñada por el Departamento de Investigaciones Educativas de Editorial Santillana, bajo la dirección editorial de:

RODOLFO HIDALGO CAPRILE

SUBDIRECCIÓN EDITORIAL:

Marisol Flores Prado

EDICIÓN Y ADAPTACIÓN:

Franco Cataldo Lagos

César Cerda Bascuñan

AUTORES DEL TEXTO DEL ESTUDIANTE:

María Alejandra López Verrilli

Sandra Pereda Navia

AUTOR DE LA GUÍA DIDÁCTICA DEL DOCENTE:

Sebastián Pereda Navia

JEFATURA DE ESTILO

Alejandro Cisternas Ulloa

CORRECCIÓN DE ESTILO:

Rodrigo Silva Améstica

DOCUMENTACIÓN:

Paulina Novoa Venturino

Cristián Bustos Chavarría

SUBDIRECCIÓN DE DISEÑO:

Verónica Román Soto

DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN

Raúl Urbano Cornejo

Ximena Catalán Pino

Ana María Torres Nachmann

FOTOGRAFÍA:

Archivo Santillana

CUBIERTA:

Raúl Urbano Cornejo

PRODUCCIÓN:

Rosana Padilla Cencever

© 2014, by Santillana del Pacífico S. A. de EdicionesAndrés Bello 2299 Piso 10, oficinas 1001 y 1002, Providencia, Santiago, Chile

PRINTED IN CHILEImpreso en Chile por Quad/Graphics.

ISBN: 978 - 956 - 15 - 2302 - 9Inscripción Nº: 237.055

Se terminó de imprimir esta 2a edición de3.900 ejemplares, en el mes de noviembre del año 2014.

www.santillana.cl


http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 3/176Guía didáctica del docente 3

Índice

• Organización del Texto del estudiante 4

• Organización de la Guía didáctica del docente 5

• Fundamentación del diseño instruccional 6

• Unidad 1: La célula 8

Material fotocopiable 41

• Unidad 2: Especialización y transporte celular 48


• Unidad 3: Fotosíntesis 84

Material fotocopiable 113• Unidad 4: Materia y energía en los ecosistemas 120


• Banco de preguntas 158

• Índice temático 172

• Bibliografía 174



Organización del Texto del estudiante

El texto Biología 1° Educación media seorganiza en cuatro unidades. En cada una deellas, los contenidos son presentados comolecciones para facilitar la comprensión y el orden

de estos. Todas las unidades y lecciones poseenuna estructura en común, la que se presenta acontinuación.

Inicio de unidad. Se describen los contenidosque se desarrollarán. Además, se hace referenciaa los objetivos y aprendizajes esperados quese trabajarán en cada unidad. Se incluyen:

• Para comenzar: actividad introductoriaque relaciona los conocimientos adquiridosanteriormente con el tema de la unidad, pormedio de preguntas a partir de una imagen.

• Me preparo para la unidad : serie deactividades cuyo objetivo es que losestudiantes se aproximen a los contenidosde la unidad.

• Aprenderás a...: sección que presenta laslecciones que forman parte de la unidad y losaprendizajes esperados que se desarrollan encada una de ellas.

Desarrollo de los contenidos. Se encuentranorganizados en lecciones. Cada lección incluye

una serie de actividades y cápsulas que comple-mentan la comprensión del tema tratado. Estasson:

• Título de la lección: a modo de pregunta,indica el tema de la lección.

• Necesitas saber: Conocimientos previosque se necesitan para comprender loscontenidos.

• Propósito de la lección: El objetivo de lalección.

• Actividad exploratoria : Actividadexperimental que evidencia fenómenosrelacionados con el objetivo de cada lección.

• Actividades: en esta sección los estudiantesaplican y refuerzan lo aprendido enla lección.

• Trabaja con TIC: esta cápsula dirige a losestudiantes al material existente en la webrespecto del tema de cada lección.

• Conexión con…: muestra la relación que

existe entre los contenidos tratados y otrasdisciplinas del conocimiento.

• Para saber +: posee información adicionalque complementa lo visto en cada lección.

• Actividades de cierre: corresponde aactividades que engloban toda la lección.

• Minitaller científico y Trabajo científico: se plantean actividades experimentales, defácil ejecución, que permiten desarrollar lashabilidades de pensamiento científico.

• ¿Qué opinas?: invita a los estudiantes areflexionar y opinar acerca de un temarelacionado con el contenido de la lección.

Evaluación de los contenidos. El texto delestudiante incluye dos instancias de evaluación:La primera, llamada Evaluación de proceso,permite conocer el grado de comprensión delas lecciones antes del término de la unidad y lasegunda, llamada Evaluación final, se encuentraal término de la unidad y abarca todos los

contenidos estudiados en la unidad.Me evalúo permite evidenciar el desempeñode los estudiantes en la evaluación final. Seasocia a Actividades complementarias parareforzar los contenidos más débiles, o bien paraprofundizarlos.

Finalización de la unidad . Se presenta laSíntesis de la unidad, que resume las leccionestratadas. En la sección Ciencia, tecnología ysociedad se presentan temas de actualidadrelacionados con la disciplina.

Organización del texto



Organización de la Guía didáctica del docente

La Guía didáctica del docente se organiza encuatro unidades, las cuales entregan orienta-ciones y sugerencias para el tratamiento de loscontenidos y para el desarrollo de las habilidadespropias del nivel y de la disciplina.

Orientaciones curriculares.

Propósito de la unidad: se declara el objetivode la unidad.

• Objetivos Fundamentales Verticales:corresponden a los objetivos declarados enel Marco Curricular.

• Contenidos Mínimos Obligatorios:corresponden a los contenidos mínimosdeclarados en el Marco Curricular.

•

Habilidades de pensamiento científico:estas habilidades disciplinares permitenal estudiante adquirir herramientas paraaproximarse al quehacer científico.

• Aprendizajes Esperados en relación conlos OFT: corresponden a las habilidadestransversales que los estudiantes debendesarrollar, y que no son disciplinares y seencuentran en el Marco Curricular.

• Planificación de la unidad: organizaciónque incluye los Aprendizajes Esperados ylos Objetivos específicos de cada lección.Además, se mencionan los contenidos einstrumentos de evaluación presentes en el Texto del estudiante. Finalmente se señalanlos Indicadores de Evaluación y el tiempoestimado, en horas pedagógicas, para ellogro de cada aprendizaje.

• Prerrequisitos y bibliografía de la unidad:conocimientos previos que el alumnonecesita para abordar cada lección. Además,

se sugiere una bibliografía de referencia para cada una de ellas.

Orientaciones para el inicio de la unidad. Sesugieren algunas actividades para motivar a losalumnos al estudio de la unidad.

Orientaciones de trabajo por lección. Incluyesugerencias para el inicio, desarrollo y cierrede cada lección, además del solucionario para las actividades propuestas en el Texto delestudiante, cuyas respuestas están formuladasen pos de guiar al docente en su rol de mediadordel proceso de enseñanza-aprendizaje. Tambiénse entregan sugerencias para evitar o corregir loserrores frecuentes que los estudiantes puedencometer en el desarrollo de estas actividades yfinalmente se ponen a disposición del docente,para ser usados en los momentos del procesoque él considere pertinentes, información y

actividades complementarias. Estas últimasestán agrupadas en dos niveles, que permitenabordar los contenidos de la disciplina de acuerdocon la diversidad de intereses, ritmos y estilos deaprendizaje de los estudiantes.

Sugerencias y respuestas esperadas enTrabajo científico y Evaluación de proceso.En estas secciones se presentan las posiblesrespuestas de los alumnos en el Trabajo científicoy el solucionario de las actividades que seplantean en la Evaluación de proceso.

Orientaciones para las páginas finales de launidad. Esta sección entrega algunas sugerenciaspara terminar la unidad (Síntesis y Me evalúo) yreforzar los contenidos que los estudiantes nohayan logrado incorporar. Se entrega también elsolucionario de la Evaluación final.

Material fotocopiable. Corresponde a materialcomplementario para trabajar con los alumnos,e incluye: Taller de ciencias, Fichas de refuerzo yampliación e instrumentos de evaluación con su

respectiva tabla de especificaciones.Banco de preguntas. Set de preguntas deopción múltiple, agrupadas por unidad, quepueden ser utilizadas para elaborar evaluacioneso actividades de reforzamiento.



Fundamentación del diseño instruccional

Con el propósito de que los estudiantes logren los Objetivos Fundamentales (OF) y ContenidosMínimos Obligatorios (CMO), el texto se ha elaborado sobre la base de un modelo instruccional que establece tareas de aprendizaje organizadas en lecciones, cada una de las cuales comienzacon la identificación de los conocimientos previos de los estudiantes, continúa con la entrega

y tratamiento didáctico de los contenidos conceptuales, habilidades y actitudes, el diseño eimplementación de procedimientos evaluativos de proceso, y finalmente instancias para evaluarsumativamente los aprendizajes logrados. Este modelo se replica consistentemente a lo largo de todaslas unidades que componen el texto.

Así, cada unidad temática consta de un conjunto de elementos clave que forman parte de un sistemaque se estructura siguiendo la propuesta de Dick y Carey (1988), y que se detallan a continuación:

a. Identificar la meta de enseñanza. Se basa en definir qué es lo que se espera que los estudiantessean capaces de saber o hacer luego de completar el proceso de enseñanza-aprendizaje de cadaunidad temática.

b. Implementar un análisis instruccional. Implica determinar qué tipo de aprendizaje es el que

se quiere que el estudiante alcance: conceptual, procedimental o actitudinal.c. Identificar las conductas de entrada y las características generales de los estudiantes. Se

identifican los conocimientos e ideas previas que traen los estudiantes y que sirven de cimientopara el logro de los aprendizajes deseados.

d. Redacción de objetivos específicos. Los objetivos específicos se declaran explícitamente encada unidad para que los estudiantes conozcan desde el comienzo qué es lo que aprenderány cómo lo que ya saben conecta con lo nuevo, promoviendo aprendizajes significativos.

e. Desarrollo de instrumentos de evaluación (formativa y sumativa) . Cada instancia deevaluación permite monitorear el proceso de enseñanza-aprendizaje, además de entregarinformación para tomar decisiones relacionadas con las estrategias de instrucción.

f. Desarrollo de la estrategia didáctica y selección de materiales de instrucción . Seoperacionaliza en dos materiales: el texto escolar, destinado a promover el aprendizaje delestudiante y la guía didáctica del docente, que contiene la explicitación de los aspectospedagógicos que sustentan la propuesta: sugerencias de trabajo página a página, solucionario,instrumentos de evaluación fotocopiables, entre otros.

En concordancia con esto, se desarrollaron materiales de enseñanza que permitan detectar loque los alumnos necesitan recordar para iniciar una nueva unidad de contenidos, como tambiénpara evaluar lo que están logrando (proceso) y lo que han aprendido (sumativo).

Fundamentación del diseño instruccional



Evaluación final

Evaluación sumativa

Evalúa el resultado

del proceso

enseñanza-aprendizaje

Actividad exploratoria

Conductas de entrada

Permite que los estudiantes relacionen

sus ideas previas con los contenidos

que tratarán en cada lección

Inicio de unidad

Presenta el propósito

de la unidad

Desarrollo de

contenidos

Conocimientos

habilidades

Evaluación de proceso

Evaluación formativa

Evalúa el progreso de los

aprendizajes

Actividades

Evaluaciónimplícita

Lo anterior se traduce en un modelo pedagógico que sustenta la organización y estructura del TextoBiología 1º Educación media, que se presenta en el siguiente diagrama:



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8 Unidad 1: La célula

La célula

Propósito de la unidad

El propósito de la unidad es el estudio de la estructura y función de las diferentes moléculasbiológicas que componen la célula y sus funciones específicas en el metabolismo celular.

También se aborda la descripción de los diferentes tipos celulares.Estos conocimientos se integran con habilidades de pensamiento científico relativas al análisisde investigaciones clásicas relacionadas con las moléculas que participan en el metabolismocelular. En esta misma línea, se propone el desarrollo de habilidades para organizar, interpretardatos, y formular explicaciones y conclusiones, apoyándose en las teorías y conceptos científicossobre la composición y función molecular de la célula.

Objetivos Fundamentales Verticales

De acuerdo con el Decreto Supremo de Educación N° 254 (página 274), los estudiantes seráncapaces de:

• Describir investigaciones científicas clásicas o contemporáneas relacionadas con los conoci-mientos del nivel, reconociéndolas como ejemplos del quehacer científico (OFV 1).

• Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías yconceptos científicos en estudio (OFV 2).

• Describir el origen y el desarrollo histórico de conceptos y teorías relacionados con losconocimientos del nivel, valorando su importancia para comprender el quehacer científicoy la construcción de conceptos nuevos más complejos (OFV 3).

• Comprender la importancia de las leyes, teorías e hipótesis en la investigación científica ydistinguir unas de otras (OFV 4).

• Comprender que la célula está constituida por diferentes moléculas biológicas quecumplen funciones específicas en el metabolismo celular (OFV 5).

Contenidos Mínimos Obligatorios

De acuerdo con el Decreto Supremo de Educación N° 254 (página 275), los CMO es el siguiente:

• Identificación de las principales moléculas orgánicas que componen la célula y de suspropiedades estructurales y energéticas en el metabolismo celular (CMO 5).

Orientaciones curriculares

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Guía didáctica del docente 9

Habilidades de pensamiento científico

HabilidadLecciones

1 2 3 4 5 6

Identificación de problemas, hipótesis,procedimientos experimentales, inferencias

y conclusiones en investigaciones científicasclásicas o contemporáneas; por ejemplo, losdescubrimientos realizados por Hooke, Schwann,Schleinder, Virchow o Weismann en biologíacelular. Caracterización de la importancia deestas investigaciones en relación con su contextohistórico (CMO 1).

• • • • • •

Distinción entre ley, teoría e hipótesis, ycaracterización de su importancia en el desarrollodel conocimiento científico (CMO 4).

• •

Aprendizajes Esperados en relación con los OFT

De acuerdo con el Programa de Estudio de Primer año medio de Biología (página 39), y con elMarco Curricular, son los siguientes:

Interés por conocer la realidad al estudiar los fenómenos abordados en la unidad

Busca información complementaria a la entregada por el docente para satisfacer sus intereses einquietudes. Formula preguntas para profundizar o expandir su conocimiento sobre los temasen estudio.

• Formula preguntas para profundizar o expandir su conocimiento sobre los temas en

estudio.• Establece, por iniciativa propia, relaciones entre los conceptos en estudio y los fenómenos

que observa en su entorno.

• Busca nuevos desafíos de aprendizaje.

El desarrollo de actitudes de perseverancia, rigor y cumplimiento

• Inicia y termina investigaciones o trabajos asumidos.

• Registra en orden cronológico los datos producidos en torno al tema de trabajo investigado.

• Sigue adecuadamente los pasos aprendidos al desarrollar las actividades de la unidad.

•

Entrega trabajos en los tiempos acordados.• Respeta el uso de vocabulario científico pertinente.


http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 10/17610 Unidad 1: La célula

Planificación de la unidad

Aprendizaje Esperado Objetivo Específico Lección Contenido

• Describir investigacionescientíficas clásicaso contemporáneasrelacionadas con la teoríacelular.

• Describir la estructura yfunción de organelos yestructuras de la célulaeucarionte (membranaplasmática, núcleo,retículo endoplasmático,ribosoma, peroxisoma,lisosoma, aparato deGolgi, mitocondria,cloroplasto, vacuola ypared celular).

• Conocer los aportesrealizados por diferentescientíficos al estudio de lacélula y los postulados de lateoría celular.

• Distinguir los diferentestipos celulares e identificarlas funciones de losdiferentes organelos.

• Describir la función decloroplastos y mitocondrias.

• Explicar la importancia dela teoría endosimbiótica.

1¿Cómo se descubrióla célula?

• Teoría celular

2¿Qué tipos decélulas existen ycómo funcionan?

•

Célula eucarionte yprocarionte

• Célula animal y vegetal

• Organelos celulares

3¿Cómo son losorganelos queproducen energíaen la célula?

• Función de cloroplastos ymitocondrias

4¿Cómo se originó lacélula eucarionte?

• Teoría endosimbiótica

• Explicar que la célulaestá constituida pordiferentes moléculasorgánicas (carbohidratos,proteínas, lípidos, ácidosnucleicos) que cumplenfunciones específicas enel metabolismo celular.

• Identificar las principalesbiomoléculas inorgánicasy orgánicas, y reconoceren qué estructuras seencuentran.

• Describir el rol de lasenzimas e identificar lascondiciones óptimas de sufuncionamiento.

5¿De qué estácompuesta lacélula?

• Biomoléculas orgánicas

6¿Qué funcióntienen las enzimas?

• Enzimas



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Instrumento de evaluación Indicador de EvaluaciónTiempo estimado

(horas pedagógicas)

• Trabaja con lo que sabes

• Al finalizar la lección

• Describen los aportes realizados por diferentes

científicos al estudio de la célula y los postulados

de la teoría celular.

2

•

Trabaja con lo que sabes• Al finalizar la lección

•

Identifican en ilustraciones los principalesorganelos y estructuras involucradas en las

funciones celulares.

• Describen la función general de los principales

organelos y estructuras de la célula eucarionte.

• Distinguen diferencias y similitudes entre células

animales y vegetales, a partir del reconocimiento

de sus principales organelos y estructuras.

• Distinguen los principales elementos diferenciales

entre células eucariontes y procariontes.

4



• Describen la función del cloroplasto en lafotosíntesis incluyendo el papel de la clorofila.

• Analizan la función de la mitocondria en la

respiración celular, identificando reactantes,

productos y compartimientos implicados en la

producción de la energía celular.

2



• Explican la importancia de la

compartimentalización como un elemento

de “modernidad” en las células eucariontes y

formulan hipótesis sobre el origen de las células

eucarióticas modernas.

2



• Identifican a los carbohidratos, proteínas,lípido y ácidos nucleicos como los principales

constituyentes moleculares de las células. Porejemplo, en la membrana plasmática.

• Identifican los componentes inorgánicos de lacélula y su importancia en la constitución de esta.

• Describen la composición atómica y estructuralde las principales moléculas orgánicas.

• Describen las principales funciones que cumplen

en la célula los carbohidratos, proteínas, lípidos yácidos nucleicos.

2



• Describen el rol de las enzimas como catalizadoresbiológicos esenciales en el metabolismo celular,

incluyendo la especificidad de sustrato y de acción.

• Identifican las condiciones necesarias de

temperatura, pH, disponibilidad de sustrato parael óptimo funcionamiento enzimático en la célula

aplicados a ejemplos concretos tales como en elproceso digestivo.

2



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Orientaciones para el inicio de la unidad (Páginas 6 a 13)

Objetivos de la unidad

• Invite a los estudiantes a leer y analizar cada uno de los objetivos presentados para cada lección enla página 12 del texto, para que ellos tomen conciencia de los aprendizajes que deberán alcanzar

al finalizar la unidad, y dar así mayor sentido a su estudio.

Me preparo para la unidad

• Guíe la lectura de las páginas 6 a 11, Biología, la ciencia que estudia la vida, haciendo comentarios ypidiéndoselos también a sus estudiantes.

• Pregunte a sus estudiantes qué saben acerca de la célula, sus componentes y características.Escriba en la pizarra las principales ideas mencionadas y pida participación voluntaria para elaborarun esquema con ellas.

•

Solicite a sus estudiantes que enuncien y anoten en sus cuadernos ejemplos de diferentes tiposcelulares que conozcan y sus características.

• Explique a sus estudiantes que todos los seres vivos están compuestos de células y que estascomparten ciertos rasgos y se diferencian en otros. Esto permite clasificarlas en eucariontes,procariontes, animal y vegetal.

Para comenzar

Esta sección sirve para corregir y verificar algunos errores y conceptos previos.

•

Pida a sus estudiantes que lean y comenten la sección Me preparo para la unidad y que respondanlas preguntas de la cápsula Para comenzar en sus cuadernos. Luego, dirija una puesta en común.

• Mediante participación voluntaria, que anoten en la pizarra las principales conclusiones obtenidasa partir de las respuestas a las preguntas y que las discutan. Luego, organice una puesta en común.



Orientaciones de trabajo Lección 1 (Páginas 14 a 17)

Sugerencias de inicio de lección

A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la lección, haciendo hincapié en lasexperiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y

Trabaja con lo que sabes de la página 14.Antes de iniciar el trabajo de esta lección, se le recomienda guiar a los estudiantes en la lectura de losanexos 3 y 4 del texto del estudiante, Uso del microscopio y Preparación de muestras, respectivamente.

Además, se le recomienda que organice al curso en grupos de trabajo. Reúnase con un delegadode cada grupo, el cual debe ir variando, para preparar con la debida anticipación los pasos prácticosincluidos en algunas de las lecciones de la unidad, estos son: Mini Taller de la página 21 y Trabaja con lo

que sabes de la página 28.

Experiencias previas

Si es necesario complementar las actividades propuestas en la cápsula Para comenzar, puede emplear

alguna de las siguientes preguntas:• ¿Qué es una célula y dónde se encuentran?

• ¿Cuáles son los tipos celulares que conocen?

• ¿Qué diferencias existen entre los diferentes tipos celulares?

• ¿Por qué es importante estudiar y conocer las células?

• ¿Con qué instrumentos es posible estudiar las células?

Prerrequisitos (Debes recordar, página 14)

La célula es la unidad fundamental de los seres vivos, pues constituye tanto a los organismos unicelularescomo a los pluricelulares. Todas ellas tienen una organización común, basada en la interdependenciade su membrana plasmática con los procesos citoplasmáticos dirigidos por el material genético. Sinembargo, se distinguen dos tipos fundamentales de células en virtud de su complejidad u organización:las células eucariontes, con un sistema de endomembranas que permite la compartimentalización defunciones, y las procariontes, que carecen de este rasgo.

Los vegetales y los animales son los organismos pluricelulares más complejos, estos están formadospor células eucariontes características. Por ejemplo, las células de vegetales cuentan con cloroplastos,pared celular y una gran vacuola, mientras que las células de los animales carecen de todos estoselementos y cuentan con centriolos, componentes ausentes en las células vegetales.

Trabaja con lo que sabes (Página 14)

Respuestas esperadas

6.

a. Debido a que en la estructura observada se puede reconocer un gran número de célulassemejantes.

b. Las estructuras celulares que se logran distinguir, con un cierto orden y organización, sonpared celular, citoplasma, núcleo y vacuola.



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c.

Sugerencias de desarrollo de lección

A continuación, se entregan orientaciones para desarrollar la lección, poniendo énfasis en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar la respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.

Tratamiento de errores frecuentes

• Es probable que los estudiantes confundan los conceptos de teoría e hipótesis. Ante esto, puedeser pertinente que les explique que una teoría es una idea general que explica coherentemente unconjunto de observaciones y hechos observables en la naturaleza. A partir de una teoría se pueden

elaborar hipótesis que intenten explicar fenómenos naturales particulares.Una hipótesis puede ser entendida como una proposición que permite responder tentativamente aun problema de investigación, según los antecedentes que se posee, y que debe ser confirmada orefutada a través de un proceso de investigación científica.

Actividad 1, Pensamiento crítico (Página 15)


1. Probablemente Hooke se haya planteado la siguiente pregunta: ¿Cómo es el aspecto micros-cópico de un vegetal?

2. Las células que observó Hooke eran unas cavidades poliédricas que formaban unas celdillasmuy bien estructuradas. Ahora se sabe que lo que él observó fueron las paredes celulares delas células.

Actividad 2, Pensamiento crítico (Página 17)


1.

a. La célula es la unidad funcional de los seres vivos.

b. Debido a que los procesos fisiológicos que desarrolla un organismo pluricelular son el resultadode la interacción del conjunto de células que lo conforman, es correcto pensar que la enfermedad,entendida como una alteración del funcionamiento normal del organismo, tenga su causa en laalteración del trabajo celular.

2. Una de las características de la ciencia es que esta acumula conocimiento y lo organiza enteorías, las que son válidas mientras no aparezcan nuevos datos que las refuten u obliguen amodificarlas. Este carácter dinámico de la ciencia queda bien ejemplificado con el desarrollode la teoría celular, pues, a medida que se acumularon observaciones e información sobre lascélulas, esta teoría se fue perfeccionando.



Actividades complementarias

Estas actividades permiten mejorar la comprensión sobre la teoría celular.

Nivel conocimiento

1. ¿Qué evidencias permitieron proponer esos tres postulados? Indica la importancia delmicroscopio.

Nivel aplicación

1. Un alumno examinó al microscopio una gota de agua estancada y observó los seres vivosque aparecen en la imagen.

a. ¿Cómo podrías comprobar que cada uno de esos cuerpos corresponde a un ser vivo?

b. ¿Qué tipo de organismo sería? Fundamenta tu respuesta.

Solucionario de las actividades complementarias

Nivel conocimiento

1. Las observaciones de distintos investigadores realizadas utilizando un microscopio. Porejemplo, los postulados que indican que la célula es la unidad estructural y funcionalde los seres vivos son refrendados por los trabajos de Hooke, Leeuwenhoek, Dutrochet,Schleiden y Schwann. Mientras que el postulado que señala a la célula como la unidad deorigen se sustenta en las observaciones de Virchow.

Nivel aplicación

1.

a. Si observa bajo el microscopio características como reproducción, movimiento ycrecimiento de las entidades.

b. Organismos unicelulares eucariotas, pues se observan organismos independientes yno constituyendo un tejido; además se distinguen núcleo y vesículas.

3. Todos los descubrimientos que se han realizado acerca de las células confirman y nutren esta teoría.Sin embargo, es recomendable que los estudiantes se refieran a las investigaciones de J. Watson y F.Crick, L. Margulis, S. Ramón y Cajal , C. Golgi, S. J. Singer y G. Nicholson, P. Agre, entre otros.



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Información complementaria

Reseña de investigadores que con sus trabajos han contribuido a la teoría celular

• Theodor Schwann (1810 – 1882): fisiólogo alemán, además de su participación en la teoríacelular y contribuciones al desarrollo de la histología, realizó importantes investigaciones sobrefenómenos como la fermentación, la contracción muscular y la digestión gástrica. Además,

fue pionero en proponer el concepto de metabolismo para explicar el funcionamiento celular.• Lynn Margulis (1938 – 2011): bióloga evolutiva estadounidense que propuso la teoría endosimbiótica,

que explica la evolución de la célula eucarionte, y apoyó la controvertida hipótesis de Gaia quepostula que vida y medio ambiente interaccionan, comportándose como un gran organismo.

• Santiago Ramón y Cajal (1852 – 1934): médico español que en 1888 descubrió los mecanismosque gobiernan la morfología y los procesos conectivos de las células nerviosas de la materiagris del sistema nervioso cerebroespinal, en lo que se denomina la teoría neuronal, queconstata que las neuronas son la unidad estructural y funcional del sistema nervioso.

• Camilo Golgi (1843 – 1926): médico italiano que desarrolló métodos de tinción con los cualespudo observar el tejido nervioso. Sus contribuciones fueron la base para los trabajos de S.

Ramón y Cajal.• S. J. Singer y G. Nicholson: gracias a estudios basados en microscopía electrónica, propusieron

en 1972 el modelo de mosaico fluido, que explica la organización de las membranas celulares.

• Peter Agre: descubrió los canales para el agua, llamados acuaporinas, presentes en lasmembranas celulares. Actualmente, él y su equipo investigan cómo las acuaporinas sepodrían emplear para curar ciertas enfermedades o dolencias, como la sequedad de ojos,los edemas cerebrales y problemas renales.

Sugerencias de cierre de lección

Tras concluir el análisis de los contenidos de la lección, pida a sus alumnos que respondan individualmentelas preguntas de la sección Al finalizar la lección…, para luego hacer un debate general con el objetivo decorregir y mejorar las respuestas

Como preparación para la siguiente lección, pida a sus estudiantes que se organicen en grupos ytraigan los materiales necesarios para realizar el modelo de célula procarionte indicado en la secciónTrabaja con lo que sabes de la página 18.

Al finalizar la lección… (Página 17)


1. 6 células.

2. Similitudes: Ambos son un conjunto de células que conforman un tejido.Diferencias: En esta muestra se observa un tejido menos estructurado y además el tamaño y laforma de las células son diferentes que las del catáfilo de cebolla.

3. Las investigaciones de T. Schwann sobre variados procesos fisiológicos, como la contracciónmuscular, la fermentación y la digestión gástrica, además de su participación en la creacióndel concepto de metabolismo, fundamentan la idea de que la célula es la unidad estructural yfuncional de los seres vivos.





A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la segunda lección, haciendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y

Trabaja con lo que sabes de la página 18.


Si es necesario complementar las actividades propuestas en la cápsula Para comenzar, puede emplearalguna de las siguientes preguntas:

• ¿Cuáles son las características que distinguen a una célula procarionte de una eucarionte?

• ¿Qué ejemplos de este tipo de células pueden dar?

• ¿Dónde habitan estas células?

• ¿Cuáles son los roles que cumplen en la naturaleza?

Prerrequisitos (Debes recordar, página 18 )

Las células procariontes son más simples que las eucariontes. Estas células están rodeadas por unamembrana, llamada membrana plasmática, en cuyo interior se encuentra el citoplasma. La membranaplasmática regula el paso de sustancias desde el exterior al interior de la célula, y viceversa. El citoplasma,en tanto, es una especie de fluido gelatinoso, semitransparente, formado principalmente por agua yproteínas. Dentro del citoplasma se encuentra esparcido el ADN, molécula que contiene la informacióngenética. A veces, a la región en donde se encuentra el ADN se la denomina nucleoide. Junto con esteADN, algunas bacterias presentan otras moléculas de ADN más pequeñas, llamadas plásmidos.

Además del nucleoide y de los plásmidos, en el citoplasma es posible encontrar ribosomas, los que

tienen como función la producción de proteínas. Por fuera de la membrana plasmática se encuentraotra cubierta, llamada pared celular. Esta pared está formada por carbohidratos y le otorga rigidez a lacélula. Además, muchas bacterias presentan una especie de cola, estructura formada por proteínas ydenominada flagelo, que les sirve para moverse.

Los organismos procariontes están en general constituidos por una sola célula, es decir, son unicelulares,y están clasificados en dos subgrupos: las bacterias y las arqueobacterias.


Antes de iniciar el trabajo de esta lección, se le recomienda mostrar a los estudiantes diversas imágenesde células procariontes, de tal manera que comprendan la amplitud de su diversidad. Puede utilizar las

que aporten los propios estudiantes.La elaboración del modelo debe ser evaluada de manera formativa y se debe estimular el intercambiode ideas en el empleo de los distintos materiales.


A continuación, se presentan orientaciones para desarrollar la lección, haciendo énfasis en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, presentar las respuestas esperadas de las actividades, ydisponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.



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• Los estudiantes no suelen reconocer las cualidades y el rol de la cápsula bacteriana. Esta se

trata de unaestructura extracelular, tal como también lo son una capa mucosa o una biopelícula,

constituida fundamentalmente por glucoproteínas y polisacáridos. Les sirve a las bacterias como

depósito de alimento, protección contra la desecación y como defensa contra la fagocitosis

y el ataque de bacteriófagos.

Mini Taller (Página 21)

Con el fin de tener las muestras de yogur preparadas al momento del laboratorio, debe organizar los

grupos de trabajo con antelación, ya que el preparado debe estar al menos dos horas en un ambiente

cálido, el cual se puede proporcionar mediante una ampolleta ultravioleta o común. En función del

horario en el cual se realice el laboratorio, pida a un integrante de cada grupo que haga el montaje de

los vasos de yogur en el laboratorio o en el espacio dispuesto para ello. Si el laboratorio es a primera hora,

debe dejar listo el montaje el día anterior. Durante el desarrollo del Mini Taller, pídales a los estudiantes

que realizaron el montaje relatar a su grupo lo que hicieron.

Actividad 3, Análisis (Página 24)


1. Mitocondrias, membrana plasmática, retículo endoplasmático liso y rugoso, citoplasma, aparato

de Golgi, citoesqueleto, núcleo, lisosomas y peroxisomas.

2. La presencia o ausencia de la pared celular en las células de las cuales derivaron los vegetales y los

animales, respectivamente, determinó las características de su proceso evolutivo. Sin embargo,

si un animal tuviera células con paredes celulares rígidas perdería, entre otras cualidades, la

capacidad de movimiento y, si las células de un vegetal perdieran sus paredes celulares, no

podría sostener el peso de su cuerpo ni sus estructuras.



1. Por ejemplo, ¿cómo varía la cantidad de enzimas lisosomales en la cola de los anuros durante

su metamorfosis?

2. A medida que aumenta la cantidad de enzimas lisosomales, la longitud de la cola disminuye.

3. El tejido de la cola comienza a desintegrarse por acción de las enzimas lisosomales. Se trata de

un proceso de apoptosis.

Nota: Se sugiere al docente comentar con sus alumnos el por qué se puede usar, en situaciones

especiales, las cifras invertidas en un eje de un gráfico como es el caso de esta actividad. Estas

situaciones especiales dicen relación, por ejemplo, con aquellas variables cuya magnitud

disminuye con el paso del tiempo.




Mesosomas

Un mesosoma es una invaginación o pliegue de la membrana plasmática de las célulasprocariontes, que tiene relación con los procesos metabólicos de la célula. Al contener las enzimasnecesarias para ciertos procesos metabólicos, estos se producen en los mesosomas. Los másdestacables son la duplicación y transcripción del ADN bacteriano (para la división o síntesis

proteica), las reacciones de respiración celular y las fotosintéticas en las bacterias aeróbicas yfotosintéticas, respectivamente.


Estas actividades permiten mejorar la comprensión de células procariontes y eucariontes.

Nivel conocimiento

1. Identifica los organelos relacionados con la síntesis de proteínas que serán exportadas dela célula.

Nivel comprensión

1. Considera los siguientes antecedentes y responde las preguntas:

Un investigador analiza muestras de células al microscopio y registra la presencia demitocondrias, ausencia de centriolos y presencia de pared celular.

a. ¿Qué tipo de células son las que ha observado: vegetal o animal?

b. ¿Qué evidencias te permitieron identificarlas?

c. Esta muestra, ¿es de un organismo procarionte o eucarionte? Explica.


Nivel conocimiento

1. Núcleo, RER (ribosomas) y aparato de Golgi.

Nivel comprensión

1.

a. Vegetal.

b. La presencia de pared celular y la ausencia de centriolos.

c. Eucarionte, pues las células procariontes, aunque pueden tener pared celular, carecen

de mitocondrias y centriolos.



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• Tras concluir el análisis del contenido y desarrollo de las actividades de la lección, dirija una puestaen común de los resultados.

• Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la sección Al finalizar la

lección…, para luego hacer un debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.



1. Algunos criterios posibles para establecer comparaciones entre ambos tipos celulares sontamaño, presencia de sistema de endomembranas y núcleo, organización del ADN, característicasde los ribosomas, capacidad de especialización y de formar organismos pluricelulares.

3. C: Sintetiza proteínas. F: Contiene el material genético celular. E: Participa en la digestión celular.D: Coordina el movimiento de los organelos. B: Almacena agua y nutrientes. A: Obtiene la energíaque requiere la célula.

- Núcleo: contiene en su interior la información genética en forma de ADN y ARN.

- Ribosomas: la función de los ribosomas es la síntesis de proteínas.

- Retículo endoplasmático liso (REL): en él se sintetizan los lípidos que forman parte de lasmembranas celulares.

- Aparato de Golgi: en este organelo, algunas proteínas y lípidos producidos en los retículosson modificados y luego distribuidos mediante vesículas a un destino específico, ya sea paraformar parte de la membrana celular, o para exportarlos de la célula. Algunas de estas vesículaspermanecen en el citoplasma y se conocen como lisosomas.

- Retículo endoplasmático rugoso (RER): presenta ribosomas asociados que participan en la

producción de proteínas que serán utilizadas para formar las membranas de la célula.- Membrana plasmática: limita y mantiene la integridad celular, regula el intercambio de sustancias

entre la célula y el medio, y capta señales de este.

- Lisosomas: provoca la lisis enzimática de estructuras orgánicas, ya sea de aquellas que ingresana la célula por endocitosis o bien de las propias, por autofagia.





A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la tercera lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar

y Trabaja con lo que sabes de la página 28. Como se indicó en las orientaciones de la primera lección,se le recomienda que un delegado de cada grupo monte con anticipación la actividad de la secciónTrabaja con lo que sabes de la lección 3.



• ¿Qué es la energía?

• ¿Cómo obtienen energía los seres vivos y en qué la emplean?

•

¿Qué estructuras celulares les permiten a las células vegetales y animales obtener energía?Prerrequisitos (Debes recordar , página 28)

Los organismos autótrofos, también conocidos como productores, son imprescindibles en unecosistema, pues transforman la materia inorgánica en orgánica. Los autótrofos más importantes, porsu influencia y abundancia en los ecosistemas, son los vegetales que usan agua y dióxido de carbonopara producir alimento (materia y energía) por medio de la fotosíntesis.


Antes de iniciar el trabajo de esta lección, explique a los estudiantes que el lugol permite reconocer,por cambio de coloración, la presencia de almidón (polisacárido cuyo monómero es la glucosa).Cuando destapen las hojas, procure que sus alumnos observen la decoloración que estas puedanpresentar debido a la falta de clorofila. Esta ausencia se debe a que la síntesis de clorofila, como todoslos procesos metabólicos del vegetal, depende en mayor o menor medida de su capacidad fotosin-tética que le entrega la energía y materiales necesarios.

Análisis

a. La hoja tapada muestra muy poca reacción con el lugol, mientras que la hoja expuesta presentauna alta reacción, se ve mucho más oscura.

b. A la alta presencia de almidón en la hoja expuesta y a la baja concentración de almidón en lahoja cubierta.

c. Las hojas utilizan la luz del sol para realizar el proceso de fotosíntesis y así producir glucosa; sinluz, la planta no puede llevar a cabo la fotosintesís.

d. Fotosíntesis: Proceso desarrollado por las células vegetales y algunos organismos unicelulares,que permite la producción de glucosa a partir de luz solar, CO

2, agua. Las sustancias que

participan en el proceso son el CO2 y el agua.



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Estas actividades permiten mejorar la comprensión de la importancia de la fotosíntesis y de larespiración celular.

Nivel comprensión

1. ¿En qué procesos emplea la célula el ATP sintetizado gracias a la respiración celular?

Nivel análisis

1. Investiga y describe brevemente el rol del oxígeno en la respiración celular y sus diferentesetapas.


Nivel comprensión

1. La energía contenida en la molécula de ATP es empleada en procesos como movimientoy transporte celular, y síntesis de biomoléculas (tales como proteínas, lípidos y ácidosnucleicos).

Nivel análisis

1. La mayoría de los seres vivos realiza la respiración aeróbica, esta es la que requiere deoxígeno como aceptor final de electrones (produciendo agua). Mientras las bacteriasaeróbicas y facultativas la realizan en mesosomas, las células eucariontes la desarrollan ensus mitocondrias.

Suelen describirse cuatro etapas de la respiración celular en eucariontes: glucólisis, lisis deglucosa y formación de 2 moléculas de piruvato y ATP y NADH; transformación del piruvatoen acetil coenzima A y NADH, en la matriz mitocondrial; ciclo de Krebs, en el que se formaGTP, NADH y FADH; y la última etapa, que incluye un sistema de transporte de electrones yla quimiosíntesis.


A continuación, se indican orientaciones para desarrollar la lección, haciendo hincapié en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades ydisponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.

Tratamiento de errores frecuentes• Entre los errores comunes en los que incurren los estudiantes se encuentra el suponer que las

células vegetales carecen de mitocondrias. Para corregirlo, refuerce el desarrollo de la actividad 3de la página 24 y destaque la presencia de estos organelos en la ilustración de célula vegetal.




Quimiosíntesis

La quimiosíntesis es un proceso realizado únicamente por algunas bacterias autótrofas. Consiste

en la obtención de energía (ATP) a partir de la oxidación de sustancias inorgánicas; y el posterior

uso de esa energía para transformar sustancias inorgánicas en moléculas orgánicas. Como en la

fotosíntesis, en la quimiosíntesis se diferencian dos fases: En la primera de ellas se oxidan sustanciasinorgánicas como NH

3, NO

2-, H

2S, Fe2+, entre otras, lo cual permite generar un gradiente de

protones, entre el citoplasma y el espacio periplasmático (que es el compartimento comprendido

entre la membrana plasmática, por dentro, y la membrana externa de algunas bacterias, como

las gram negativa) capaz de impulsar la formación de ATP mediante fosforilación oxidativa. En la

segunda fase se fija el CO2, tal como ocurre en el ciclo de Calvin.

Por ejemplo la primera fase de la quimiosíntesis realizada por Nitrosomonas, bacterias que participan

en el ciclo del nitrógeno, es:

2 NH3 + 3O

2 + 2 NO

2

– + 2 H+ + 2 H

2O + energía



1. Mitocondrias y cloroplastos.

2. Las plantas, al igual que todos los organismos fotosintéticos, sintetizan moléculas orgánicas a

partir de las cuales obtienen la materia y energía necesarias para poner en marcha y sostener

sus procesos metabólicos.


• Tras concluir el análisis del contenido y desarrollo de las actividades de la lección, dirija un debate

acerca de la importancia de los cloroplastos y de las mitocondrias para el mantenimiento de la vida

en el planeta. Esto servirá como antecedente para la próxima lección.





1. Procure que en su dibujo de mitocondrias y cloroplastos, los estudiantes identifiquen la

membrana externa, la membrana interna (cestas mitocondriales y granas), ADN y ribosomas.

2. CO2 y H

2O.

3. Glucosa y O2.

4. Piruvato.

5. Obtención de energía guardada en la molécula de ATP.



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6. Ecuación de la fotosíntesis:

Luz solar

CO2 + H

2O Glucosa + O

2

Clorofila

Ecuación de la respiración celular:

Glucosa (piruvato) + O2 H2O + CO2 + Energía

Al comparar ambos procesos, resulta un proceso cíclico, ya que los reactantes de una reacción sonlos productos de la otra.

Pensamiento científico: ¿Qué diferencias existen entre hipótesis, leyesy teorías? (Página 33)


1.

a. Teoría atómica: explica la composición y organización de los átomos, así como su comportamiento.

b. Ley de conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma (laenergía del universo es constante).

c. Teoría celular: explica las propiedades de las células que las convierten en la entidad vivientemás simple.

d. Ley de los gases ideales: define el comportamiento de un gas ideal, considerando como tal aun gas cuyas moléculas no interactúan entre sí y se mueven aleatoriamente. En condicionesnormales y en condiciones estándar, la mayoría de los gases presenta comportamiento degases ideales.

e. Ley de Boyle: el volumen de una determinada cantidad de gas, que se mantiene a temperaturaconstante, es inversamente proporcional a la presión que ejerce.

f. Teoría cinético-molecular: los siguientes son algunos de sus postulados, teniendo en cuentaun gas ideal:

- Los gases están constituidos por partículas (átomos o moléculas) ubicadas a gran distanciaentre sí; su volumen se considera despreciable en comparación con los espacios vacíosque hay entre ellas.

- La atracción intermolecular entre las moléculas de un gas es despreciable, por lo tanto, laspartículas son independientes unas de otras.

- Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo y aleatorio.- Los choques de las partículas son elásticos, no hay pérdida ni ganancia de energía cinética,

aunque puede existir transferencia de energía entre las moléculas que chocan.

- La energía cinética media de las moléculas es directamente proporcional a la temperaturaabsoluta del gas; se considera nula en el cero absoluto.

g. Ley de Charles: el volumen de una determinada cantidad de gas que se mantiene a presiónconstante es directamente proporcional a su temperatura absoluta.



Orientaciones de trabajo Lección 4 (páginas 34 a 35)


A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la cuarta lección, haciendo énfasis en lasexperiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y




• ¿Cuáles son los componentes de mitocondrias y cloroplastos que los diferencian del resto de losorganelos?

• ¿Por qué crees que estos organelos son tan especiales?

• En ecología se clasifican las interacciones entre especies como simbióticas (por ejemplo, el

parasitismo) y no simbióticas (como la depredación). ¿Qué diferencia existe entre ambos tiposgenerales de relaciones interespecíficas?


Tanto mitocondrias como cloroplastos son organelos energéticos de las células eucariontes. Ambostienen abundantes membranas internas en las que se produce el transporte de electrones necesariopara la síntesis de ATP. Tanto mitocondrias como cloroplastos contienen ADN y ribosomas (semejantesa los de procariontes), lo que les permite sintetizar algunas de sus proteínas, y se reproducen por fisiónbinaria.

El espacio intermembrana de las mitocondrias y el espacio periplastidial de los plastos son homólogosdel espacio periplasmático de las bacterias.



1. A. Membrana externa. B. Espacio intermembranoso. C. ADN. D. Membrana interna. E. Ribosomas.

Las bacterias y las mitocondrias tienen en común los ribosomas y el ADN circular.

2. Columna 2; fila 1: Sí. Columna 2; fila 2: Sí. Columna 2; fila 3: No. Columna 3; fila 1: Sí. Columna 3; fila2: Sí. Columna 3; fila 3: Sí. Columna 4; fila 1: Sí. Columna 4; fila 2: Sí. Columna 4; fila 3: Sí. Columna5; fila 1: No. Columna 5; fila 2: No. Columna 5; fila 3: No.

3. Bacterias y cloroplastos tienen un origen procarionte.



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A continuación, se indican orientaciones para desarrollar la lección, poniendo énfasis en dar cuenta delos errores frecuentes de los estudiantes y en disponer de actividades e información complementariapara enriquecer la lección.


Existen clasificaciones de las relaciones interespecíficas que indican que la simbiosis es una relaciónestrecha entre dos especies. La simbiosis forma una gran categoría que agrupa el parasitismo, elmutualismo y el comensalismo. Aunque una de las especies se beneficia, la otra puede no verse afectada,ser dañada o ser beneficiada. Explique a sus estudiantes que en el caso de la simbiosis establecidaentre el eucarionte ancestral (“bacteria de gran tamaño”) con las mitocondrias y cloroplastos, se tratade una relación mutualista.


Representación simbólica y ejemplo de relaciones interespecíficas

- Competencia (-/-): los búhos y lechuzas compiten por los roedores que les sirven de alimento.

- Depredación (+/-): las estrellas de mar depredan a ostiones y otros bivalvos.

- Mutualismo (+/+): las hormigas que se refugian entre las espinas de las acacias y favorecen aestas, pues controlan la presencia de otros insectos que pudieran depredarlas.

- Parasitismo (+/-): la lombriz solitaria que puede habitar en el intestino humano.

- Comensalismo (+/0): los peces rémora que se adhieren al cuerpo del tiburón y se alimentan delos restos de comida que este deja.

- Amensalismo (-/0): relación no obligada; por ejemplo, en el interior de los bosques, las plantas

más pequeñas reciben menos luz que las más altas.- Protocooperación (+/+): relación no obligada; por ejemplo, las ardillas al comer los frutos de

algunos árboles dispersan sus semillas.


Estas actividades permiten mejorar la comprensión de la relevancia de la teoría endosimbiótica.

Nivel conocimiento

1. ¿Qué tipo de relación simbiótica se desarrolló entre mitocondrias y la bacteria de gran tamaño?

Fundamenta.Nivel comprensión

1. Explica, de acuerdo con la teoría endosimbiótica de Margulis, la causa de que las célulasvegetales tengan mitocondrias y cloroplastos, y las animales posea solo mitocondrias.




Nivel conocimiento

1. Mutualista, debido a que la gran bacteria se beneficiaba de la energía (ATP) que leproporcionaba la mitocondria, y esta quedaba protegida del ataque de depredadores en elinterior de esta.

Nivel comprensión

1. Debido a que la incorporación de mitocondrias ocurrió antes que la de cloroplastos. Luego,algunas de estas células incluyeron a los cloroplastos y originaron a las células vegetales. Delgrupo que no lo hizo derivan las células de algunos protistas, de los hongos y de los animales.


• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija un debate acerca de la importancia de la

calidad de la evidencia que debe apoyar a una teoría.• Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la sección Al finalizar

la lección…, para luego desarrollar un debate general con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.



1. Se trata de una teoría, porque es una idea general que explica coherentemente un conjunto deobservaciones y hechos observables en la naturaleza, y a partir de la cual se pueden elaborarhipótesis que intenten explicar fenómenos naturales particulares.

2. Una explicación válida tiene relación con el mayor número de elementos que conforman elsistema y la diversidad de interacciones.

3. No habrían evolucionado muchos de los organismos que hoy se clasifican como protistas, ni losanimales ni tampoco los hongos.



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Respuestas esperadas de Evaluación intermedia(páginas 36 a 37)

1. Organiza lo que sabes: A. Eucarionte. B. Vegetal. C. Mitocondria. D. Cloroplasto. E. Respiracióncelular. F. Fotosíntesis.

Actividades

1.

a. Paredes de células muertas.

b. Debido a que la célula es la organización de la materia más simple que presenta los atributosde los seres vivos y porque toda entidad viviente está compuesta por ellas.

c. En el siglo XVII se iniciaba el desarrollo de la microscopía, por lo que los microscopios eranmuy elementales. Pese a esto, se hicieron importantes descubrimientos con los que se inicióla descripción del mundo microscópico.

2. A. Membrana plasmática. B. RER. C. Aparato de Golgi. D. Mitocondria. E. Núcleo. F. REL. G.Centriolo.

3.

a. Cloroplastos (plastidios) y vacuola central.

4. Pared celular: Procariontes y vegetales/ Soporte estructural, protección. Cloroplasto: Vegetales/Fotosíntesis. Mitocondria: Vegetales y animales/ Respiración celular. REL: Vegetales y animales/Síntesis de lípidos. Lisosoma: Vegetales y animales/ Digestión intracelular. Vacuola: Vegetales yanimales/ Almacenamiento. Ribosoma: Procariontes, vegetales y animales/ Síntesis de proteínas.



Orientaciones de trabajo Lección 5

(Páginas 38 a 49)


A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la quinta lección, poniendo énfasis en

las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar yTrabaja con lo que sabes de la página 38.



• ¿De qué está compuesta la materia?

• Si toda la materia está compuesta por átomos y moléculas, ¿cuáles son aquellos que conformana las células?

Prerrequisitos (Debes recordar, página 38) Los alimentos son mezclas de nutrientes y estos pueden corresponder a moléculas orgánicase inorgánicas. Como cualquier molécula, los nutrientes resultan de la unión de dos o más átomosmediante la interacción de algunos de sus electrones. Por ejemplo, las moléculas de carbohidratosestán formadas por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.



1. En todos es el oxígeno.

2. Se sugiere la construcción de un gráfico de barras en cuyo eje X se dispongan los elementos yen el eje Y el porcentaje (%) de estos en la composición de los seres vivos. Para cada elementose graficarán tres barras de distinto color, una para cada organismo descrito.

3. En algunos de ellos es semejante, como en el caso de H y P; en otros hay una leve diferencia, porejemplo C y O; y existen también diferencias mayores, como en el caso del N.


A continuación, se indican orientaciones para desarrollar la lección, haciendo hincapié en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.


• Debido a las apreciables diferencias entre los tipos de organismos representativos, es probableque los estudiantes tiendan a pensar que también su composición elemental será distinta. Sinembargo, es conveniente que les explique que todos están compuestos por los mismoselementos, aunque varíen las proporciones. Esto puede considerarse como una evidencia delorigen común de los organismos.



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1. Plantas.

2. La vacuola, pues en vegetales es de gran tamaño y acumula una gran cantidad de agua y

sustancias disueltas.


Estas actividades permiten mejorar la comprensión de las propiedades moleculares del agua.

Nivel conocimiento

1. ¿Qué significa que entre las moléculas de agua exista gran tensión superficial y que estasustancia tenga un elevado calor específico?

Nivel comprensión

1. ¿Cómo puede subir el agua desde las raíces de una planta hasta sus hojas?


Nivel conocimiento

1. Debido a que la cohesión o unión entre las moléculas de agua es muy fuerte, se produceuna gran tensión superficial entre ellas, es decir, que se vuelven capaces de formar unacapa elástica en su superficie líquida. También la cohesión entre las moléculas de aguaprovoca que su calor específico sea muy alto, esto significa que puede absorber grancantidad de calor sin aumentar demasiado su temperatura. Esta propiedad se vinculacon la capacidad del agua para moderar los cambios de temperatura, lo que ayuda a losorganismos a mantener la temperatura en valores compatibles con la vida.

Nivel comprensión

1. Gracias a un fenómeno llamado capilaridad, vale decir, la capacidad del agua de avanzar através de tubos estrechos, aun en contra de la fuerza de gravedad. La capilaridad dependetanto de la tensión superficial como de la adsorción. Esta última es la atracción entremoléculas distintas, como las del agua y las que forman los tejidos conductores dentro detallos y troncos.



1. Fotosíntesis: CO2 + H

2O glucosa + O

2

Respiración celular: Glucosa + O2 H

2O + CO

2 + energía

2.

a. En el aire inspirado.

b. El oxígeno es un reactante en la respiración celular. La diferencia de su volumen entre el aireinspirado y espirado se debe a que parte del oxígeno es retenido por el cuerpo.





La organización B, pues es más estable. Debido a que las cabezas polares e hidrofílicas de los fosfolípidostienden a estar en contacto con el agua, mientras que sus colas apolares e hidrofóbicas, constituidaspor los ácidos grasos, la repelen.


Ácidos grasos esenciales

Los ácidos grasos esenciales son aquellos que el cuerpo no puede sintetizar y deben ser suminis-trados en la dieta. Existen dos de ellos, el ácido alfa linolénico, abundante en alimentos como lasnueces y el salmón, y el ácido linoleico, presente en aceites vegetales. El primero pertenece a lafamilia de los ácidos grasos omega 3, mientras que el segundo a la de los ácidos grasos omega6. Esta denominación obedece a la posición del primer doble enlace desde el metilo terminal.

Ambos son ácidos grasos poliinsaturados (AGP) que, una vez en el cuerpo, pueden ser convertidosen otros AGP, como el ácido araquidónico.


• Tras concluir el análisis del contenido y desarrollo de las actividades de la lección, dirija una discusiónacerca de la importancia de los nutrientes para el organismo, pues le proporcionan a este tanto lamateria como la energía necesarias para llevar a cabo el metabolismo celular, producto del cual sesintetizan las estructuras que lo constituyen y se mantienen las funciones vitales.

• Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la sección Al finalizar

la lección…, para luego hacer una discusión general con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.



1. Carbohidratos: C, H, O/ Monosacáridos/ Energética y estructural.

Lípidos: C, H, O/ No existe/ Energética de reserva y estructural.

Ácidos nucleicos: C, H, O, N y P/ Nucleótidos/ Información hereditaria.

Proteínas: C, H, O, N y S/ Aminoácidos/ Estructural y enzimática.2. Otro criterio puede ser: organelos encargados de su síntesis.



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Orientaciones de trabajo Lección 6

(Páginas 50 a 53)


A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la última lección, poniendo énfasis en

las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar yTrabaja con lo que sabes de la página 50.



• ¿Qué es el metabolismo, dónde ocurre y cuáles son sus productos?

• ¿Qué es una reacción química?

• ¿Qué es un reactante y qué es un producto?

• ¿Qué es un catalizador?, ¿para qué sirve el convertidor catalítico de los automóviles?


Considere explicar que una reacción química puede ser entendida como una transformación de unao más sustancias denominadas reactantes en otras llamadas productos. El cambio involucra algunaforma de energía y variaciones en la estructura de las moléculas y sus enlaces.



a. Se espera que el lugol reaccione con el almidón, cambiando a un color azul o púrpura.b. La amilasa degrada al almidón, por eso el lugol no lo reconoce.

c. Puede sugerirse introducir variables como el pH y la temperatura. Por ejemplo, introduciendoen vinagre la segunda varita o bien colocándola en hielo antes de ponerle almidón.


A continuación, se indican orientaciones para desarrollar la lección, haciendo hincapié en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes y disponer de actividades e información complementaria.

Tratamiento de errores frecuentes• Los estudiantes pueden no considerar que para que una reacción química suceda, los electrones

de las moléculas de los reactantes deben interactuar, aun cuando se trate de partículas con lamisma carga eléctrica cuya tendencia es la repulsión. Por lo tanto, las moléculas deben poseer unacantidad mínima de energía para vencer estas fuerzas de repulsión y así reaccionar, la que provienede la energía cinética de las moléculas que colisionan. Explíqueles que la energía de activaciónes el valor mínimo de energía necesario para que reaccionen las moléculas. Además,para que se lleve a cabo la reacción, es necesario también que las moléculas estén orientadascorrectamente.




Modelo de encaje inducido

De los múltiples residuos aminoacídicos de una enzima, solo algunos forman parte del sitio

tridimensional que interactúa con el sustrato, el denominado sitio activo. El modelo de llave

cerradura explica la unión del sustrato mediante el encaje de regiones complementarias de este

con el sitio activo, como si fueran piezas de un rompecabezas. El modelo de encaje inducidoconsidera que el sitio activo es una estructura que cambia su conformación como consecuencia

de la fijación del sustrato, como si se tratara de un guante que se ajusta a una mano.


Estas actividades permiten mejorar la comprensión de las propiedades de las enzimas.

Nivel conocimiento

1. Describe cómo funcionan las enzimas.

Nivel comprensión

1. ¿Qué relación existe entre las enzimas y el metabolismo?


Nivel conocimiento

1. Los reactivos se unen transitoriamente al sitio activo de la enzima y así esta facilita la reorganización

o formación de nuevos enlaces químicos en los productos, lo hace disminuyendo la energía

de activación necesaria y posicionando a las moléculas en la orientación adecuada para que

suceda la reacción. La manera en que se unen las enzimas a su sustrato es explicada mediante

los modelos de llave cerradura y de encaje inducido.

Nivel comprensión

Las reacciones químicas celulares se relacionan en secuencias o vías interconectadas llamadas

vías metabólicas. Una de las formas en que las células regulan estas vías metabólicas es a través

del control enzimático, el cual promueve una o varias vías específicas.



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• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una discusión acerca de la importancia delas enzimas en la regulación del metabolismo.





1. El sustrato es el almidón y el producto es la maltosa.

2. En las reacciones catalizadas por enzimas, la energía de activación es menor y suceden a mayorvelocidad que aquellas que no lo son.

Pensamiento científico: Representación de resultados en gráficos(Página 53)


Una vez construido el gráfico, pida a los estudiantes que respondan preguntas como:

• ¿Qué sucede con la velocidad de reacción entre los valores 40 y 100 de concentración de sustrato?,¿a qué puede deberse?

• ¿Cómo se podría aumentar nuevamente la velocidad de reacción?

Taller de ciencias (Páginas 54 y 55)

Análisis e interpretación de evidencias

a. Midiendo la altura de la espuma.

b. La espuma es consecuencia de la formación de burbujas de oxígeno al ser degradada el aguaoxigenada por la catalasa.

c. La intensidad de la actividad enzimática.

d. La temperatura.

e. El sustrato, la cantidad de papas y el volumen de agua oxigenada.

f. Se concluye que la actividad de la catalasa es mayor a temperatura ambiente.

g. Se rechaza.

h. La temperatura influye en la actividad enzimática. A medida que la temperatura se incrementa,la actividad enzimática también lo hace, hasta alcanzar un determinado valor de temperatura;superado este, la actividad enzimática comienza a decrecer.



Respuestas esperadas de la Evaluación intermedia(Páginas 56 y 57)

Actividades

3.

a. Monosacáridos: carbohidratos más simples, poseen de 3 a 7 carbonos. Ejemplo: glucosa,constituyente de celulosa, almidón y glucógeno.

b. Polisacáridos: carbohidratos formados por más de 10 monosacáridos. Por ejemplo, celulosa,que forma la pared celular vegetal, y almidón y glucógeno, que almacenan energía.

c. Céridos: lípidos simples, que tienen como función impermeabilizar estructuras, como lashojas de ciertas plantas.

d. Fosfolípidos: componentes de la membrana plasmática.

e. Nucleótido: monómero de los ácidos nucleicos.

f. ADN: ácido nucleico que contiene la información genética de los organismos.

4. En el dibujo se debe representar a los lípidos saponificables saturados agrupados, formando

capas entre las cuales no se aprecian espacios. Esto explica que a temperatura ambiente sepresenten en estado sólido.

5. A. Estructura primaria. B. Estructura secundaria. C. Estructura terciaria. D. Estructura cuaternaria.

6.

a. Porque son hidrofóbicos, actúan como impermeabilizantes.

b. Glucosídicos, liberan H2O.

c. Reserva de energía, componente de paredes celulares y exoesqueletos. Celulosa y quitina.

d. Secuencian y almacenan la información genética de los organismos.

e. Agua, sales minerales y gases.

7. Las enzimas son fundamentales para el metabolismo celular porque regulan el desarrollo dediferentes vías metabólicas.

8.Polímero Fosfolípido Ácido nucleico

Ácidos grasos

Grupo fosfato

Grupo fosfato

Grupo polar

Glicerina

Glucosa

Basenitrogenada

Azúcar



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Orientaciones para las páginas finales de la unidad

Orientaciones para la síntesis de la unidad (Páginas 58 y 59)

• Antes de leer la síntesis, indíqueles a los estudiantes que revisen durante cinco minutos las leccionesde la unidad. Luego, pídales que sinteticen lo más relevante de cada lección en su cuaderno.

• A continuación, invite a diferentes alumnos a que lean en voz alta la síntesis de cada lección, paraque complementen y mejoren lo que realizaron con anterioridad.

Solucionario de la Evaluación final (Páginas 60 a 63)

1. A. Mathias Schleiden, Robert Hooke y Theodor Schwann.

B. La célula es considerada la unidad fisiológica de los seres vivos, porque ella es la organizaciónelemental en la que se desarrollan todos los procesos característicos de lo vivo. También seconsidera a la célula como la unidad de origen y de herencia de los seres vivos, porque todacélula proviene de una prexistente, de la cual recibe la información hereditaria que a su vez

transmitirá a su descendencia.2.

EstructurasA. cloroplasto, B. mitocondria,C. pared celular, D. REL, E. RER,F. Núcleo

A. membrana plasmática,B. mitocondria, C. Núcleo,D. RER, E. Aparato deGolgi, F. Centriolos.

Tipo de célula Vegetal Animal

Estructuras exclusivasCloroplastos (plastidios) ypared celular

Centriolo

Ejemplo de organismos quecompone

Plantas Animales

3.

Tipo decélula

Materialgenético

Ribosomas CápsulaOrganelos

membranososOrganismos que

conforman

EucarionteVarioscromosomaslineales

Sí No Sí Protistas, hongos,vegetales yanimales

ProcarionteUn cromosomacircular, con 2 a10 copias

Sí Sí NoBacterias yarqueobacterias

4. A. A. RER. B. REL. A diferencia del REL, al RER se unen ribosomas.

B. Energía química en forma de ATP.

C. RER.

D. Aparato de Golgi.

E. Citoesqueleto.



5. a. Oxígeno.

b. Fotosíntesis.

c. CO2 y H

2O.

d. No se observarían burbujas, porque no se produciría la fotosíntesis.

e. Oxígeno y glucosa.

f. Entre otras cosas, se utiliza para la síntesis de polisacáridos y la respiración celular.

g. En la mitocondria.

6. A. Membrana externa. B. Membrana interna. C. Cromosoma circular. D. Cresta mitocondrial. E.

Matriz mitocondrial. F. Espacio intermembranoso.

a. En ella se produce la respiración celular.

b. La respiración celular continuaría ocurriendo hasta que a la célula vegetal se le acabasen

sus reservas de almidón. Luego, en ausencia de glucosa, la respiración celular se detendría.

c. Posee su propio ADN circular y ribosomas semejantes a los de las bacterias.

d. Debido a que el desarrollo de organelos membranosos significó la compartimentalización

y la especialización de funciones.

7. a. La actividad enzimática es sensible a las variaciones de temperatura. A medida que

la temperatura se incrementa, la actividad enzimática también lo hace, hasta alcanzar un

determinado valor de temperatura; superado este, la actividad enzimática comienza a decrecer,

porque la enzima al ser una proteína se desnatura.

b. Las enzimas disminuyen la energía de activación de las reacciones químicas, con lo que

logran acelerar las reacciones químicas. Para conseguirlo se unen a un sustrato favoreciendo

su reacción y transformación en productos. Existen dos modelos que explican tal unión, el

de llave cerradura y el de encaje inducido.

8. De arriba abajo: Cabezas hidrofílicas. Colas hidrofóbicas.En la pompa de jabón las colas hidrofóbicas se encuentran dispuestas hacia dentro y hacia

afuera de la pompa. En la membrana plasmática, en cambio, las colas hidrofóbicas se encuentran

dispuestas en el centro de la membrana.

Orientaciones y solucionario para Me evalúo (Página 63)

• Pida a sus estudiantes que, de acuerdo a los puntos obtenidos, realicen las actividades que se

proponen.

• La siguiente tabla muestra los puntajes sugeridos para cada pregunta, agrupadas según el

descriptor.

Descriptor Pregunta (puntaje asociado)

1 1 (4)

2 2 (9), 3 (5), 4 (5)

3 5 (14), 6.a y 6.b (4)

4 6.c y 6.d (6)

5 8 (6)

6 7 (6)



1 U N I D

A

D


Actividad 1

A partir de la observación microscópica de la lámina de corcho y las observaciones de las primerascélulas animales se comenzó a consolidar la idea de la existencia de las células en todos los seres vivos.

Actividad 2

La célula es la unidad estructural de los seres vivos, porque todos los organismos, tanto unicelularescomo pluricelulares, están compuestos por ellas o sus productos. Además, la célula es considerada launidad fisiológica de los seres vivos, porque ella es la organización elemental en la que se desarrollantodos los procesos característicos de lo vivo.

Actividad 7

La presencia de ADN y ribosomas, semejantes a los que poseen las células procariontes, en mitocondriasy cloroplastos.

Actividad 8

La teoría endosimbiótica explica la presencia de mitocondrias y cloroplastos en las células eucariontes.

Supone que ambos organelos fueron, en un primer momento, organismos procariontes de vidaindependiente y que fueron incluidos en una célula eucarionte ancestral mediante fagocitosis.

Actividad 10

Los iones participan en muchos procesos biológicos; entre ellos, tenemos el impulso nervioso (Na+,Cl–), el transporte de oxígeno (Fe++) y la contracción muscular (Ca++).

Actividad 11

Características funcionales de una enzima Características estructurales de una enzima

Disminuye la energía de activación. Tienen sitios activos.

Acelera las reacciones químicas. Se unen al sustrato de manera específica.

Actúan en baja concentración. La enzima se une al sustrato mediante el sistemallave cerradura o encaje inducido.

Funcionan a temperatura fisiológica. Son proteínas.

Actividad 12

La mayoría de ellas son proteínas. Se caracterizan porque catalizan las reacciones químicas delmetabolismo, son sensibles a variaciones de pH y de temperatura, y porque son relativamenteespecíficas a un determinado tipo de sustrato.

Orientaciones y solucionario para Actividades complementarias(Páginas 63 a 65)

Actividad 1.1

a. Instrumentos ópticos de baja resolución.

b. Los avances científicos y tecnológicos se impulsan mutuamente, por lo que en 200 años es muyprobable que el ser humano cuente con mayores conocimientos y sofisticadas aplicacionestecnológicas.



c. Porque en aquellos años eran muy pocas las personas dedicadas a hacer ciencia, en comparación

a lo que sucede hoy. Además, los medios de divulgación de las nuevas ideas y descubrimientos

no eran tan eficaces y masivos como los son hoy en día.

d. Un mejor microscopio permite observar muchos detalles, es decir, captar una mayor cantidad

de información o datos, con los que se sustentan las ideas científicas.

Actividad 1.2Al igual que en la célula, en la fábrica se elaboran sustancias a partir de un trabajo integrado. En la

analogía se pueden identificar la membrana plasmática, el citoplasma y una serie de procesos

metabólicos compartimentalizados y dirigidos desde el núcleo. Si esta fábrica generara su propia

azúcar, sería análoga a la célula vegetal, pero si la incorporara sería análoga a la célula animal.

Actividad 1.3

a. No eran menos rigurosos, pero contaban con menos tecnología.

b. Al aumentar el conocimiento y la tecnología, los modelos han ido cambiando en complejidad

y detalle.

c. Sí, ya que la investigación científica siempre está avanzando.

Actividad 1.4

a. Porque derivan de células procariontes, probablemente de bacterias Gram negativas, las cuales

se caracterizan porque su envoltura celular está compuesta por una membrana citoplasmática

(membrana interna), una pared celular delgada de peptidoglicano, que rodea a la anterior, y

una membrana externa que recubre la pared celular de estas bacterias. Entre la membrana

citoplasmática interna y la membrana externa se localiza el espacio periplásmico. El espacio

intermembrana de las mitocondrias y el espacio periplastidial de los cloroplastos son homólogos

del espacio periplasmático.

b. La presencia de material genético en ambos organelos, y que este sea semejante al de células

procariontes, es una poderosa evidencia del origen bacteriano de estos organelos.

Actividad 1.5

a. En el tejido muscular es el agua y en el tejido óseo, las sales minerales. Esto se explica porque las

células óseas secretan una matriz abundante en minerales, en cambio, las células musculares no

cuentan con una matriz de estas características.

b. Proteínas.

c. Debido a que todas la células de un mismo organismo pluricelular, con excepción de los

gametos, cuentan con la misma información genética, la que les ha sido heredada del cigoto,

en el caso de los organismos con reproducción sexual.

Orientaciones para Ciencia, tecnología y sociedad (Páginas 66 y 67)

Pida a sus estudiantes que lean los diferentes textos y que los relacionen con alguna de las lecciones y

contenidos estudiados durante la unidad.

• A continuación, invítelos a responder individualmente las preguntas de la sección Reflexiona y

opina, para que luego, organizados en grupos, discutan sus respuestas y opiniones.

• Finalmente, organice una puesta en común del trabajo de sus alumnos.



1 U N I D

A

D


Taller de ciencias

MaterialesProcedimiento

1. Disuelve levadura en agua con azúcar, calentando en el mechero; procuraque no hierva.

2. Mide en un tubo de ensayo 3 mL de agua y 1 mL de azul de bromotimol,sopla con la bombilla, para hacer burbujas de aire, y observa el cambio decoloración.

3. Dispón en un tubo de ensayo la solución de levadura y en otro, azul debromotimol. Tapona ambos tubos y conéctalos con el tubo de vidrio doblado.

Resultados

1. Dibuja el montaje experimental y representa el cambio de coloraciónobservado.

Análisis y conclusiones

1. ¿Qué sucedió con la coloración del azul de bromotimol?

2. Explica por qué se produjo el cambio de coloración del indicador.

Trabajo en equipo

1. Si la tasa relativa de respiración o fermentación es el tiempo que tarda el CO2 en producir un cambio de coloración, diseña y realiza un experimento para

resolver alguno de los siguientes problemas:a. ¿Cuál es el efecto de la temperatura en la fermentación de las levaduras?

b. ¿Cómo afecta la concentración de azúcar a la producción de CO2 en lafermentación de las levaduras?

No olvides que tu experimento debe contar con una experiencia controly debes controlar en él una variable. Luego, representa tus resultados en ungráfico.

Tubos de ensayo, taponesperforados, tubos de vidriodoblados para conectartubos de ensayo, gradilla,termómetro, mechero,suspensión de levaduras,azúcar, solución de azul debromotimol (*) o de aguade cal, bombillas o pipetas ybalanza.

(*): El azul de bromotimolactúa como indicador depH, en un medio alcalino esazul y en ácido, amarillo.

Demostración de la producción de CO2 durante la respiración celular

Las levaduras son hongosmicroscópicos relevantes enla industria alimentaria por sucapacidad de fermentación.

Material fotocopiable




Ficha de refuerzo

Biomoléculas y estructuras celulares eucariontes

1. ¿Qué tienen en común todos los seres vivos? Cita tres diferencias de los seres vivos con la materia inerte.

2. Explica en qué consiste la nutrición autótrofa de las plantas. Realiza un breve esquema de la fotosíntesis.

3. ¿A qué grupo de biomoléculas pertenecen las sales minerales? Nombra tres ejemplos de sales minerales queconozcas y sus funciones en el organismo.

4. Completa el siguiente cuadro con las principales funciones biológicas de las biomoléculas orgánicas. Nombraun ejemplo para cada una de las funciones.

Biomoléculas orgánicas Funciones Ejemplos

5. Identifica las estructuras indicadas en las ilustraciones:

Célula vegetal

Célula animal

A

A

B

B

C

C

D

D

E

E

F

F

G

G

H

I



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A

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Biomoléculas

1. Los bioelementos se pueden clasificar en primarios, secundarios y oligoelementos. Busca información sobrecada uno e indica qué elementos químicos se consideran dentro de cada grupo.

2. Responde las siguientes preguntas acerca de los lípidos:

a. ¿Qué son los esteroides?

b. ¿Qué consecuencias puede tener en el organismo la presencia de una cantidad excesiva de colesterol?

3. A continuación, se representan cuatro biomoléculas que componen a los seres vivos. Observa cada compuestoy contesta las siguientes preguntas:

i.

CH₂OH

H

H

OH

O

H

OHH

OH

OH

H

iii.

ii. iv.

a. Identifica el grupo de biomoléculas a las que pertenecen los compuestos representados.

b. Indica cuáles de ellos son compuestos monómeros.

c. Explica la función del compuesto iv.


Ficha de ampliación

HO

H₃C

H₃CC=O

CH₃




Instrumento de evaluación

Marca con una✖ la alternativa correcta.

1. Respecto de la teoría celular, es correcto afirmar que:

I. comenzó a desarrollarse durante el siglo XX, gracias a los progresos de la genética.

II. consiste en una explicación acerca de los seres vivos.

III. propone que el funcionamiento de todos los seres vivos se basa en la actividad de unidades constitutivas.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. II y III

E. I, II y III

2. ¿Qué científicos propusieron que todos los seres vivos están formados por células?

A. Hooke y Leeuwenhoek.

B. Schleiden y Schwann.

C. Dutrochet y Virchow.

D. Schleiden y Hooke.

E. Virchow y Leeuwenhoek

3. Las células eucariontes, a diferencia de las procariontes, presentan:

I. una mayor complejidad interna.

II. la capacidad de organizarse y diferenciar sus funciones en un organismo pluricelular.

III. material genético organizado en cromosomas circulares.

4. Cuáles son características comunes a células vegetales y animales:

I. carecen de organelos membranosos.II. poseen membrana plasmática que regula la interacción con el medio.

III. mantienen el material genético dentro del núcleo.

IV. contienen mitocondrias que producen la mayor parte del ATP de la célula.

A. Solo I

B. Solo III

C. I y II

D. I y III

E. I, II y III

A. II, III y IV

B. I, II y III

C. II y IV

D. I y III

E. III y IV

Nombre: Curso: 1º medio



1 U N I D

A

D


5. ¿Qué componente celular será más notorio o abundante si la célula tiene una elevada síntesis proteica?

I. Ribosomas.

II. Retículo endoplasmático liso.

III. Retículo endoplasmático rugoso.

A. Solo I

B. Solo II

C. II y III

D. I y II

E. I y III

6. Los productos finales de la respiración celular, realizada por las mitocondrias, son:

A. NADH y ATP.

B. dióxido de carbono, agua y ATP.C. ácido pirúvico y dióxido de carbono.

D. dióxido de carbono y oxígeno.

E. dióxido de carbono, ácido cítrico y ATP.

7. La función de los cloroplastos es:

A. sintetizar carbohidratos simples, que servirán de nutrientes a la célula.

B. producir el ATP necesario para la mayor parte de los trabajos celulares.

C. unir aminoácidos y sintetizar pequeños péptidos.

D. modificar químicamente las proteínas y los lípidos antes de exportarlos.

E. almacenar sustancias nutritivas, como el almidón.

8. Respecto de la teoría endosimbiótica, es correcto que esta explica el origen de:

A. los ribosomas en las células procariontes.

B. las mitocondrias y los lisosomas en las células eucariontes.

C. el nucléolo en las células eucariontes.

D. los cloroplastos y las mitocondrias en las células eucariontes.

E. los retículos endoplasmáticos y el aparato de Golgi en las células eucariontes.

9. Las evidencias que sustentan la teoría endosimbiótica son:

A. la presencia tanto en mitocondrias como en cloroplastos de ADN y ribosomas.

B. la existencia de pared celular tanto en las mitocondrias como en los cloroplastos.

C. el beneficio energético que obtiene la célula gracias a la presencia de cloroplastos y de mitocondrias.

D. el desarrollo de procesos metabólicos al interior de mitocondrias y de cloroplastos.

E. la presencia de ADN propio en los diferentes organelos membranosos.



10. El agua es un compuesto fundamental en nuestro organismo, porque contribuye eficazmente a:

I. la regulación calórica

II. al transporte de sustancias disueltas

III. favorecer la realización del metabolismoA. Solo II

B. I y III

C. II y III

D. I y II

E. I, II y III

11. La función primaria de la glucosa es:

A. enzimática.

B. estructural en el ADN.

C. energética.

D. receptora de señales.

E. estructural en la membrana plasmática.

12. ¿Cuál de los siguientes factores influye en la actividad de una enzima?

A. pH.

B. Temperatura.

C. Concentración de enzima.

D. Concentración de sustrato.

E. Todas.

13. Son cualidades de las enzimas:

I. aceleran las reacciones metabólicas.

II. luego de transformar al sustrato no pueden ser reutilizadas.

III. disminuyen la energía de activación de una reacción química.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y III

E. I, II y III

46 Unidad 1: La célula




Área: Biología

Curso: 1º medio

Nombre de la unidad: La célula

Tabla de especificaciones

Objetivos de la unidad Contenidos Habilidad Ítem Clave Criterios y niveles de logro

Conocer los aportesrealizados por diferentescientíficos al estudio de lacélula y los postulados dela teoría celular.

Teoría celularComprender

Conocer12

DB

Logrado: 2 ítems correctos.Por lograr: 0 a 1 ítem correcto.

Distinguir los diferentestipos celulares e identificarlas funciones de losdiferentes organelos.

Organeloscelulares

ComprenderComprenderComprender

345

CAE

Logrado: 2 a 3 ítems correctos.Por lograr: 0 a 1 ítem correcto.

Describir la funciónde cloroplastos ymitocondrias.

Cloroplastos ymitocondrias

ConocerIdentificar

67

BA


Explicar la importancia dela teoría endosimbiótica.

Teoríaendosimbiótica

ConocerIdentificar

89

DA


Identificar las principalesbiomoléculas inorgánicas yorgánicas.

BiomoléculasComprender

Identificar1011

EC


Describir el rol de lasenzimas e identificar lascondiciones óptimas de sufuncionamiento.

EnzimasConocer

Identificar1213

ED


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A

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1 U N I D

A

D

48 Unidad 2: Especialización y transporte celular

Especialización ytransporte celular


El propósito de la unidad es el estudio del funcionamiento de tejidos y órganos y actividad desus células especializadas, como la célula intestinal y la célula secretora, entre otras. A esto se

suman los procesos de intercambio de sustancias entre la célula y su ambiente.Estos conocimientos se integran con habilidades de pensamiento científico relativas al análisisde investigaciones clásicas relacionadas con las moléculas que participan en el metabolismocelular. En esta misma línea, se propone el desarrollo de habilidades para organizar, interpretardatos, y formular explicaciones y conclusiones, apoyándose en las teorías y conceptos científicossobre la composición y función molecular de la célula.



• Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías y conceptoscientíficos en estudio (OFV 2).

• Describir el origen y el desarrollo histórico de conceptos y teorías relacionadas con losconocimientos del nivel, valorando su importancia para comprender el quehacer científicoy la construcción de conceptos nuevos más complejos (OFV 3).


• Comprender que el funcionamiento de órganos y tejidos depende de células especializadasque aseguran la circulación de materia y el flujo de energía (OFV 6).

Contenidos Mínimos ObligatoriosDe acuerdo con el Decreto Supremo de Educación N° 254 (página 275), los CMO son lossiguientes:

• Explicación del funcionamiento de los tejidos y órganos basada en la actividad de célulasespecializadas que poseen una organización particular, por ejemplo, la célula secretora, lacélula muscular (CMO 6).


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http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 50/17650 Unidad 2: Especialización y transporte celular



• Explicar la relación entreel funcionamiento deciertos órganos y tejidos ylas células especializadasque los componen (célulaintestinal, célula secretora,célula muscular, célulaepitelial renal, célulasanguínea).

• Explicar la relación queexiste entre la funciónde ciertos tejidos y lascaracterísticas de las célulasque los constituyen.

1 ¿Cómo se organizanlas células enlos organismospluricelulares?

• Relación que existeentre la función deciertos tejidos y lascaracterísticas delas células que losconstituyen.

• Explicar los mecanismosde intercambio desustancias entre la célulay su ambiente (osmosis,difusión, transporte pasivo

y activo).

• Comprender losmecanismos deintercambio de sustanciasentre la célula y suambiente.

• Describir los fenómenosque ocurren en lascélulas animales yvegetales, producto de losmovimientos de agua.

• Conocer lo que sucedeen diferentes tejidos delcuerpo como resultado dela especialización celulary del intercambio desustancias entre la célula yel medio.

2 ¿Cómo secomunica la célulacon su entorno?

• Mecanismos deintercambio desustancias entre la célulay su ambiente.

3 ¿Cómo ingresa ysale el agua de unacélula?

• Fenómenos que ocurrenen las células animales yvegetales, producto delos movimientos de agua.

4 ¿Cuál es laimportancia dela permeabilidadcelular?

• Permeabilidad celular ysu relación con la funciónde diferentes tejidos.



Prerrequisitos y bibliografía de la unidad

Prerrequisitos

A continuación, se describen los prerrequisitos necesarios para cada lección de la unidad, comotambién algunos textos de consulta.

Bibliografía de referencia

Lección 1 ¿Cómo se organizan las células en los organismos pluricelulares?

•

Purves, D. y otros. (2009). Vida: la ciencia de la Biología. Madrid: Editorial Médica Panamericana.• De Robertis, E. y De Robertis, E. (1994) Biología celular y molecular . (11ª edición) Argentina: Editorial

El Ateneo.

Lección 2 ¿Cómo se comunica la célula con su entorno?

• Curtis, H., Barnes, S. y Schneck, A. (2008). Biología. Madrid: Editorial Médica Panamericana.

• Solomon, E., Berg, L. y Martin, D. (2001). Biología. Ciudad de México: Editorial McGraw-Hill

• Audesirk, T., Audesirk, G., Byers, B. (2008) Biología de la vida en la Tierra. (8ª edición) México: PearsonPrentice Hall.

Lección 3 ¿Cómo ingresa y sale el agua de una célula?

• Campbell, N., Mitchell, L. y Reece, J. (2001). Biología conceptos y relaciones. Ciudad de México: EditorialPearson Educación.

Lección 4 ¿Cuál es la importancia de la permeabilidad celular?


• Solomon, E., Berg, L. y Martin, D. (2001). Biología. Ciudad de México: Editorial McGraw-Hill.

Lección 1 ¿Cómo se organizanlas células en los organismospluricelulares?

Lección 2 ¿Cómo se comunicala célula con su entorno?

Organelos celulares, sus funciones

y biomoléculas que constituyen

la célula.

Biomoléculas, fosfolípidos y

membrana plasmática.

Lección 3 ¿Cómo ingresa y saleel agua de una célula?

Lección 4 ¿Cuál esla importancia de la

permeabilidad celular?

Características del agua y

transporte pasivo.

Tipos de transporte celular,

osmosis y diferenciación celular.

Atención

En las lecciones 2 (pág. 92)y 3 (pág. 102) se proponenactividades experimentalesque requieren anticipar supreparación, por lo que se lesugiere que revise el diseñoexperimental propuesto en cada

una de ellas.



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Orientaciones para el inicio de la unidad (Páginas 68 y 69)


• Invite a los estudiantes a leer y a analizar cada uno de los objetivos presentados para cada lección,en la página 68 del texto, para que ellos tomen conciencia de los aprendizajes que deberán

alcanzar al finalizar la unidad, y dar así mayor sentido a su estudio.


• Pida a sus estudiantes, antes de iniciar la unidad, que desarrollen la encuesta sugerida en la secciónMe preparo para la unidad . Luego, dirija una puesta en común de los resultados.

Para comenzar

Esta sección sirve para corregir y verificar algunos errores y conceptos previos.• Indique a sus estudiantes que comenten el texto de esta cápsula y que respondan las preguntas

sugeridas en ella. Puede complementarlas con otras como las siguientes:

• ¿Qué componentes de la membrana son responsables de su fluidez?

• Si la composición de la membrana plasmática es semejante en todas las células, ¿por qué soloalgunas pueden realizar fagocitosis?, ¿este proceso dependerá únicamente de la membranaplasmática?

• ¿Qué tipo de molécula, presente en la membrana plasmática, estará asociado al transporte desustancias específicas?, ¿por qué?





A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la primera lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar

y Trabaja con lo que sabes de la página 70.



• En la unidad anterior conociste las características que distinguen a las células animales de otrostipos celulares, pero ¿serán todas las células animales iguales?

• ¿Qué diferencias y qué semejanzas piensas que existen entre las distintas células de tu cuerpo?

• Tal como en tu cuerpo, en un árbol ¿también esperarías encontrar diferentes tipos celulares?

•

¿Por qué existirán diferentes tipos celulares en un organismo?


Aunque varíen sus proporciones, en todas las células se encuentran los mismos elementos químicosfundamentales (C, H, O, N, P, S) conformando a las distintas biomoléculas con las que se construye yorganiza la célula (agua, sales minerales, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos, proteínas, vitaminas,entre otras). Con estas biomoléculas se estructuran, por ejemplo, la membrana plasmática y losorganelos de una célula eucarionte, tales como las mitocondrias, encargadas de proporcionar ATP, o elaparato de Golgi, ocupado en controlar el transporte de proteínas.

Trabaja con los que sabes (Página 70)


1.

- Núcleo: contiene en su interior la información genética en forma de ADN y ARN.

- Ribosomas: la función de los ribosomas es la síntesis de proteínas.

- Vacuola: contiene una solución compuesta por iones, azúcares, aminoácidos y, en algunoscasos, proteínas. En células vegetales posee enzimas digestivas que desempeñan una funciónsimilar a la de los lisosomas en las células animales. Su presencia, combinada con la paredcelular, genera las condiciones de turgencia que hacen posible que las plantas permanezcan

erguidas. - Cloroplastos: son un tipo de plastidio responsable de realizar la fotosíntesis.

- Pared celular: su principal función es dar rigidez y turgencia a las plantas evitando la ruptura dela célula. También permiten el contacto entre citoplasmas de diferentes células.

- Retículo endoplasmático liso (REL): en él se sintetizan los lípidos que forman parte de lasmembranas celulares.

- Mitocondria: organelo encargado de proveer de energía a la célula mediante un procesollamado respiración celular.



2 U N I D

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- Aparato de Golgi: en este organelo, algunas proteínas y lípidos producidos en los retículosson modificados y luego distribuidos mediante vesículas a un destino específico, ya sea paraformar parte de la membrana celular, o para exportarlos de la célula. Algunas de estas vesículaspermanecen en el citoplasma y se conocen como lisosomas.

- Retículo endoplasmático rugoso (RER): presenta ribosomas asociados que participan en laproducción de proteínas que serán utilizadas para formar las membranas de la célula.

Es posible determinar que esta célula es vegetal, debido a la presencia de pared celular, cloroplastos yuna gran vacuola central.

2. Carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

3.

a. Tejidos epiteliales y conjuntivos. Las células deben ser diferentes, ya que cumplen distintasfunciones.

b. Comparten todas las estructuras propias de una célula eucarionte animal, como membranaplasmática, un sistema de endomembranas, núcleo, mitocondrias y centriolos.


Como se ha hecho anteriormente, se presentan orientaciones para desarrollar la lección. Además sesugiere que guíe la discusión generada a partir de la sección Para saber + (página 73). Por ejemplo,refiérase al progreso de la medicina y pida a algunos estudiantes que expongan su investigación.Finalmente, guíe una síntesis de la discusión.


• Es probable que los estudiantes consideren que en todos los organismos pluricelulares sereconocen tejidos. Sin embargo, organismos como las algas (protistas) y los hongos pluricelularescarecen de ellos. Pídales que investiguen los conceptos de talo y talófitas.



Algunas de las enzimas pancreáticas y su respectivo sustrato y producto se muestran en la tabla.

Enzima Sustrato Producto

Carboxipeptidasa B Proteínas y polipéptidosSepara carboxilos terminales deaminoácidos con cadenas laterales básicas.

Lipasa pancreática Triglicéridos Monoglicéridos, glicerol y ácidos grasos.Alfa- amilasa pancreática Almidón Maltosa

Ribonucleasa ARN Ribonucleótidos

Desoxirribonucleasa ADN Desoxirribonucleótidos

Fosfolipasa A2 Fosfolípidos Ácidos grasos

Dipeptidasas Dipéptidos Dos aminoácidos



La actividad de las enzimas pancreáticas, al igual que la de todas las enzimas, depende de la temperatura.En este caso es esperable que alcancen su máxima eficiencia a la temperatura corporal.



Se espera que los estudiantes establezcan una analogía entre las fibras de la toalla con el aspecto quepresentan las vellosidades intestinales. Al igual que en estas últimas, las fibras permiten aumentar lasuperficie de absorción.


Tejidos vegetales

• Tejidos dérmicos: recubren y protegen el cuerpo de las plantas contra la deshidratación,golpes, variaciones de la temperatura y del ataque de agentes infecciosos.

•

Tejidos meristemáticos: se ocupan del crecimiento. Sus células se dividen continuamente ypueden transformarse o diferenciarse para formar los otros tipos celulares. Se ubican en lapunta de tallos y raíces y también en sus paredes, en las semillas y en las yemas que producennuevas hojas.

• Tejidos fundamentales: sus funciones generales son la fotosíntesis, el almacenamiento y elsoporte corporal. Entre ellos se cuentan el parénquima, el colénquima y el esclerénquima. Elparénquima es un tejido que en las hojas es responsable de la fotosíntesis; mientras que en lostallos y raíces almacena sustancias de reserva, como el almidón. En tanto, el colénquima y elesclerénquima son tejidos que dan soporte a la planta.

• Tejidos vasculares: se encargan del transporte de sustancias. Existen dos tipos: xilema y floema.El xilema está constituido por células muertas, que antes de morir se unieron formando finos

tubos mediante los cuales se transporta la savia bruta, la que está compuesta por agua,minerales y otros nutrientes que son absorbidos por las raíces de las plantas. La savia brutaes llevada por el xilema hacia las hojas, donde es usada para realizar la fotosíntesis, o a losfrutos, donde se emplea para la producción de semillas. Las células del floema están vivas ytambién forman delgados conductos, por los cuales se transporta la savia elaborada, la queestá formada por azúcares y otras sustancias que se producen en las hojas como resultado dela fotosíntesis. La savia elaborada es conducida por el floema hasta el resto de los órganos dela planta, donde los nutrientes que contiene serán utilizados para que se realicen las funcionesvitales, o bien para que sean almacenados.



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Estas actividades permiten mejorar la comprensión sobre los tejidos.

Nivel conocimiento

1. Identifica tres tipos celulares humanos y en qué órganos es posible encontrarlos.

Nivel comprensión

2. Investiga y describe brevemente los tipos fundamentales de tejidos del ser humano.


Nivel conocimiento

1. Neuronas, en el cerebro y otros órganos del sistema nervioso. Fibras musculares, en losmúsculos esqueléticos. Células exocrinas, en los acinos pancreáticos.

Nivel comprensión

1.

- Tejido epitelial: sus funciones generales son la protección y secreción. Estos tejidos revistentodas las superficies internas de órganos como los pulmones, el estómago y las paredesde los vasos sanguíneos. Está compuesto por células muy juntas que, dependiendo dela función y del órgano en el que se encuentren, tienen diferente forma, disposición yfunción.

- Tejido nervioso: está compuesto por dos tipos celulares: las células gliales y las neuronas.Las gliales están encargadas de proteger y alimentar a las neuronas, mientras que lasneuronas están especializadas en la transmisión del impulso nervioso.

- Tejido conectivo: es responsable de unir y soportar los otros tejidos del cuerpo. Estáformado por células separadas unas de otras, pero rodeadas por un medio líquido,gelatinoso o sólido que es secretado por ellas mismas, llamado matriz extracelular, y que

les ayuda a adquirir resistencia. Existen varios tipos de tejido conectivo, como el tejidoóseo, el tejido adiposo y la sangre.

- Tejido muscular: está compuesto por células alargadas llamadas fibras musculares. Estastienen la capacidad de contraerse y relajarse frente a diferentes estímulos. Es responsabledel movimiento, en procesos tan importantes como el desplazamiento, el avance de lacomida en el tracto digestivo y la contracción del corazón. Existen tres tipos de tejidomuscular: el músculo esquelético, el músculo liso y el músculo cardíaco.

Aproveche la discusión generada por la sección Conexión con la medicina (página 81) para dar antece-dentes acerca del cáncer cervicouterino en nuestro país. Por ejemplo, que en Chile es la segunda causade muerte en mujeres en edad reproductiva, registrándose más de 600 muertes por año. Hasta hoy-dado que es curable si se detecta precozmente-, el examen de Papanicolaou (PAP) es la herramientaprincipal para el control del problema. Este examen es gratuito para todas las mujeres de 25 a 64 años,quienes deben practicarlo cada tres años. Su causa es el virus del papiloma humano (VPH), para elcual se ha desarrollado una vacuna que ya se ha comenzado a aplicar en campañas de vacunación.

(Fuente: Minsal.cl)




• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una conversación acerca de la diversidadde tipos celulares y la importancia de su especialización tanto morfológica como funcional.


la lección…, para luego hacer una discusión general con el objetivo de corregir y mejorar sus

respuestas.



Tipo celularTejido del que

forma parteMorfología Organización subcelular Función

Fibra muscularesquelética

Muscular AlargadaMultinucleada, citoplasma conmiofibrillas y abundancia demitocondrias.

Contracción

Célulaexocrina delpáncreas

EpitelialCélulas grandesy poliédricas.

Núcleo esférico y en posiciónbasal. En el citoplasma apical sedistinguen múltiples gránuloscon zimógenos.

Secreción dezimógenos, formasenzimáticas inactivas.

Enterocito Epitelial Cúbico

Membrana conmicrovellosidades en laregión apical de la célula. Enel citoplasma apical, junto ala membrana, hay pequeñasvesículas de secreción conglucoproteínas.

Absorción ysecreción

Célula epitelialrenal

EpitelialCúbica simpleo cilíndricasimple.

Borde en cepillo en las célulasepiteliales cúbicas del TCP.Citoplasma con abundantesmitocondrias.

Absorción ysecreción

Eritrocito ConjuntivoDiscoidalbicóncavo

Anucleadas y sin mitocondrias. Transporte de gasesrespiratorios.

Neuronas Nervioso Diversas

Cuerpo celular diferenciadoen soma y axón, con múltiplesramificaciones menores en losextremos. Nucleolo prominentey abundantes mitocondrias.

Conducción delimpulso nervioso.

Osteoblastos Conjuntivo CúbicosGran cantidad de RER, el núcleoes esférico y grande y un aparatode Golgi prominente.

Formación de hueso.

1. Diferencias de forma, función, preeminencia de ciertos organelos y cualidades de la membrana,entre otras.

2. Las características morfológicas aumentan la eficiencia de la función, al igual que su organi-zación subcelular.



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la segunda lección, haciendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y




• ¿Qué intercambian los seres vivos con el ambiente?, por ejemplo una planta o un animal.

• ¿Todos los seres vivos intercambian materia y energía con el ambiente?, ¿por qué lo hacen?, ¿quéles sucede si dejan de hacerlo?

• ¿Qué intercambian las células vegetales y animales con el ambiente?, ¿por qué lo hacen?, ¿qué lessucede si dejan de hacerlo?

• ¿Qué estructura celular está encargada de ese intercambio?


La membrana plasmática es el límite que contacta a la célula con su ambiente y mantiene su integridad.A través de ella la célula intercambia sustancias con el medio, por ejemplo, ingresan nutrientes ygases, y son expulsados desechos y productos celulares funcionales en el organismo. Como todas lasestructuras celulares, la membrana está constituida por biomoléculas, todas ellas orgánicas, como losfosfolípidos, proteínas y carbohidratos.



2.

a. La membrana plasmática.

b. Los ácidos grasos saturados no poseen dobles enlaces, en cambio, los ácidos grasos insaturadosposeen uno (monoinsaturados) o más de uno (poliinsaturados).

Sugerencias de desarrollo de lecciónA continuación, se presentan orientaciones para desarrollar la lección, haciendo énfasis en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.




• Comúnmente, los estudiantes indican que la membrana es selectiva porque “deja pasar lo buenoo útil y no lo malo o dañino”. Es importante aclararles al respecto que la selectividad de la

membrana depende de procesos físicos y químicos objetivos, por ejemplo, la membranaplasmática es permeable a sustancias tóxicas como el alcohol o ciertas drogas.

Actividad 5, Aplicación (Página 83)


1.

Membrana plasmática: estructura que rodea a la célula y la separa del medio externo. Permite elintercambio de materiales y energía con el entorno. Es selectiva, por ello impide el paso de algunasmoléculas y permite el de otras, garantizando la integridad y la estabilidad del medio celularinterno. Está compuesta de fosfolípidos y proteínas que participan en el transporte de sustancias.

Fosfolípidos. Son los principales componentes de las membranas celulares o biológicas. Desde

el punto de vista químico, un fosfolípido es un glicérido combinado con un grupo fosfato. Losfosfolípidos son moléculas anfipáticas, es decir, tienen una región polar (hidrofílica, que puedeestar en contacto con el agua) y otra apolar (hidrofóbica, que repele el agua).

Actividad 6, Reflexión (Página 85)

Recomiende a sus estudiantes el empleo de material de desecho para la confección de este modelo eindíqueles que su diseño facilite el desplazamiento de piezas o su modificación.



1.

a. El más abundante en el medio intracelular es el potasio y en el extracelular, el sodio.

b. El menos abundante en el medio intracelular es el calcio y en el extracelular, el magnesio yel calcio.

c. Ambos tienen el mismo tipo de componentes.

d. Aunque ambos medios comparten el mismo tipo de componentes, estos se encuentranen diferente concentración. Esta diferencia es responsabilidad de la membrana plasmática.

2. Debido a que la estructura y organización de la membrana celular y el metabolismo soninterdependientes, si se altera cualquiera de estos dos elementos del sistema, la célula puedecolapsar o enfermar.



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Minitaller, Proporción de biomoléculas en la membrana (Página 87)


a. Una hipótesis probable es: las membranas celulares de diferentes organismos difieren en laproporción de sus biomoléculas constituyentes.

b. La hipótesis se valida. Aunque siempre la proporción de lípidos es la mayor y la de carbohidratosla menor, existen diferencias. Por ejemplo, al contrastar la proporción de lípidos en los tres tiposcelulares representados.



Es importante destacar que la molécula de etanol es de mayor tamaño que las de CO 2 y O2, con3 y 2 átomos respectivamente y que, aunque traspasa la membrana dado que es liposoluble, otrasmoléculas de mayor tamaño no lo harán tan fácilmente, aunque sean liposolubles, como el colesterol,que requiere un transporte especializado.

Minitaller, Factores que afectan la velocidad de difusión (Página 92)

Análisis y conclusión

1. Si se eleva la temperatura, aumenta la velocidad de difusión, puesto que implica un incrementode la energía cinética de las partículas.

2. La velocidad de difusión aumenta.

3. Fue mayor en el agua destilada, pues opone menos resistencia al movimiento de las partículasque la gelatina.




Alteraciones del transporte de membrana

Como hemos visto a lo largo de esta unidad, el transporte a través de la membrana cumple

múltiples funciones de gran importancia para la célula, como la absorción de nutrientes, eltransporte de gases como el CO2 y el O2, el movimiento de agua, la fagocitosis de patógenos o lasecreción de alguna sustancia, como neurotransmisores o enzimas.

Pero existen ciertos factores que pueden generar alteraciones en el transporte de sustancias através de la membrana, lo que trae consigo afecciones como la diarrea y las canalopatías.

Por ejemplo, una persona infectada con la bacteria Vibrio cholerae sufrirá un cuadro severo de diarrea.Esto, debido a que la toxina colérica producida por este microorganismo patógeno inhibe el funcio-namiento de la bomba de Na+-K +, lo que ocasiona el aumento de la concentración de Na+ en ellumen intestinal. Además, la toxina provoca un incremento de la expulsión de Cl

– a través de los

canales iónicos de los enterocitos. La acumulación de ambos iones en el lumen intestinal origina un

gradiente de concentración que hace que el agua abandone por osmosis las células intestinales. Elaumento del volumen de agua en las heces se traduce en diarrea y en deshidratación.

En cuanto a las canalopatías, se ve afectada la función de los canales iónicos, lo que puede generarenfermedades del sistema nervioso o muscular. Por ejemplo, la fibrosis quística es una enfermedadgenética producida por una mutación en una de las proteínas que participan en el transportede cloruro a través de las membranas celulares de ciertas células, como las que revisten a lospulmones. Esto trae como consecuencia una producción abundante de una secreción mucosaque termina obstruyendo las vías respiratorias, lo que causa problemas respiratorios. También sealtera la secreción de sudor y jugos gástricos.

Actividad 10, Síntesis (Página 96)


Tipo de transporte Moléculas que transporta Explicación del mecanismo

Difusión facilitadaAminoácidos, glucosa,fructosa e iones

Pequeñas moléculas con carga, iones ymoléculas de mayor tamaño, que no pueden

atravesar la bicapa lipídica, son movilizadaspor proteínas transportadoras a favor de sugradiente de concentración.

Bomba Na+ K + Extrae de las células3 Na+ al tiempo queingresa 2 K +

Explicación del mecanismo: cuando sefosforila la bomba, al unirse con un grupofosfato proveniente de una molécula de ATP,esta cambia su conformación y se realizael transporte en contra de la gradiente deconcentración.

Simporte Na+ y GlucosaAmbas sustancias ingresan simultáneamentea la célula mediante una proteína

transportadora contra la gradiente.

Antiporte Na+ y Ca2+

Una proteína transportadora moviliza a lassustancias simultáneamente y en sentidocontrario. Uno a favor y otro en contra de lagradiente.



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• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una conversación acerca de la importanciade que la membrana regule el intercambio de sustancias entre la célula y el medio. Refuerce la idea

empleando la Información complementaria.


la lección…, para luego hacer una discusión general con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.



1.

a. A: Difusión simple. B: bomba Na+

K +

. C: difusión facilitada. D: Difusión facilitada.b. A: transporte pasivo. B: transporte activo. C: transporte pasivo. D: transporte pasivo.

c. Las sustancias deben ser pequeñas y sin carga.

d. A: O2, CO

2 y urea. C: iones. D: Glucosa y aminoácidos.

2. Enterocitos (una pequeña proporción de péptidos puede ingresar a la célula intestinal porendocitosis, especialmente en lactantes) y fagocitos (que incorporan por este medio célulasmuertas, bacterias y restos celulares, entre otras sustancias).


Estas actividades permiten mejorar la comprensión sobre los procesos de transporte.

Nivel comprensión

1. Explica por medio de un ejemplo qué significa que una sustancia se movilice a favor delgradiente de concentración.

Nivel comprensión

2. Investiga y describe brevemente los trastornos derivados del mal funcionamiento de loscanales de Na+.


Nivel comprensión

1. Significa que una sustancia se mueve desde donde está en mayor concentración haciadonde su concentración es menor. Por ejemplo, el oxígeno se mueve desde el líquidointersticial hacia el citoplasma a favor del gradiente de concentración.

Nivel comprensión

1. Alteraciones en los canales de Na+ pueden causar arritmias cardíacas y miastenia grave.Esta es una canalopatía con causas autoinmunes, entre sus síntomas se cuenta la debilidadde los músculos voluntarios, dificultad para respirar, hablar, deglutir, entre otros.



Respuestas esperadas de Evaluación intermedia(Páginas 100 – 101)

Actividades

1.

A: neurona. Su forma es muy especializada para cumplir su función, se identifican el soma ocuerpo, del cual emergen las dendritas, y el axón, el cual conduce el impulso nervioso. Esto últimoes la función básica de esta célula.

B: fibra muscular. Son células alargadas, multinucleadas en cuyo citoplasma se encuentran lasmiofibrillas, las cuales son claves para conseguir que estas células se contraigan.

2.

a. Fosfolípidos, colesterol (solo en animales), proteínas y carbohidratos.

b. Es semipermeable.

c. El modelo de mosaico fluido fue propuesto en 1972 por S. J. Singer y G. Nicholson; con él

explican la organización de las membranas celulares. Esta se caracteriza por una doble capade fosfolípidos en la que se incrustan proteínas.

d. Significa que una sustancia se mueve desde donde está en mayor concentración haciadonde su concentración es menor. Por ejemplo, el oxígeno se mueve desde el líquidointersticial hacia el citoplasma a favor del gradiente de concentración.

e. La temperatura, la magnitud del gradiente de concentración, la existencia de proteínastransportadoras y la afinidad de estos por los solutos.

f. En el transporte pasivo la célula no consume ATP y moviliza sustancias a favor del gradientede concentración. En cambio, el transporte activo implica un gasto de ATP y el movimientode las sustancias es en contra del gradiente de concentración.

g. En contra del gradiente de concentración.

3. El aminoácido. Estos son transportados por difusión facilitada, debido a que presentan carga ypueden quedar atrapados en la membrana.

4.

a. Transporte en masa, exocitosis.

b. Este mecanismo de transporte, exocitosis, permite movilizar sustancias de gran tamañofuera de la célula.

c. Endocitosis.

d. Fagocitosis, pinocitosis y endocitosis con receptor.



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la tercera lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y




• ¿Por qué el agua líquida es tan importante para las células?

• ¿Qué propiedades tiene la molécula de agua que vuelve a esta sustancia tan importante para eldesarrollo de la vida?


Entre las propiedades del agua que son claves para la vida, se cuentan:

• Es un excelente disolvente. Gracias a su polaridad, el agua es capaz de disolver tanto compuestosiónicos como moléculas formadas por enlaces covalentes polares.

• Cohesión y tensión superficial del agua. La cohesión o unión entre las moléculas de agua es muyfuerte y es responsable de un fenómeno llamado capilaridad, vale decir, la capacidad del agua deavanzar a través de tubos estrechos, aun en contra de la fuerza de gravedad.

• Cohesión y calor específico. Entre las moléculas de agua provoca que su calor específico seamuy alto, esto significa que puede absorber gran cantidad de calor sin aumentar demasiado sutemperatura. Esta propiedad se vincula con la capacidad del agua para moderar los cambios de

temperatura, lo que ayuda a los organismos a mantener la temperatura en valores compatiblescon la vida.



Se sugiere guiar a los estudiantes para que relacionen las variaciones de volumen y masa de laszanahorias con el ingreso y escape del agua hacia y desde las células, y que este flujo se produce comoconsecuencia de la diferencia de concentración entre el medio y las células.


A continuación, se presentan orientaciones para desarrollar la lección, haciendo hincapié en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.




• Un error frecuente de los estudiantes es no considerar que una solución puede ser catalogadacomo hipotónica, hipertónica o isotónica siempre en comparación con otra. Para explicarlo,puede emplear un ejemplo como el siguiente: una solución azucarada al 5 % es hipotónica si sele compara con otra al 8 %, pero es hipertónica si esta vez se le contrasta con una solución al 3 %.



A: Hipertónica. B: Hipotónica.


a. En A.

b. Proporcionalmente hay más agua en B.

c. El agua se movió a favor de su gradiente.

d. Desde el compartimiento B hacia el A. Debido a que los solutos en A se encuentran en altaconcentración.

e. Pasivo. Debido a que el agua circula libremente a través de la membrana plasmática sin generarun gasto energético.


Utilidad de las bebidas isotónicas

Cuando se hace ejercicio es muy importante mantenerse hidratado. Desde hace tiempo estándisponibles en el mercado las denominadas bebidas isotónicas, estas se han desarrollado princi-palmente para que el cuerpo las absorba más rápido que el agua convencional, debido a su altocontenido en minerales. Su máximo beneficio se obtiene cuando la actividad física es prolongada,pues ayudan a que el cuerpo recupere aceleradamente el agua que está gastando debido a sualto contenido de minerales que, al ser absorbidos por los enterocitos, promueven que el aguadifunda desde el lumen intestinal hacia su citoplasma. Entre las desventajas de estas bebidas estásu alto contenido de carbohidratos, por lo que no es recomendable su consumo diario si no se vaa compensar su aporte calórico con el ejercicio.

Sin embargo, existen alternativas naturales para hidratarse durante el ejercicio sin gastar dineroy de forma más saludable. A continuación se presenta una receta para preparar una bebida

isotónica casera: Un litro de agua, una pizca de sal, una pizca de bicarbonato sódico, doscucharadas soperas de azúcar o de sucralosa y el jugo de un limón.

(Adaptado de: http://www.elitemedical.com.mx/bienestar/bebidas-isotonicas/)



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Estas actividades permiten mejorar la comprensión sobre los procesos de osmosis.

Nivel comprensión

1. Explica por qué se utiliza salmuera o almíbar para conservar los alimentos.

Nivel creación

2. Crea un diseño experimental que te permita comprobar el fenómeno de osmosis.


Nivel comprensión

1. Tanto la salmuera como el almíbar son soluciones hipertónicas en relación con el citoplasmade las células bacterianas o de hongos capaces de descomponer los alimentos. Si una deestas células cae en alguna de estas soluciones, no podrá evitar la pérdida masiva de aguay, por lo tanto, morirá.

Nivel creación1. Por ejemplo, se puede realizar una experiencia similar a la descrita en la página 102, pero

utilizando 3 uvas, 3 frascos con tapa, solución saturada de azúcar, jugo de uvas, aguadestilada y una balanza.


• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una discusión acerca de la importancia delagua para las células. Indíqueles que las células metabólicamente activas siempre se encuentran

rodeadas por un ambiente acuático, con el cual intercambian sustancias.• Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la sección Al finalizar

la lección… y Pensamiento científico para luego hacer una conversación general con el objetivo decorregir y mejorar sus respuestas.



1. Para responder las actividades, no es necesario realizar la actividad práctica. Sin embargo, sidecide realizarla con sus estudiantes, necesitará contar con microscopios, una cebolla, pinzas,

portaobjetos, cubreobjetos, gotarios, salmuera, agua destilada y solución salina al 1 %.Los estudiantes deberán obtener con una pinza tres fragmentos de catafilos de cebolla y colocarcada uno de ellos sobre un portaobjetos, los cuales numerarán como 1, 2 y 3. Luego, pondránsobre el catafilo 1 una gota de salmuera, sobre el catafilo 2 una gota de solución salina al 1 % ysobre el catafilo 3 una gota de agua destilada. Deberán utilizar un cubreobjetos antes de montarcada preparación sobre el microscopio y observar con objetivo 10 X.

a. El catafilo en solución salina al 8 % perderá agua, el que está en solución salina al 1 % perderátanta agua como la que entra (equilibrio dinámico) y el que está inmerso en agua destiladaabsorberá agua.



b. La pared celular, porque esta da rigidez y soporte estructural a las células vegetales.

3. Como el agua destilada es hipotónica en relación con el citoplasma, la zanahoria inmersa enella absorberá agua por osmosis. En cambio, como la salmuera es hipertónica en relación conel citoplasma, la zanahoria en esta solución perderá agua por osmosis. La tercera zanahoriamantendrá su volumen de agua, debido a que el agua potable en la que se encuentra esisotónica en relación con el citoplasma de sus células.

4. Las acuaporinas son proteínas de membrana que actúan como canales por los que fluye elagua. Se encuentran distribuidas ampliamente en los diferentes tejidos, pero abundan en lascélulas de los túbulos renales.

Pensamiento científico: Cómo formular explicaciones científicas(Página 109)

Se sugiere que refuerce en los estudiantes las características de una explicación, cómo esta debedeterminar las causas de un fenómeno.


Análisis e interpretación de evidencias

Se sugiere reforzar en los estudiantes las habilidades de manipulación de instrumental de laboratoriopara realizar mediciones precisas, así como también uso de argumentos y la determinación de lascausas de lo ocurrido para realizar las explicaciones.

En cuanto a la interpretación de los resultados, es preciso guiar a los estudiantes para que considerenla influencia de la concentración en la velocidad con la que ocurre la osmosis.



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la cuarta lección, haciendo énfasis en las

experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar yTrabaja con lo que sabes de la página 112.



• ¿Qué tipos de transporte a través de la membrana estarán involucrados en procesos como laabsorción de nutrientes, la eliminación de desechos o el intercambio gaseoso?


En determinado momento del desarrollo embrionario, cuando el embrión alcanza el estado degástrula, se distinguen tres capas primarias de células: el endodermo (capa interna); el mesodermo(capa media) y el ectodermo (capa externa). En ellas, comienzan a distinguirse grupos de células queadquieren características particulares que otras no poseen, especializándose en un tipo celular. Lamorfología de las células cambia notablemente y este proceso se denomina diferenciación celular.



1.

a. Tejido epitelial.b. Revestimiento (protección) y secreción.

c. El tejido es una organización de la materia viva que está un grado más arriba que la organizacióncelular.



Sugerencia de desarrollo de lección

A continuación, se entregan orientaciones para desarrollar la lección, haciendo énfasis en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.


• Los estudiantes suelen pensar que el transporte sanguíneo de los gases respiratorios solo

es realizado por los glóbulos rojos. Sin embrago, una fracción de los gases viaja disuelta en elplasma, siguiendo la ley de Henry, mientras que otra parte lo hace combinada. Así, una pequeñafracción de O2 viaja disuelto en el plasma, mientras que cerca del 98 % de este lo hace unido a lahemoglobina.

Por su parte, existen varias formas de transportar el CO2: disuelto en el plasma, en forma combinadacon la hemoglobina o como ion bicarbonato. Al respecto, pida a sus estudiantes que investiguenacerca del rol de la anhidrasa carbónica.



1. La concentración de glucosa en la sangre es la más alta en relación con el nivel inicial. Transcurridasdos horas de ejercicio, desciende por debajo del nivel inicial.

2. Al aumentar la concentración de glucosa plasmática, las células comenzarían a perder agua porosmosis. Además, estas no podrían realizar la respiración celular.

3. Alimentos con abundantes carbohidratos, como plátano y pastas.


• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una conversación acerca de la utilidad delos diferentes tipos de transportes a través de la membrana para el funcionamiento de los tejidosy órganos del cuerpo.


lección… para luego entablar un debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.



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1.

Absorción intestinal

- Tipo de transporte y sustancias que participan: osmosis (agua), transporte activo secundario(glucosa, Na+), difusión facilitada (fructosa).

- Importancia para el organismo: obtención de nutrientes que serán luego distribuidos a todaslas células del organismo.

Intercambio gaseoso

- Tipo de transporte y sustancias que participan: difusión (O2, CO2, N2).

- Importancia para el organismo: excreción de CO2 e incorporación de O2, el cual será distribuidoa todas las células del organismo.

Nutrición de órganos

- Tipo de transporte y sustancias que participan: difusión (O2, CO2, urea), osmosis (agua), difusiónfacilitada (fructosa), transporte activo secundario (glucosa, Na+).

- Importancia para el organismo: excreción de CO2 y urea, incorporación de O2 y nutrientes.

2. No todas las moléculas emplean el mismo tipo de transporte. Si se bloquean las proteínasencargadas del contratransporte, no podría ingresar la glucosa.

3. Difusión simple.

4. Diluida y abundante.

5. La difusión simple es un tipo de transporte pasivo. Antes de comer, los hepatocitos liberan laglucosa a la circulación.




Actividades

1.

a. La solución A es hipotónica y la solución B, hipertónica.c. Si el eritrocito es puesto en una solución hipotónica, el agua tenderá a ingresar a él hasta

provocar su lisis si la diferencia de concentración es muy elevada. Por el contrario, si la célulaestá en una solución hipertónica, el agua escapará de su citoplasma produciéndose elfenómeno de crenación.

d. Las células vegetales en una solución hipotónica recibirán agua y se volverán turgentes.Pero si son colocadas en una solución hipertónica, perderán agua. Pese a estas variaciones,las células pueden mantener su forma debido a la resistencia estructural que les brinda lapared celular.

2. Lo consigue mediante canales especiales denominados acuaporinas, estos son muy importantes

en las células del túbulo contorneado proximal, lugar donde se reabsorbe un gran volumen deagua.

3. En los enterocitos, la absorción de los monosacáridos de glucosa y también galactosa ocurrepor un cotransporte de sodio. Mientras que la absorción de la fructosa es por difusión facilitada,el mismo mecanismo que usan los hepatocitos para movilizar la glucosa.

4. A. Difusión simple. B. O2. C. CO2.

5. La osmosis es un proceso que permite mantener las concentraciones normales de soluto en lacélula y evitar la deshidratación celular.

6.

a. Cuando las proteínas llegan al lumen intestinal son digeridas y los aminoácidos soningresados por un cotransporte de H+ y por difusión facilitada.

b. Los lípidos difunden por la membrana del enterocito por difusión simple.

c. Las acuaporinas son proteínas transportadoras específicas para el agua.

d. Durante el proceso de formación de la orina, las células del túbulo contorneado proximaltienen gran capacidad de absorber agua.



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Solucionario de la evaluación final (Páginas 122 a 124)

1.

a. La información hereditaria de todas las células somáticas es idéntica, debido a que todastienen su origen en el cigoto. Durante el desarrollo embrionario se produce la diferen-ciación celular, la cual implica la inhibición selectiva de ciertos genes en distintos gruposcelulares. Esto explica las diferencias, tanto morfológicas como funcionales, de las células de

un mismo organismo.b. Aunque las células de un mismo tejido son semejantes, entre las células pertenecientes a las

distintas clases de este tipo de agrupación existen diferencias. Estas obedecen a la actividado inactividad de ciertas regiones del material genético.

c. Todas las estructuras que conforman el sistema endomembranoso, en particular el aparatode Golgi por su función especializada en la exportación de materiales.

2.

a. Neuronas: tejido nervioso. Miocito o fibra muscular: tejido muscular estriado. Glóbulos rojoso eritrocitos: sangre.

b. El tejido nervioso transmite el impulso nervioso, lo que permite al organismo respondercoordinadamente a las variaciones del ambiente. El tejido muscular estriado forma losmúsculos, los que permiten la movilidad del cuerpo. La sangre transporta sustancias por elorganismo, como el O2 transportado por los glóbulos rojos.

3.

A. Fosfolípidos: forman la bicapa lipídica y le dan su fluidez característica a la membrana.

B. Colesterol: disminuye la fluidez y permeabilidad de la membrana, otorgándole más estabilidady evitando que se deforme.

C. Glicocálix: permite anclar las células a la matriz extracelular y que las células del sistemainmune distingan y ataquen selectivamente a organismos extraños.

D. Medio intracelular.

E. Medio extracelular.

F. Proteína transmembrana: permite el paso de sustancias (las proteínas periféricas puedenestar hacia el medio intracelular o extracelular y sirven como receptores y anclas de diversassustancias y estructuras).



3. a. No son idénticos, por ejemplo, en las células vegetales y en las bacterias no existe colesterol.Otras sustancias, como los fitoesteroles en vegetales, cumplen su función. Además, lasproteínas presentes en la membrana son características para cada especie e incluso puedenser específicas para cada tipo celular.

5. En el transporte pasivo, la célula no consume ATP y moviliza sustancias a favor del gradientede concentración; por ejemplo, la difusión. En el transporte activo, la célula invierte ATP paramovilizar las sustancias en contra de su gradiente de concentración, por ejemplo, la actividadde la bomba de Na+ K +.

6.

a. A: Exocitosis. B: Endocitosis.

b. El transporte mediante vesículas es utilizado por la célula para movilizar una gran cantidadde sustancias disueltas, en el que el soluto corresponde a moléculas, como en la pinocitosis, yla exocitosis, mediada por receptor. También se emplea para transportar grandes partículas,aunque en baja cantidad, tal es el caso de la fagocitosis.

c. Las vesículas de secreción se fusionan con la membrana, de este modo se consigue sucontinua renovación.

7.

a. Contrasta le velocidad de transporte entre la difusión simple y la difusión facilitada.

b. En el caso de la difusión facilitada, la velocidad aumenta exponencialmente durante unlapso, para luego estabilizarse. Esto se debe a la saturación de las moléculas transportadoras.Mientras que en la difusión simple se observa un aumento exponencial de la velocidada medida que se incrementa la concentración de las moléculas a transportar, ya que eltransporte depende de la concentración de las partículas y de su energía cinética.

8.

a. El agua saldrá de las células de la cebolla, ya que el agua con azúcar es un medio hipertónico.

b. El agua ingresará a las células de las pasas, pues están en un medio hipotónico.

c. El eritrocito estará en un ambiente isotónico; por lo tanto, el agua se encontrará saliendo yentrando en un equilibrio dinámico.

9. El agua se desplazó por osmosis desde la solución hipotónica hacia la hipertónica, hasta quese igualaron las concentraciones. En este punto, el flujo del agua es en ambos sentidos y en lamisma cantidad neta.

11.

a. La combustión incompleta genera, además de dióxido de carbono (CO2), monóxido de

carbono (CO) el que desde los alvéolos pasa pmediante difusión simple a los capilares, y se

une permanentemente a la hemoglobina de los eritrocitos, con lo que bloquea el transportede oxígeno (O2).

b. Ciertas sustancias consumidas durante el embarazo pueden generar alteraciones enel desarrollo normal de los tejidos y producir trastornos en el recién nacido (defectoscongénitos).



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• Pida a sus estudiantes que, de acuerdo a los puntos obtenidos, realicen las actividades que seproponen.

• La siguiente tabla muestra los puntajes sugeridos para cada pregunta, agrupadas según el descriptor.


1 1 (6) y 2 (4)

2 3 (11), 4 (3), 5 (4), 6 (6) y 7 (6)

3 8 (8) y 9 (10)

4 10 (6) y 11 (6)

Actividad 3

A diferencia del transporte pasivo, el transporte activo es siempre en contra el gradiente electroquímicoy además requiere gasto de ATP. El tamaño no es relevante, pues existen sustancias pequeñas ytambién moléculas, como los iones y la glucosa, respectivamente, que son transportadas por uno uotro mecanismo.

En la difusión simple, las sustancias cruzan la bicapa lipídica, mientras que en la difusión facilitadacruzan la membrana a través de una proteína transportadora.

Actividad 4

La osmosis es la difusión del agua, por lo tanto, ocurre sin consumo de ATP y a favor del gradiente,

aspectos que son opuestos en el transporte activo. El tamaño no es relevante, como explicación delfenómeno. Ejemplos de transporte activo son todas las bombas, como la de Na+ K + y la de Ca2+, y eltransporte activo secundario, como el que involucra a la glucosa. El colesterol es una macromoléculaque es transportada por formación de vesículas en los enterocitos.

Actividad 7

Difusión simple (transporte pasivo).

Actividad 8

Su función en el epitelio renal es la reabsorción de agua. Si fueran estimuladas, la reabsorción de aguase incrementaría tanto como tarden en saturarse estos transportadores. Un exceso de agua en elorganismo podría provocar un incremento de la presión sanguínea y alteraciones renales.



Orientaciones y solucionario para Actividades complementarias (Páginas 126 y 127)

Actividad 2.1

a. Células madre.

b. Porque está constituida por células especializadas en forma y función.

c. En el trasplante de médula, el paciente recibe tejido de la médula de un donante compatible(tejido nuevo) cuyas células carecen de las mutaciones que desencadenan la leucemia.

Actividad 2.2

a. Difusión.

b. Aumenta en A y disminuye en B.

c. Debiera igualarse en un valor cercano a 12.5.

d. La altura del tubo A disminuiría, mientras que la del B aumentaría.

Actividad 2.3

El soluto está indicado por las letras C y D; el agua, por la letra A, y la membrana, por la letra B. Lasolución dentro de la bolsa es hipertónica con respecto a la que la rodea.

Actividad 2.4

b. Tanto en el esquema A como en el B, el círculo pequeño representa a la sangre y el círculo demayor tamaño, el espacio alveolar.

c. Difusión simple.

d. El intercambio gaseoso.


• Pida a sus estudiantes que lean los diferentes textos y que los relacionen con alguna de las leccionesy contenidos estudiados durante la unidad.






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Taller de ciencias


1. Pon 200 mL de agua en un vaso de precipitado, coloca el huevo y mideel nuevo volumen que alcanza el agua. La diferencia entre la segunda y laprimera medición será el volumen del huevo.

2. Coloca el huevo en el frasco y añade vinagre hasta cubrir completamente elhuevo. Luego, tapa el frasco con plástico, al cual le habrás hecho antes un parde agujeros, y sujétalo con el elástico al frasco.

3. Deja el frasco sin moverlo por dos días; una vez transcurrido el tiempo, vacíacuidadosamente el frasco y examina el huevo y mide nuevamente su volumen.Anota en la tabla tus observaciones.

4. Coloca nuevamente el huevo en el frasco y agrégale ahora una solución lomás azucarada posible (disuelve varias cucharadas de azúcar en un frascocon agua hasta que desaparezca toda el azúcar), hasta cubrir completamenteel huevo.

5. Cubre nuevamente el frasco con la bolsa plástica y déjalo por dos días sinmoverlo. Concluido el tiempo, observa qué sucede con el volumen del huevo.Registra en la tabla tus observaciones.

Resultados

Observaciones

Día 0 Día 1 Día 2

Huevo en vinagre

Huevo en soluciónazucarada


1. Describe cómo cambió el tamaño del huevo cuando lo sumergiste en vinagrey luego en agua.

2.¿Qué explicación puedes dar?

3. ¿Qué le sucedió a la cáscara del huevo tras estar sumergida en el vinagre?

4. ¿Por qué habrá sucedido esto?

Un vaso de precipitado, unfrasco de vidrio, vinagre, unhuevo crudo, azúcar, agua,una bolsa de plástico y unelástico.

Osmosis





Ficha de refuerzo

Niveles de organización de la materia

Completa la tabla, que sintetiza los niveles de organización de la materia, ilustrando en la tercera columna una imagenrepresentativa de cada nivel.

Nivel Organización representativa Ilustración

Subatómico Protones, neutrones y electrones.

Atómico Átomos.

Molecular

Moléculas y macromoléculas. Capacidad de

llevar a cabo actividades químicas simples.

Orgánulos celularesMitocondrias, cloroplastos, REL, entre otros.Capacidad de llevar a cabo actividadesquímicas complejas.

CelularCélula. Parte más pequeña de materiaviva capaz de nutrirse, reproducirse yrelacionarse.

Pluricelular

Tejidos, órganos, aparatos y sistemas.

Propiedades biológicas complejas. Porejemplo, inteligencia, olfato, vista, etc.

PoblaciónSeres vivos de una misma especie queviven en un área determinada. Evolución,organización social.

Comunidad

Poblaciones de seres vivos diferentesque habitan en el mismo medio. Hayinteracciones entre especies, comodepredación, parasitismo, simbiosis, etc.

Ecosistema Interacción entre la comunidad y los factoresabióticos del biotopo.

Biosfera Seres vivos y superficie terrestre.



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1. Observa los siguientes dibujos, que corresponden a diferentes tipos de células humanas:

i. ii.

a. Identifica a las células representadas.

b. ¿Por qué crees que las células presentan formas tan diferentes?

c. ¿Qué relación existe entre la forma de las células señaladas y la función que realizan?

2. Comprueba lo que sabes sobre las funciones de la membrana plasmática, indicando en cada frase si esverdadera (V) o falsa (F).

a. Separa el interior y exterior celular.

b. Aísla totalmente a la célula del exterior.

c. Limita y da forma a la célula.

d. Selecciona solo el paso de sustancias al interior.

e. Permite identificar a la célula.

f. Regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior celular.







Nombre: Curso: 1° medio

Marca con una X la alternativa correcta.

1. De menor a mayor nivel de complejidad, los niveles de organización en los que es posible distinguir lasfunciones propias de un ser vivo son:

A. Célula, molécula, tejido, órgano y organismo.

B. Átomo, molécula, célula, tejido, órgano, sistema y organismo.

C. Molécula, átomo, célula, tejido, órgano, sistema y organismo.

D. Átomo, biomolécula, célula, tejido, órgano, sistema y organismo.

E. Célula, tejido, órgano, sistema y organismo.

2. Una célula se especializa tanto en forma como en función debido a que:

I. en las células solo permanecen aquellos genes que determinan sus características específicas, mientras

que el resto son eliminados.

II. durante el desarrollo embrionario ocurren mutaciones que determinan la expresión de ciertos genes

por sobre la de otros.

III. en las células permanecen activos aquellos genes que determinan sus características específicas,

mientras que la expresión del resto es inhibida.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y IIE. II y III

3. ¿Qué células tienen miofibrillas y una gran cantidad de mitocondrias?

A. Musculares.

B. Exocrinas del páncreas.

C. Enterocitos.

D. Neuronas.

E. Osteoblastos.

4. Si en su membrana plasmática una célula tiene invaginaciones o microvellosidades, se podría concluir queestá especializada en:

A. secreción.

B. absorción.

C. contracción.

D. transporte.

E. transmisión del impulso nervioso.



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5. La membrana plasmática tiene como función(es):

I. Mantener la integridad de la célula.

II. Regular el paso de sustancias que entran o salen de la célula.

III. Recibir señales que permitan comunicar a las células entre sí.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y II

E. I, II y III

6. En un tipo celular se encontró que el ión Cl- está 5 veces más concentrado dentro de la célula que fuera de

ella, ¿cómo explicaría esta situación?

I. El ión Cl- difunde libremente a través de los fosfolípidos de la membrana hacia el interior de la célula.

II. El ión Cl- difunde a través de una proteína transportadora de membrana hacia el interior de la célula.

III. El ión Cl- es transportado activamente por una proteína transportadora hacia el interior de la célula.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y III

E. II y III

7. ¿Cuál de los siguientes grupos de moléculas interviene, en mayor proporción, en el crecimiento y reparación

de la membrana plasmática?

A. Lípidos y sales minerales.

B. Proteínas y lípidos.

C. Lípidos e hidratos de carbono.

D. Proteínas y sales minerales.

E. Proteínas y carbohidratos.

8. Cuando un glóbulo blanco incorpora a su citoplasma a una bacteria lo hace a través de:

A. fagocitosis.

B. pinocitosis.

C. osmosis.

D. simple difusión.

E. difusión facilitada.



9. La glucosa, ayudada por una proteína de membrana, se incorpora a las células a favor de su gradiente de

concentración. Este mecanismo de transporte se llama:

A. pinocitosis.

B. endocitosis.

C. difusión simple.

D. difusión facilitada.

E. transporte activo.

10. Al poner células animales en una solución hipertónica, esperarías que:

I. por osmosis, ingresara agua a las células.

II. por difusión facilitada, el agua saliera de las células.

III. por transporte pasivo, el agua saliera de las células.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y III

E. II y III

11. Las células vegetales no se lisan o revientan si están inmersas en una solución hipotónica, gracias a que:

A. sus cloroplastos hacen fotosíntesis.

B. su vacuola pulsátil expulsa el exceso de agua.

C. sus mitocondrias aceleran la respiración celular.

D. su pared celular ejerce resistencia y soporta la presión.

E. su membrana plasmática protege a la célula de la presión de turgencia.

12. ¿Por qué mecanismo de transporte ocurre la absorción de glucosa en las células intestinales?

A. Cotransporte de sodio.

B. Difusión simple.

C. Fagocitosis.

D. Pinocitosis.

E. Exocitosis.

13. ¿Por qué tipo de transporte se produce el intercambio de gases entre los alveolos pulmonares y los

capilares sanguíneos?

A. Difusión facilitada.

B. Osmosis.

C. Pinocitosis.

D. Difusión simple.

E. Transporte activo.

82 Unidad 2: Especialización y transporte celular




Área: Biología

Curso: 1º medio

Nombre de la unidad: Especialización y transporte celular



Explicar la relación queexiste entre la funciónde ciertos tejidos y lascaracterísticas de lascélulas que los constituyen.

• Niveles deorganización delos seres vivos

• Especializacióncelular.

ComprenderComprenderConocerComprender

1234

ECAB

Logrado: 3 o 4 ítems correctos.Por lograr: 0 a 2 ítem correcto.

Comprender losmecanismos deintercambio de sustanciasentre la célula y suambiente.

• Membranaplasmática

• Transportecelular

ConocerComprenderComprenderConocerConocer

56789

ECBAD


Describir los fenómenosque ocurren en lascélulas animales yvegetales, producto de losmovimientos de agua.

• OsmosisComprenderComprender

1011

CD


Conocer lo que sucedeen diferentes tejidos delcuerpo como resultado dela especialización celulary del intercambio desustancias entre la célula yel medio.

• Especializacióncelular eintercambio desustancias

ConocerConocer

1213

AD


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84 Unidad 3: Fotosíntesis

Fotosíntesis


Esta unidad tiene como propósito profundizar el estudio de los flujos de materia y energía en elecosistema. Se inicia con el estudio del proceso de fotosíntesis como mecanismo de formación

de materia y energía en organismos autótrofos, e identifica la forma en que estos organismosaprovechan la energía producida en procesos de mantención, crecimiento y reproducción.Para esto, se utilizarán conceptos relacionados con la transformación de la energía lumínicay su posterior transferencia entre los organismos en un ecosistema. También se aborda elconcepto de la fotosíntesis y su relación con la productividad primaria. A lo largo de la unidad,se analizará la importancia de estos dos últimos conceptos, como un proceso mediante el cuallas plantas, algas y algunas cianobacterias utilizan la luz solar como fuente de energía parasintetizar nutrientes y macromoléculas.

Estos conocimientos se integran con habilidades de pensamiento científico relativas ala organización e interpretación de datos, formulación de explicaciones y conclusiones,apoyándose en las teorías y conceptos científicos en estudio. En esta misma línea, se propone

el desarrollo de habilidades para formular preguntas de investigación e hipótesis, interpretarresultados y elaborar conclusiones, apoyándose en las teorías y conceptos científicos sobretransformación de la energía lumínica en energía química y los factores que hacen variar laproductividad primaria en los ecosistemas.



• Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías yconceptos científicos en estudio (OFV 2).

• Analizar la dependencia entre organismos respecto de los flujos de materia y energía enun ecosistema, en especial, la función de los organismos autótrofos y la relación entre loseslabones de las tramas y cadenas tróficas con la energía y las sustancias químicas nocivas(OFV 7).


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Contenidos Mínimos Obligatorio

De acuerdo con el Decreto Supremo de Educación N° 254 (página 275), el CMO es el siguiente:

• Explicación de la formación de materia orgánica por conversión de energía lumínica enquímica, reconociendo la importancia de cadenas y tramas tróficas basadas en autótrofos(CMO 8).


HabilidadLecciones

1 2 3 4

Ordenan e interpretan datos con herramientas conceptualesy tecnológicas apropiadas, relacionándolos con las teorías yconceptos científicos del nivel. (CMO 2).

• • • •

Formulan explicaciones y conclusiones, integrando los datosprocesados y las teorías y conceptos científicos en estudio.(CMO 2).

• • • •


De acuerdo con el Programa de Estudio de Primer año medio de Biología (página 50) y al Marcocurricular, son los siguientes:


• Buscar información complementaria sobre aspectos que despertaron interés en la unidad.

• Realizar observaciones, vinculando los conocimientos aprendidos en la unidad consituaciones observadas en su entorno.

• Formular preguntas espontáneas cuando hay dudas o para motivar la reflexión entre sus pares.

• Participar activamente en el desarrollo de la unidad.


• Iniciar y terminar investigaciones o trabajos asumidos.

• Registrar de acuerdo a un orden los datos producidos en torno al tema de trabajo.

• Seguir adecuadamente los pasos aprendidos al desarrollar las actividades de la unidad.

• Entregar trabajos en los tiempos acordados.

Actitud de cuidado y valoración del medio ambiente

• Proponer ideas para cuidar el ambiente, aplicando en la cotidianidad conocimientostrabajados en la unidad.

• Explicar la importancia de contar con normativas que regulen el uso de sustancias químicasque pueden afectar el ecosistema.

• Manifestar un juicio crítico fundamentado ante situaciones en las que el uso de sustanciasquímicas puede comprometer el ecosistema.

• Impulsar acciones de cuidado y respeto por el medioambiente.


http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 86/17686 Unidad 3: Fotosíntesis



• Describir y explicar lasprincipales estructuras

que participan en elproceso de fotosíntesis.

• Reconocer el mecanismomediante el cual lasplantas realizan lafotosíntesis y explicar queesta se lleva a cabo en dosetapas: una dependientey otra independiente deluz.

•

Analizar gráficos delos principales factoresambientales que puedenafectar la actividadfotosintética de unaplanta.

• Explicar la importanciade la producción primariapara la mantención de losecosistemas y reconocerlos principales factores

que hacen variar laproductividad primaria endistintos ecosistemas.

• Explicar en qué consisteel proceso de fotosíntesis

como mecanismo deincorporación de materia yenergía al ecosistema.

• Reconocer el mecanismomediante el cual las plantasrealizan la fotosíntesis y queesta se lleva a cabo en unaetapa dependiente y otraindependiente de luz.

• Analizar, por medio de

gráficos, algunos de losfactores ambientales quepueden afectar la actividadfotosintética de unorganismo vegetal.

• Explicar la importanciade la producción primariapara la mantención de losecosistemas.

• Reconocer factoresque hacen variar laproductividad primaria endistintos ecosistemas.

1La fotosíntesis

• Aspectos generales de lafotosíntesis.

• Estructuras queparticipan en lafotosíntesis.

• Intercambio gaseoso através de los estomas.

• Función de lospigmentos fotosintéticosy la estructura de unfotosistema.

2Fases de lafotosíntesis

•

Fase dependiente eindependiente de luz.

• Balance de la fotosíntesis.

• Relación entrefotosíntesis y respiracióncelular.

3Factores queafectan lafotosíntesis

• Factores que afectan lafotosíntesis: temperatura,intensidad lumínica,concentración de CO2 y

disponibilidad de aguaen el suelo.

4Productividad enlos ecosistemas

• Concepto deproductividad primariabruta y de productividadprimaria neta.

• Productividad endiferentes ecosistemas:terrestres y acuáticos.

• Intervención humana en

la productividad de unecosistema.



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Instrumentos de Evaluación Indicador de evaluaciónTiempo estimado



•

Al finalizar la lección

• Explican el proceso mediante el cual los

organismos autótrofos captan CO2, agua y

energía lumínica, y producen O2 e hidratos decarbono.

• Identifican la forma en que los organismos

autótrofos aprovechan la energía producida

durante la fotosíntesis (mantención, crecimiento y

reproducción).

• Identifican los factores que afectan la fotosíntesis.

6

•

Trabaja con lo que sabes• Al finalizar la lección

2



6



• Explican la importancia de la producción primaria

para la mantención de los ecosistemas.

• Distinguen productividad primaria neta y bruta.

• Señalan los principales factores que hacen variar

la producción primaria en distintos ecosistemas.

4




Prerrequisitos



Lección 1 La fotosíntesis

• Karp, E. (2008). Biología celular y molecular . (5ª edición). México: Editorial McGraw-Hill

Lección 2 Fases de la fotosíntesis


• Solomon, E., Berg, L. y Martin, D. (2001). Biología. Ciudad de México: Editorial McGraw-Hill

• Audesirk, T., Audesirk, G., Byers, B. (2008). Biología de la vida en la Tierra. (8ª edición) México: PearsonPrentice Hall.

Lección 3 Factores que afectan la fotosíntesis

•

Lodish, H. y otros. (2003). Biología celular y molecular . (4ª edición). Madrid: Editorial MedicaPanamericana S. A.

Lección 4 Productividad en los ecosistemas



• Jaksic, F., y Marone, L. (2001). Ecología de comunidades. Santiago: Ediciones Universidad Católica deChile.

Lección 1 La fotosíntesis Lección 2 Fases de la fotosíntesis

Tipos de nutrición de los seres vivos.

Requerimientos y productos de la

fotosíntesis.

Estructuras de la planta

indispensables para realizar la

fotosíntesis.

Reactantes y productos de

la fotosíntesis. Estructura del

cloroplasto.

Lección 3 Factores que afectan la

fotosíntesis

Lección 4 Productividad en los

ecosistemasFactores que afectan la fotosíntesis:

temperatura, intensidad

lumínica, concentración de CO2 y

disponibilidad de agua en el suelo.

Efecto de las actividades humanas

sobre las redes alimentarias.

Cadenas tróficas en ecosistemas

terrestres y acuáticos.

Intervención humana en los

ecosistemas.

Atención

En las lecciones 1 (pág.137) y 3 (pág. 148) seproponen actividadesexperimentales querequieren anticipar supreparación, por lo quese le sugiere que reviseel diseño experimentalpropuesto en cada una deellas.



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Orientaciones para el inicio de la unidad (Páginas 130 - 131)





• Después de que los estudiantes lean y respondan las preguntas planteadas en la sección Me

preparo para la unidad , escriba en la pizarra las principales ideas mencionadas y pida participaciónvoluntaria para elaborar un esquema con ellas.

• Solicite a sus estudiantes que enuncien y anoten en sus cuadernos las principales diferencias entre

organismos autótrofos y heterótrofos.• Explique a sus estudiantes la importancia que tiene el proceso de la fotosíntesis para los seres vivos

y para la vida en general.

• Finalice esta sección con preguntas como: ¿Con qué organismos se inician las cadenas alimentarias?,¿qué sustancias producidas en la fotosíntesis son útiles para los seres vivos?

Para comenzar


•

Pida a sus estudiantes que lean y respondan las preguntas de esta sección.• Observen la fotografía del inicio de unidad y comenten en plenario acerca de las posibles causas

de los distintos colores de las hojas de los árboles. Luego, dirija una puesta en común.

• Mediante participación voluntaria, pídales que anoten en la pizarra las principales conclusionesobtenidas a partir de las respuestas a las preguntas y que la discutan.





A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la lección, poniendo énfasis en lasexperiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y

Trabaja con lo que sabes de la página 132.Antes de iniciar el trabajo de esta lección, se le recomienda guiar a los estudiantes en la lectura del Anexo 10 del texto del estudiante, Resumen científico. Además, se sugiere que enfatice en las distintasetapas del quehacer científico; para ello, anote en la pizarra las etapas descritas en el anexo referenciado:

• Objetivo de la investigación.

• Diseño o diseños experimentales.

• Resultados obtenidos.

• Interpretación de los resultados.

Luego, pida a sus estudiantes que elaboren en conjunto un breve análisis de los resultados descritos

en la actividad y que concluyan en concordancia con estos. Finalmente, indíqueles que escriban uninforme de la actividad realizada, orientándose con el Anexo 3 de su texto.



• ¿Qué organelo(s) celular(es) desempeña(n) una función directamente relacionada con el procesode fotosíntesis?

• ¿Cuáles son los reactantes y los productos de la reacción química de la fotosíntesis?

•

¿Qué diferencias creen que existen entre la fotosíntesis realizada por organismos eucariontes yprocariontes?

• ¿Cómo estudiarías la fotosíntesis en un organismo unicelular procarionte? Pídales que sugieranun procedimiento experimental para llevar a cabo su investigación, indicando los instrumentosnecesarios, un microscopio, y distintas condiciones de luminosidad.


Solicite a los alumnos y alumnas que describan y comparen las situaciones presentadas, y que a partirde ello determinen cuáles son las variables involucradas. La situación expuesta corresponde a partedel experimento realizado por Joseph Priestley, en 1771, con el cual demostró que las plantas liberanun componente que “mejora las propiedades del aire” y permite la vida de los ratones al interior dela campana. Estrictamente, Priestley no descubrió que el oxígeno es el gas liberado, pero con estaexperiencia sentó las bases para que, posteriormente, esto fuera demostrado.



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a. Los estudiantes deben ser capaces de plantear una hipótesis que sugiera la idea de quela fotosíntesis es importante porque permite que los seres vivos obtengan el oxígeno querequieren para realizar sus procesos vitales.

b. Algunas de las variables que permanecieron constantes en el experimento descrito son el tipode campana de vidrio utilizada; hermeticidad del experimento; ratas de la misma especie tantoen la situación A como en la situación B.

c. La variable independiente son todos aquellos elementos que el científico puede manipular paraobtener una respuesta en un determinado experimento. Por lo tanto, las respuestas esperadasdeben estar enfocadas en la presencia/ausencia de un organismo fotosintético, ya que estavariable permite comprobar la importancia de la producción de oxígeno para las ratas utilizadasen el experimento.

d. La falta de oxígeno al interior de la campana produce la asfixia de las ratas.

e. Las ratas de la situación A sobreviven gracias a que la planta, al realizar el proceso de fotosíntesis,libera oxígeno, gas que permite la respiración de los animales. Las ratas de la situación B, encambio, no obtienen oxígeno, ya que la campana es hermética.

f. Se espera que los estudiantes reconozcan que la fotosíntesis también es importante para lasplantas, y que estas, al igual que los animales, necesitan oxígeno para realizar sus procesosvitales.

g. En caso de rechazar la hipótesis, volver a revisar resultados de investigación y datos bibliográficos.




• Es probable que los estudiantes confundan los conceptos de teoría e hipótesis. Ante esto,puede ser pertinente que les explique que una teoría es una idea general que explica coheren-temente un conjunto de observaciones y hechos observables en la naturaleza. A partir de unateoría se pueden elaborar hipótesis que intenten explicar fenómenos naturales particulares.

Una hipótesis puede ser entendida como una proposición que permite responder tentativamentea un problema de investigación, según los antecedentes que se posee, y que debe ser confirmadao refutada a través de un proceso de investigación científica.

Al respecto, solicite a los estudiantes que mencionen teorías y que propongan alguna hipótesisderivadas de ellas asociadas a alguna predicción. Por ejemplo: teoría celular (como las células sonla unidad estructural de los organismos, entonces los reptiles estarán constituidos por células).




Estas actividades permiten mejorar la comprensión de la fotosíntesis.

Nivel comprensión

1. ¿Qué relación existe entre las reacciones de fotosíntesis y la de respiración aeróbica?

Nivel aplicación

1. ¿Por qué las grandes selvas del planeta se encuentran en las regiones tropicales?


Nivel comprensión

1. Los productos de la fotosíntesis son los reactantes de la respiración aeróbica y viceversa.

Nivel aplicación

1. Debido a que las regiones tropicales reciben una mayor radiación solar y cantidad de agua(lluvias) que las zonas subtropicales y polares. Gracias a esto las plantas pueden realizar más

fotosíntesis, lo que se traduce en un incremento de la vida vegetal.


Importancia de las plantas en el mantenimiento de la vida en la Tierra

Todos los seres vivos de la Tierra, a excepción de algunos procariotas y protoctistas autótrofos,dependen de las plantas para su existencia, ya que cumplen una serie de funciones de granrelevancia para mantener los ecosistemas.

• Captan energía solar y la transforman en materia orgánica. La energía ingresa en labiosfera en forma de radiación solar, y mediante el proceso de fotosíntesis es transformada enenergía química, que es fijada en la materia orgánica. Las plantas son los productores primariosde los ecosistemas, el primer eslabón de cualquier cadena trófica.

• Liberan oxígeno a la atmósfera mediante la fotosíntesis. Una vez desprendido a laatmósfera es utilizado por muchos seres vivos.

• Absorben el dióxido de carbono de la atmósfera y lo transforman en materia orgánicaque es utilizada por los seres heterótrofos; además reducen los impactos del efecto invernadero.

• Incorporan sustancias inorgánicas del medio, importantes para la vida en los ecosistemas,como el carbono, el fósforo, el azufre o el nitrógeno.

• Regulan el clima amortiguando los cambios térmicos. En zonas continentales, más del 50 %de la humedad del aire es transpirada por las hojas de las plantas.

• Participan en el ciclo del agua. La evapotranspiración devuelve a la atmósfera una partedel agua de precipitación; aumentan la infiltración del suelo que disminuye la escorrentía.

• Ofrecen multitud de hábitats distintos en los que vive una gran variedad de especies.

• Protegen el suelo contra la erosión, evitando la pérdida de suelo fértil. Las plantasprotegen el suelo de la acción de las aguas de lluvia, de las aguas torrenciales o del viento.



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Pensamiento Científico: Comprobación de una hipótesis (Página 137)


3.

a. Una posible pregunta de investigación para este experimento podría ser: ¿Cómo es el transportede sustancias al interior de una planta?

b. La hipótesis debe contemplar las siguientes variables:

- variable independiente: solución con tinta azul.

- variable dependiente: cambio en la coloración de los pétalos de la flor.

Posible hipótesis: “Al poner un clavel, un lirio u otra flor en un vaso con agua coloreada con tinta, laplanta absorberá la solución, provocando el cambio en la coloración de los pétalos.


Transpiración y condiciones ambientales

La tasa de transpiración de una planta está determinada por factores internos de esta, comola cantidad de estomas que posee la superficie de las hojas; y por factores externos, como latemperatura y humedad de la atmósfera. Así, a medida que aumenta la temperatura, se incrementala tasa transpiratoria, mientras que al disminuir el contenido de vapor de agua en la atmósfera,aumenta la transpiración. Es por esto que las regiones del mundo que suelen tener mayores tasasde evaporación y transpiración corresponden a aquellas ocupadas por desiertos cálidos o porclimas de tipo mediterráneo.



1. Cuando el estoma está cerrado, la concentración de sales es mayor en el exterior de las célulasoclusivas, de modo que el agua sale de ellas por osmosis, produciendo el cierre del estoma. Lasestructuras de la célula vegetal que impiden que esta se rompa ante la entrada y salida de aguason la pared celular y la vacuola.

2. Depende tanto de la concentración de sales al interior y exterior de las células oclusivas comodel movimiento de agua a través de la membrana celular (osmosis).

3. Los estomas constituyen la avenida principal por la cual el vapor del agua escapa de la planta.La transpiración a través de los estomas es tan grande que la mayoría de las plantas no podríasobrevivir mucho en condiciones naturales si estos estuvieran permanentemente abiertos; dehecho, los estomas están cerrados gran parte del tiempo.

Los estomas permanecen cerrados siempre que:

• haya una deficiencia seria de agua en las hojas y haya poca o ninguna luz.

• También si la temperatura es baja.

Los estomas permanecen abiertos solo cuando la fotosíntesis crea una necesidad de intercambio degases con el aire y luego solo cuando la provisión de agua es razonablemente adecuada.





1. Pregunta de investigación: ¿De dónde proviene el oxígeno que liberan las plantas en lafotosíntesis, del CO2 o del H2O?

Hipótesis experimento 1: “Si las plantas obtienen el oxígeno a partir del CO2, al suministrar dióxido

de carbono marcado con el isótopo 18O y agua no marcada, entonces el oxígeno liberado alambiente sería 18O”.

Hipótesis experimento 2: “Si las plantas obtienen el oxígeno a partir del H2O, al suministrar aguamarcada con el isótopo 18O, entonces el oxígeno liberado al ambiente sería 18O”.

2. La conclusión puede ser como la siguiente: El oxígeno liberado durante la fotosíntesis provienede la molécula de agua.

Minitaller, Extracción y separación de pigmentos vegetales (Página 143)


8. El alcohol, asciende por capilaridad en el papel filtro y arrastra el conjunto de pigmentospresentes en la hoja de espinaca, principalmente clorofila, B-caroteno y xantofila. Todas estassustancias presentan un grado diferente de solubilidad, lo cual permite su separación cuandouna solución de la misma asciende. De esta forma, al cabo de un tiempo, se irán situando en elpapel filtro los distintos pigmentos en forma de bandas coloreadas: tanto más desplazadas, mássolubles los pigmentos y tanto más anchas, mayor abundancia de estos en la mezcla.


•

Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una conversación acerca de la importanciade la fotosíntesis para sostener la vida en el planeta.


Respuestas esperadas.

1. a. En los cloroplastos.b. Oxígeno y glucosa.

c. Es incorrecto, ya que algunas células de una planta, como las de la raíz, no tienen clorofila y,por lo tanto, no pueden realizar la fotosíntesis.

d. Las raíces toman el agua del ambiente, mientras que las hojas, a través de los estomas,captan el dióxido de carbono.

e. Las plantas para incorporar y transportar las diferentes sustancias necesarias para lafotosíntesis deben utilizar transporte facilitado. Mediante las acuaporinas en las células dela raíz adquieren el agua, la cual es conducida hacia las hojas por capilaridad y diferencia depotencial hídrico a través del xilema, mientras que el CO

2 es incorporado a las células fotosin-

téticas de la hoja por difusión simple.

f. La principal diferencia es que el xilema transporta esencialmente agua y algunos minerales,mientras que el floema, azúcares.



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la segunda lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y



Basados en los aprendizajes alcanzados en las unidades anteriores, pida a sus alumnos quecaractericen los cloroplastos; utilice una presentación de diapositivas o láminas que muestren laimagen de un cloroplasto y focalice la atención de los estudiantes en las membranas de los tilacoides.Luego, formule preguntas como:

• ¿Qué características tiene la estructura de los cloroplastos?

• ¿Qué procesos se realizan en cada compartimiento del cloroplasto?

Prerrequisitos (Debes recordar, página 144) La fase dependiente de la luz, que ocurre en los tilacoides, produce O2, ATP y NADPH, mientras que lafase oscura, la que se efectúa en el estroma, produce pequeños carbohidratos (glucosa).



a. Materias primas de la respiración celular: oxígeno, glucosa y ATP.Materias primas de la fotosíntesis: dióxido de carbono y agua.

b. Productos de la respiración celular: dióxido de carbono y agua.Productos de la fotosíntesis: oxígeno y glucosa.

c. Se espera que los estudiantes recuerden la forma y las estructuras de las mitocondrias y larelacionan con los cloroplastos.

d. Es posible que los estudiantes respondan de manera intuitiva que las plantas NO puedenrealizar la fotosíntesis en la oscuridad. Sin embargo, es importante aclarar que una de las etapasde la fotosíntesis no requiere de luz. Sugiera a los estudiantes que investiguen acerca de lasetapas de la fotosíntesis y que expliquen con sus palabras la principal característica de la etapaindependiente de luz de la fotosíntesis.

e. Es importante recordar que si bien las plantas liberan oxígeno al medio ambiente, también

respiran y consumen parte de ese oxígeno para realizar sus funciones vitales.






• Es importante recordar que si bien las plantas transforman la energía lumínica en energía químicaen los cloroplastos, estas también poseen mitocondrias en sus células, organelos que les permitiránobtener energía de los carbohidratos que ellas mismas producen. Al respecto, pídales querevisen las ilustraciones de la página 24, 30, 31 y 147.


Metabolismo Hatch-Slack

Algunas plantas unen primero el dióxido de carbono a un compuesto denominado ácido fosfoenolpirúvico o fosfoenol piruvato (PEP) para formar ácido oxaloacético, compuesto de cuatro carbonosque es un intermediario del ciclo de Krebs. El CO2 incorporado al ácido oxaloacético es transferidoa la RuBP, lo que le permite ingresar al ciclo de Calvin, luego de haber pasado a través de unaserie de reacciones que lo transportan a sitios más profundos de la hoja. Estas reacciones tienenlugar en las células del mesófilo, cuyos cloroplastos se caracterizan por tener una extensa redde tilacoides organizados en granas bien desarrolladas. Los cloroplastos de estas células formanvainas apretadas alrededor de los haces vasculares de la hoja, tienen granas poco desarrolladas yfrecuentemente contienen almidón. En las células de la vaina fascicular, el ácido málico (o aspártico)es descarboxilado para producir CO2 y ácido pirúvico; el CO2 entra en el ciclo de Calvin.

Las plantas que utilizan esta vía –o ruta Hatch-Slack– se denominan comúnmente como plantasC4, donde el PEP, compuesto de cuatro carbonos, sirve como aceptor del CO2. La unión entre eldióxido de carbono y el PEP es catalizada por la enzima pepcarboxilasa. El ácido oxaloacéticogenerado y en presencia de malato deshidrogenasa y NADH + H+ se reduce a ácido málico o se leagrega una amina produciendo ácido aspártico. Por último, el ácido pirúvico, mediante consumode ATP, es transformado por la enzima piruvatosintetasa en el aceptor de CO2, en ácido fosfoenolpirúvico, complementando así el ciclo.

Fuente: www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000051/lecciones/cap02/02_09.htm


Estas actividades permiten mejorar la comprensión sobre la fotosíntesis.

Nivel comprensión

1. ¿En qué se diferencia la fase luminosa de la oscura?

Nivel comprensión1. ¿Por qué la fase biosintética puede ocurrir con o sin luz?



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Nivel comprensión

Las reacciones de la fase luminosa son dependientes de la luz, ocurren en la membranatilacoidal y sus productos son moléculas que almacenen energía. En cambio, la fase oscuraes independiente de la luz, se desarrolla en el estroma del cloroplasto y sus productos son

moléculas orgánicas.

Nivel comprensión

1. La etapa biosintética puede ocurrir con o sin luz, dado que los productos de la primera faseson utilizados como reactantes. Estas moléculas energéticas (ATP y el NADPH) sustentanel ciclo de Calvin.



1. Fase dependiente de luz o fase clara.Fase independiente de luz o fase oscura.

2. Reactantes de la fotosíntesis: dióxido de carbono y agua.Productos de la fotosíntesis: oxígeno y glucosa.

3. El oxígeno liberado por los organismos fotosintéticos proviene del agua, mientras que la glucosaproducida proviene de la fijación del dióxido de carbono.

4. Es incorrecto, ya que esta se realiza tanto en presencia como en ausencia de luz.


• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, guíe a sus alumnos para que describan enconjunto el mecanismo por el cual las plantas realizan la fotosíntesis.


la lección…, para luego llevar a cabo un debate general con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.


Criterios/características Fotosíntesis Respiración celular

Organelo donde ocurre Cloroplastos Mitocondrias

Requiere H2O, CO2 y luz Glucosa y O2

Produce O2 y glucosa CO2 y H2O

¿Consume o libera energía? Consume ATP Libera calor Produce ATP









• Dado que la fotosíntesis es un proceso metabólico, ¿participarán enzimas en su desarrollo?

• Si participan enzimas, entonces ¿qué factores pueden influir sobre la fotosíntesis?

• ¿Qué otros factores pueden afectar la fotosíntesis?

Prerrequisitos (Debes recordar , página 148)

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que suceden en las células. Para su desarrollo, lasenzimas son muy relevantes, pues regulan cada una de las diferentes vías metabólicas. Estas proteínasson sensibles a variaciones de pH y de temperatura, las que afectan su eficiencia.



a. Una posible hipótesis podría ser: la elodea desprende oxígeno como producto del proceso

fotosintético.b. Como resultado se puede observar el descenso del nivel de agua en el tubo de ensayo, debido

a la presencia de oxígeno, liberado como producto de la fotosíntesis.

c. La luz o energía luminosa influye directamente sobre el proceso fotosintético, pues es esencialpara que este se realice.

d. En la oscuridad, la planta no realizará fotosíntesis y, por lo tanto, no producirá oxígeno.





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Respuestas esperadas Taller de ciencias yEvaluación intermedia (Páginas 152 a 155)


1. La variable independiente es la longitud de onda y la dependiente, la tasa fotosintética.2. Entre los 400 nm y los 700 nm.

3. Porque las bacterias contienen una variedad de clorofila que absorbe en rangos más bajos deluminosidad.

4. Cercanos al rojo.

5. Se observa coincidencia, pues la bacteria aprovecha la mayor disponibilidad de oxígeno liberadopor el alga cuando es expuesta a determinadas longitudes de onda.

6. Bajo esas condiciones de iluminación, disminuirá la tasa fotosintética del alga y, por lo tanto,también decrecerá la presencia de bacterias.

7. Se confirma la hipótesis, debido a que la distribución de las bacterias aeróbicas se modifica enconcordancia con las variaciones de la longitud de onda a la que es expuesta el alga, lo que serelaciona con la liberación de oxígeno.

8. A que en la fotosíntesis interviene luz de ciertas longitudes de onda, lo que se relaciona con lacantidad de oxígeno producido.

9. Amarillos.

Evaluación intermedia (Páginas 154 y 155)


1.a. Clorofila: pigmento verde contenido en los cloroplastos de las células vegetales. Su función

es captar la luz y transformar la energía lumínica en energía química.

b. Grana: estructura formada por una serie de sacos membranosos con forma de monedasapiladas, los tilacoides.

c. Glúcidos: moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno; son producidas por losorganismos fotosintéticos y constituyen la principal forma de almacenamiento de la energíaque ingresa a un ecosistema.

d. Fotosistema: unidades ubicadas en las membranas de los tilacoides que captan la energía

lumínica, la modifican y la conducen a la molécula de clorofila para desencadenar el procesofotosintético.

e. Xilema: es uno de los tejidos conductores de los vegetales. Se ocupa del transporte ysuministro de agua y sales minerales, cuya mezcla se conoce como savia cruda y se muevedesde las raíces hacia las hojas de la planta.

f. Estomas: poros presentes en las hojas. Por medio de ellos existe entrada y salida de gases ala planta.



2. La diferencia que presenta la fotosíntesis entre una planta de hojas rojas comparada con una dehojas verdes, es que la primera posee, además de la clorofila, otros pigmentos que le otorgandicho color.

3. Los estomas regulan su apertura dependiendo de la disponibilidad de agua, ya que si el recursoes escaso, los estomas se abrirán generalmente en la noche, lo que evitará la pérdida de aguapor transpiración.

4. Se sugiere que destaque la presencia de estructuras en las que las plantas pueden almacenarnutrientes, como en los tallos y raíces. Además, durante este periodo las plantas reducen sumetabolismo, lo que se puede evidenciar al analizar los anillos de crecimiento.

5.

a. La planta del montaje A crecerá más que la del montaje B, debido a su mayor actividadfotosintética. El gas acumulado en A corresponde al oxígeno producido durante la fotólisisdel agua.

b. La variable independiente de este experimento es la intensidad de luz y la dependiente, lacantidad de oxígeno producido.

c. Un control de este experimento podría ser reproducir el montaje A, pero sin la elodea,para comprobar que los gases que se acumulan en la parte superior del tubo de ensayocorresponden solo a la fotosíntesis realizada por la planta. Explíqueles que la importanciade los controles en ciencias radica en que estos permiten demostrar que los fenómenosobservados corresponden a la variación de una sola variable y no a una característica delprocedimiento.

6.

a. Las clorofilas tienen dos picos de absorción en el espectro visible, uno en el entorno de laluz azul (400-500 nm de longitud de onda) y otro en la zona roja del espectro (600 - 700 nm).Mientras que los carotenoides absorben en la región comprendida entre los 400 y 500 nmdel espectro visible.

b. Los dos picos de absorción de las clorofilas a y b indican que la radiación roja y azul esfuertemente absorbida. La clorofila a es verde azulada y la clorofila b es de color verdeamarillento. Estas tonalidades indican las longitudes de onda o colores que son reflejadospor estos pigmentos.

c. La clorofila a refleja el verde, el amarillo y el anaranjado; la clorofila b refleja el violeta, elverde y el amarillo; los carotenoides reflejan el verde, el amarillo, el anaranjado y el rojo.

d. Entre los 400 nm y 700 nm, debido a la participación de clorofilas y de los pigmentosauxiliares (carotenoides).



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la última lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y

Trabaja con lo que sabes de la página 156.Se sugiere que complemente este inicio de lección con la proyección de imágenes de distintosambientes, como selvas, desiertos, polos, entre otros, con el fin de comparar la abundancia en ellos deorganismos fotosintéticos y de otros organismos.



• ¿Por qué en los ambientes donde la tasa fotosintética es mayor, como en las selvas tropicales, sueleexistir una mayor diversidad y cantidad de formas de vida?

• Supongamos que los organismos fotosintéticos son industrias o fábricas cuyo producto es laglucosa, ¿en qué ambiente esta industria es más productiva?, ¿a qué factores obedecerá estacondición?


En cada ambiente la tasa fotosintética puede ser afectada por distintos factores limitantes, como ladisponibilidad de agua, luz, la temperatura y la concentración de dióxido de carbono.



1. 1,7 %.

2. 4 000 Kcal. La cantidad de kilocalorías que queda disponible para los organismos que sealimentan de maíz es 26 712 000 Kcal (6 678 x 4 000).

3. Factores ambientales, como la temperatura y la disponibilidad de agua.


A continuación, se presentan orientaciones para desarrollar la lección, haciendo hincapié en dar cuenta

de los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.




• Al tratar el tema de la productividad en los ecosistemas, refuerce la idea de la importante y esencial

participación de los organismos productores en el mantenimiento y equilibrio de los ecosistemas,

no solo por ser los responsables de incorporar la energía a las tramas tróficas, sino que por ser el

eslabón de inicio en la obtención de energía y elaboración de biomasa o materia orgánica. Al

respecto, pídales que comenten la importancia de cuidar las áreas verdes, los parques y reservas

naturales.



a. Para calcular la productividad primaria neta, se utiliza la ecuación PPN = PPB – R; los datos que

se aportan son:

PPB = 5,83 x 106 cal; R= 0,876 x 106

PPN = 5,83 x 106 cal – 0,876 x 106 cal

PPN = 4,95 x 106

calLa productividad primaria neta se refiere a la energía que les queda a los productores, después de

haber realizado sus actividades metabólicas. En otras palabras, es la energía química almacenada

que será traspasada al siguiente eslabón.



1. En general, la productividad primaria neta de los ecosistemas terrestres es mayor que la de los

acuáticos.

2. Probablemente se deba a la escasa disponibilidad de agua y a los rangos de temperatura.



1. Se observan algunas coincidencias entre los períodos de aumento de las emisiones de CO2 y

aquellos en los que se incrementa la temperatura.

2. Debido al incremento de la actividad industrial y a la sobrepoblación.

3. Se sugieren investigaciones sobre el uso del carbón en la Revolución industrial y el actual

empleo de combustibles fósiles.

4. Si el calentamiento global obedece a causas humanas, como el incremento de las emisiones

de gases de efecto invernadero, el cambio climático derivado puede afectar la productividad

primaria en diferentes ecosistemas.

5. Por ejemplo, un incremento de la temperatura de los océanos puede afectar a las corrientes

marinas y con ello al desplazamiento y disponibilidad de nutrientes en la zona fótica, lo que

afectaría la productividad primaria de los ecosistemas marinos. Por su parte, un incremento del

CO2 produce un aumento de la tasa fotosintética, pero esto solo hasta cierto valor, a partir del

cual el rendimiento se estabiliza.



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Estas actividades permiten mejorar la comprensión de la productividad y los factores que laafectan.

Nivel comprensión

1. ¿Cómo se explican las diferencias entre la productividad primaria neta de las selvas y desiertos?

Nivel aplicación

1. En el Parque Nacional Fray Jorge, ubicado en la Región de Coquimbo, existe un bosquesemejante al bosque lluvioso de Valdivia, pese a que está próximo al extremo sur deldesierto de Atacama, el más árido del mundo. Investiga en www.conaf.cl y explica lapresencia de este bosque en ese lugar.


Nivel comprensión

1. El principal factor es la disponibilidad de agua.Nivel aplicación

1. El bosque de Fray Jorge está ubicado en la costa y diariamente recibe la humedad(camanchaca) proveniente del océano, por lo que el agua no es un factor limitante comopudiera pensarse en un primer momento.


Para complementar el tema del calentamiento global (página 163), se sugiere ver con susestudiantes el documental “Una verdad incómoda”, de Al Gore (Albert Gore), para luego analizarloy discutirlo.

Albert Gore (1948- ), político y ecologista estadounidense, recibió el Premio Nobel de la Paz el año2007 por su contribución a la reflexión y acción mundial contra el cambio climático.


• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, guíe a sus alumnos para que describan en

conjunto cómo diferentes factores afectan la productividad primaria.


la lección…, para luego llevar a cabo una discusión con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.





1.

a. Se sugiere que los estudiantes realicen un gráfico de barras, bajo el título “Productividad

primaria promedio de diferentes ecosistemas”.

b. Comparando los datos del gráfico, observamos que en la mayoría de los ecosistemas

terrestres la productividad es mayor que en los ecosistemas acuáticos, exceptuando los

lechos de algas y arrecifes, cuya productividad es mayor que la de todos los ecosistemas

terrestres. En general, estos últimos son más productivos que los acuáticos.

c. Los ecosistemas que presentan mayor productividad, de mayor a menor, son: lechos de

algas y arrecifes, bosques tropical y templado. La alta productividad en cada ecosistema

puede deberse a factores como la disposición de nutrientes, temperatura y humedad

óptima para cada especie que forma esta comunidad, adaptación de las especies a estos

hábitats, entre otros.

d. Para desarrollar esta pregunta, sugiera a los(as) estudiantes visitar las siguientes páginas web:

www.conaf.cl y www.conama.cl. En general, en el mapa elaborado se debería advertir que

en la zona norte de nuestro país la productividad es baja, superior en la zona centro y mayor

que la anterior en la zona sur, disminuyendo en la zona austral.

Se sugiere una rúbrica como la siguiente para evaluar el informe:

Categoría Excelente (4) Muy bien (3) Regular (2) Pobre (1)

Uso de

conceptos

científicos

El informe presenta

un correcto uso

de los conceptos

científicos esencialesde la investigación.

El informe presenta

un correcto uso de

la mayoría de los

conceptos científicosesenciales de la

investigación.

El informe presenta

un uso parcialmente

correcto de los

conceptos científicosesenciales de la

investigación.

El informe presenta

un uso incorrecto

de los conceptos

científicos esencialesde la investigación.

Uso de

fuentes de

antecedentes

Varias fuentes

de antecedentes

confiables de la red

son usadas y citadas

correctamente. El

estudiante interpreta

la información en sus

propias palabras.

Unas pocas fuentes

de antecedentes

confiables de la red


correctamente. El



propias palabras.

Unas pocas fuentes

de antecedentes


correctamente, pero

algunas fuentes no

son confiables. El



propias palabras.

Las fuentes de

antecedentes no

son confiables

ni están citadas

correctamente o

el estudiante copia

la información

directamente en lugar

de escribirla usandosus propias palabras.

Secciones del

informe

Todas las secciones

del informe

solicitadas están

presentes y además

incluye elementos

como comentarios,

tablas y gráficos.

Todas las secciones

del informe

solicitadas están

presentes.

Se omitió una sección

del informe, pero

incluye elementos

como comentarios,

tablas y gráficos.

Se omitieron varias

de las secciones

solicitadas.



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Respuestas esperadas de Evaluación intermedia(Páginas 164 y 165)

Actividades

1.

a. Biomasa: es una estimación de la cantidad de materia orgánica presente en un nivel tróficoo en un ecosistema. Suele expresarse en términos de gramos o kilogramos de materiaorgánica por unidad de área, por ejemplo g/m2.

b. Productividad: es una medida de la cantidad de energía lumínica transformada en energíaquímica, contenida en moléculas orgánicas, y almacenada en forma de biomasa por unidadde superficie y en un tiempo determinado.

c. Eutrofización: es un aumento de nutrientes en el agua (especialmente de fósforo ynitrógeno) que produce un incremento incontrolado de la biomasa de microorganismos,especialmente fotosintéticos.

d. Deforestación: en este proceso se destruye parte de la superficie forestal, generalmente por

la actividad humana y como producto de la urbanización, disminuyendo la productividadprimaria de la zona urbanizada.

e. Zona fótica: en los ecosistemas acuáticos, la luz tiene la capacidad de atravesar el agua hastauna profundidad de aproximadamente 200 m, esta es la zona denominada zona fótica. Enella la luz tiene la intensidad suficiente para hacer posible la fotosíntesis.

f. Productividad primaria neta: es la cantidad total de energía captada por los productores enun tiempo determinado menos la energía utilizada en la respiración celular, es decir, es laenergía que realmente se almacena en biomasa por unidad de tiempo.

2.

a. a. Líquenes alpinos: 0 °C; plantas de ambientes templados: 20 °C; plantas tropicales: 40 °C.

b. Plantas de ambientes templados en el desierto y líquenes alpinos en la Antártica. Debido aque sus enzimas son eficientes en los rangos de temperatura de esos ambientes.

c. Actividad fotosintética de tres organismos en diferentes ambientes.

3. La productividad: es una medida de la cantidad de energía lumínica transformada en energíaquímica, contenida en moléculas orgánicas, y almacenada en forma de biomasa por unidad desuperficie y en un tiempo determinado. Esta medición permite estimar la cantidad de vida queun ecosistema puede sostener. Se puede distinguir entre productividad primaria bruta y neta.

La productividad primaria neta (PPN) se calcula usando la siguiente expresión:

PPN = productividad primaria bruta – respiración

4.

a. Algunos de los factores que pueden afectar el desarrollo de ambas plantas son: humedadambiental, intensidad lumínica, disponibilidad de agua y concentración de CO2.

b. Dependerá de las características de la planta que la hagan más apta para uno u otroambiente.

c. Dada la existencia de formaciones vegetacionales mayores en el sur del país, es más probableque en esta región la fotosíntesis sea favorecida. Posiblemente por la abundancia de agua.



5. La productividad primaria va disminuyendo desde la línea del ecuador hacia los polos. Esto sepuede explicar debido al ángulo de incidencia de los rayos del sol, ya que en la línea del ecuadorestos impactan directamente sobre la superficie, mientras que a medida que se avanza hacialos polos, los rayos del sol impactan en forma oblicua, provocando que la intensidad lumínicadisminuya.

6. Son ejemplos de aspectos positivos la reforestación, la creación de parques nacionales y otrasáreas protegidas, el uso de tecnologías menos contaminantes (convertidores catalíticos, filtrosen chimeneas industriales) o el empleo de las fuentes de energía denominadas limpias. Mientrasque son ejemplos negativos la deforestación, el calentamiento global, la lluvia ácida, la erosióny la introducción de especies invasoras, entre otras.

7. Cuando en un ecosistema acuático, como los lacustres, se incrementa la disponibilidad denutrientes, como fosfatos, se produce un f lorecimiento (bloom) de microalgas y otros organismosfotosintéticos. La magnitud de su población en la superficie del sistema agota el oxígenodisponible y la fauna comienza a morir.

8. La vegetación, además de ser fuente de alimentos para las otras poblaciones de un ecosistema,también conforma el hábitat de muchas especies. Por lo tanto, su pérdida ocasiona gravesdaños al ambiente.

9.

a. Lechos de algas y arrecifes.

b. A la disponibilidad de luz, CO2 (especialmente en los ecosistemas acuáticos).



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• Antes de leer la síntesis, indíqueles a los estudiantes que revisen durante cinco minutos las lecciones

de la unidad. Luego, pídales que sinteticen lo más relevante de cada lección en su cuaderno.• A continuación, invite a diferentes alumnos a que lean en voz alta la síntesis de cada lección, para

que complementen y mejoren lo que realizaron con anterioridad.


1.

a. Fotosíntesis: proceso realizado por los vegetales y las bacterias fotosintéticas. En los vegetalesocurre en los cloroplastos, estructuras que contienen clorofila y otros pigmentos como loscarotenoides. La clorofila absorbe la energía de la luz y la transforma en la energía químicacontenida en los carbohidratos, sintetizados a partir de CO2 y H2O.

b. Fotosistema: son moléculas dispuestas en la membrana de los tilacoides, entre ellasla clorofila, que, como si fueran antenas, captan la energía luminosa y la transforman enenergía química.

c. Clorofila: pigmento fotosintético que interviene en la fotosíntesis.

d. Tilacoide: estructuras membranosas dentro del cloroplasto, en cuya membrana seencuentran los fotosistemas.

e. Productividad primaria: es la cantidad de energía lumínica transformada por los productoresen energía química.

f. Biomasa: es una estimación de la cantidad de materia orgánica presente en un nivel tróficoo en un ecosistema. Suele expresarse en términos de gramos o kilogramos de materiaorgánica por unidad de área, por ejemplo g/m2.

2. Etapa dependiente de la luz: Tilacoide/ H2O/ATP, NADPH y O2.

Etapa independiente de luz: Estroma / CO2 / Glucosa.

3. La participación de la energía luminosa y de la clorofila.

4. Rojo.

5.

a. El crecimiento de las plantas aumenta con la incorporación de los nutrientes.b. El nitrógeno. De acuerdo con los antecedentes, probablemente se debe a que es

componente tanto de proteínas como de ácidos nucleicos.

c. La combinación de ambos nutrientes favorece la adecuada disponibilidad de ellos para eldesarrollo del metabolismo.

d. Debido a la mayor disponibilidad de agua, uno de los reactantes de la fotosíntesis.



e. Aunque una mayor disponibilidad de nutrientes permitirá un incremento del crecimiento,

este no será ilimitado, pues existen factores limitantes tanto en el ambiente como en el

propio metabolismo, por ejemplo, la capacidad enzimática o la de capturar CO2 y H2O.

6. Las moléculas marcadas serán los carbohidratos (glucosa, maltosa, almidón y celulosa). Se

encontrará en los amiloplastos y en estructuras como la pared celular.

7.

a. La variable dependiente es el rendimiento fotosintético y las variables independientes, latemperatura y la intensidad lumínica.

b. Porque el rendimiento fotosintético varía cuando la intensidad lumínica o la temperatura

cambian.

8.

a. En las regiones que reciben mayor cantidad de luz durante el año.

b. La deforestación y el cambio climático.

c. El cambio climático afecta, entre otras variables, el régimen de precipitaciones de una

región, lo cual incide en la fotosíntesis.

9. Una de las respuestas probables podría incluir el empleo de una cromatografía para detectar la

presencia de pigmentos.



proponen.


descriptor.


1 1.a, 1.b, 1.c y 1.d (4) y 9 (3)

2 2 (3), 3 (3), 4 (3), 5 (3) y 6 (3)

3 5 (10) y 7 (4)

4 1.e y 1.f (2) y 5 (3)

Actividad 1

Las hojas captan el CO2, las raíces obtienen el agua y minerales, y el tallo conduce la savia elaborada y

la savia cruda.

Actividad 2

Los fotosistemas transforman la energía luminosa en energía química; en ellos, los pigmentos son los

responsables de captar la luz y de transmitir su energía a pares de electrones.



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Actividad 3

Proviene de la fotólisis del agua, la que ocurre en la fase luminosa.

Actividad 4

La fase luminosa ocurre en los tilacoides y la oscura, en el estroma.

Actividad 5

Entre los factores, se cuentan la intensidad lumínica, la temperatura, la disponibilidad de agua y lapresencia de CO2. En todos ellos su incremento aumenta la fotosíntesis hasta cierto valor límite.

Actividad 6

A medida que se incrementa la temperatura y la intensidad lumínica, también lo hace la fotosíntesis,pero hasta cierto nivel, como el punto de saturación luminosa.

Actividad 7

La PPB es la cantidad de energía que es captada por los productores y contenida en las moléculasorgánicas, mientras que la PPN es la diferencia entre la PPB y la respiración.

Actividad 8

Temperatura, humedad e intensidad luminosa.

Orientaciones y solucionario para Actividades complementarias(Páginas 172 y 173)

Actividad 3.1

a. Es probable que presentara cloroplastos como organelos distintivos.

b. A través de la fotosíntesis, se infiere por la presencia de pigmentos.

c. Se trataría de un organismo vegetal.

d. Pruebas que afirman respuesta planteada: pigmento verde, presencia de almidón, pared celular yaspecto rectangular.

Actividad 3.2

a. Porque con la energía de la luz se sintetizan moléculas orgánicas.

b. Glucosa.



Actividad 3.3

a. Una mayor cantidad de clorofila se asocia a un incremento de la fotosíntesis y de la producción

de glucosa, de la cual se obtendría la energía necesaria para la producción de frutos.

b. La formación de frutos es un proceso biosintético que requiere de la energía aportada por la

glucosa.

c. La clorofila permite llevar a cabo la fotosíntesis, la cual es necesaria para la formación de losfrutos.

Actividad 3.4

a. 15 kg.

b. Nutrientes que aportan materia y energía.

c. En el crecimiento, mantención y renovación celular.

d. Un pollo, porque se requiere menos energía para sintetizar un kilogramo de este animal que un

kilogramo de vaca.


• Pida a sus estudiantes que lean los diferentes textos y que los relacionen con alguna de las lecciones

y contenidos estudiados durante la unidad.






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Taller de ciencias



1. Con ayuda de su profesor o profesora, y utilizando una pinza y un bisturí,obtengan muestras de la epidermis de la cara inferior de las hojas.

2. Coloquen una muestra en un portaobjetos, agréguenle agua destilada y cúbranlacon un cubreobjetos.

3. Observen la muestra bajo el microscopio, con aumento 40X, y ubiquen estomasabiertos. Dibújenlos y registren sus observaciones.

4. Con un gotario, agréguenle dos o tres gotas de solución de sacarosa a la muestra,por el borde del cubreobjetos. Retiren el excedente usando papel absorbente.Observen lo que les ocurre a los estomas y registren sus observaciones.

5. Agréguenle dos o tres gotas de agua destilada a la muestra, por el borde delcubreobjetos. Usen papel absorbente para retirar el líquido excedente. Observenlos estomas y registren sus observaciones.

Análisis de resultados y conclusiones

a. ¿Qué sucede con los estomas después que se les agrega solución de sacarosa?

b. ¿Cómo se puede explicar lo anterior? Utiliza tus conocimientos sobre osmosis.

c. ¿Qué les sucede a los estomas después de agregarles agua destilada?, ¿a quése debe esto?

d. Explica el comportamiento de las células oclusivas en ambos casos (consolución de sacarosa y agua destilada), y haz un modelo esquemático de losprocesos que ocurren.

Hojas de una planta delirio o cardenal, que seencuentren en un lugarhúmedo y expuestas a laluz del sol, pinzas, bisturí,portaobjetos, cubreobjetos,microscopio, gotario,solución de sacarosa y aguadestilada.

Apertura y cierre de estomas




Ficha de refuerzo

A. Hipótesis

Organícense en grupos, según las indicaciones de su profesora o profesor, y planteen una hipótesis para el problemaenunciado.

B. Diseño experimental

Realicen la siguiente actividad:

Mater a es

Una planta con hojas de color verde y blanco o amarillo (variegadas), alcohol de 96°, un mechero, dos vasos deprecipitado (que quepa uno dentro del otro), una cápsula de Petri, pinzas y lugol. Las hojas de plantas variegadasposeen partes verdes y otras de color amarillo o blanco, por ejemplo, que carecen de clorofila.

Procedimiento

1. Coloquen dos hojas de la planta dentro del vaso de precipitado pequeño y agréguenles alcohol hasta que lashojas queden cubiertas. Luego, caliéntenlo a baño María hasta que las hojas se decoloren.

Recuerden las precauciones que deben tener al trabajar con el mechero, sobre todo porque el alcohol se

evapora muy rápido y en contacto con la llama puede inflamarse (ver Anexo 1 y Anexo 2, páginas 232 a 235).

2. Apaguen el mechero y, con mucho cuidado, saquen las hojas del vaso de precipitado utilizando las pinzas.

3. Laven las hojas, pónganlas en la cápsula de Petri y agréguenles lugol. Recuerden que el lugol es una sustanciaque en presencia de almidón se torna de color violeta.

C. Análisis de resultados

a. ¿A qué creen que se debe el color verde que adquiere el alcohol al hervir las hojas?

b. ¿Qué ocurrió al agregarle lugol a las hojas?, ¿por qué?

c. ¿Qué cambio experimentó el lugol en contacto con la parte de las hojas que era de color verde?, ¿y con la queera de color blanco o amarillo?

d. ¿A qué se debe esta diferencia?, ¿qué relación tiene con el problema de investigación?

e. Los resultados obtenidos, ¿corroboran su hipótesis? Si su respuesta es negativa, planteen una nueva hipótesis

para el problema de investigación.

¿Qué sucede con la fotosíntesis en ausencia de clorofila?



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A. Hipótesis

Organícense en grupos, según les indique su profesor o profesora, y planteen una hipótesis para el problema.

B. Diseño experimental

Realicen la siguiente actividad:

Materiales

Tres recipientes (o bandejas), 300 semillas de pasto, arena húmeda, huincha o regla de medir, papel absorbente,balanza, lámpara, y papel aluminio.

Procedimiento

1. Midan la superficie de cada recipiente, en cm2, y en cada uno coloquen una capa de arena húmeda. Rotulen losrecipientes con números del 1 al 3 y, a distancias regulares, coloquen 100 semillas en cada uno.

2. Ubiquen los recipientes en un lugar donde les llegue la misma cantidad de luz. Mantengan húmeda la arena.

3. Cuando las plantas tengan alrededor de 10 cm de altura, sigan los siguientes pasos:

- Recipiente 1: extraigan todas las plantas que han crecido, cuéntenlas, lávenlas y séquenlas. Para esto último,colóquenlas sobre papel absorbente y expónganlas a la luz de una lámpara, durante toda una noche. Luego,midan la masa de las plantas y regístrenla en la tabla que les indicará su profesora o profesor.

- Recipiente 2: cubran con un papel aluminio perforado las plantas.

- Recipiente 3: dejen las plantas en las condiciones iniciales de luz.

- Transcurrida una semana, extraigan de los recipientes 2 y 3, al azar, la misma cantidad de plantas que obtuvierondel recipiente 1. Lávenlas, séquenlas y midan su masa. No olviden registrar los datos obtenidos.

4. Calculen la PPB mediante la siguiente fórmula: PPB = (masa luz - masa inicial) + (masa oscuridad - masa inicial).

C. Análisis de resultados y conclusiones

a. ¿Qué grupo de plantas tiene una masa mayor (mayor productividad)?

b. ¿Por qué la PPN es igual a masa luz - masa inicial?, ¿por qué la respiración celular equivale a masa oscuridad -

masa inicial?c. Si se considera que toda la planta es azúcar (1 g de azúcar = 4 Kcal), ¿cuánta energía hay disponible en cada

grupo? Expresen su resultado en Kcal/cm2 por día.

d. A partir de los resultados obtenidos, ¿corroboran su hipótesis?, ¿por qué?


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¿Influye en la productividad de los vegetales la cantidad de luz que reciben?





Nombre: Curso: 1° medio


1. Las estructuras de la planta especializadas en captar el CO2 y la luz son:

A. las hojas

B. las raíces.

C. los frutos.

D. las flores.

E. Los tallos.

2. El xilema es un tejido vegetal que se caracteriza porque:

A. se encarga del crecimiento vegetal.B. es un tejido fotosintético.

C. transporta la savia cruda.

D. se ocupa de conducir el CO2.

E. transporta savia elaborada.

3. Los estomas, aberturas en las hojas encargadas del intercambio de gases, se abren cuando:

A. la intensidad lumínica es alta.

B. la intensidad lumínica es baja.

C. la temperatura es alta.

D. las células oclusivas reciben agua.

E. las células oclusivas pierden agua.

4. Si experimentalmente se suministra a una planta agua marcada con oxígeno radiactivo, ¿en qué sustancias

será posible luego detectar esta radiación?

A. Glucosa.

B. O2.

C. CO2.

D. ATP.E. Almidón.



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5. Si, experimentalmente, grupos de plantas son expuestos a luces de diferentes colores, ¿cuál

de ellos tendrá la menor producción de glucosa? El grupo iluminado con luz de color:

A. rojo.

B. azul.

C. amarillo.

D. anaranjado.

E. verde.

6. Los reactantes y productos de la fase independiente de la luz son, respectivamente:

A. CO2 y glucosa.

B. glucosa y CO2.

C. H2O y O2.

D. O2 y H2O.E. H2O y glucosa.

7. ¿En qué lugar del cloroplasto sucede la formación de ATP y de NADPH?

A. En el estroma.

B. En la membrana externa.

C. En sus ribosomas.

D. En los tilacoides.

E. En el espacio intermembranoso.

8. La energía de la luz provoca:A. la degradación de las moléculas de CO2.

B. la ruptura de las moléculas de agua.

C. la formación de moléculas de agua.

D. la degradación de las moléculas de ATP.

E. Todas las anteriores.

9. ¿Qué factor que afecta a la fotosíntesis determina de manera más importante, que sea en

primavera cuando las plantas florecen y comienzan a producir frutos?

A. La intensidad lumínica.B. La disponibilidad de agua.

C. La temperatura.

D. La concentración de CO2.

E. El cambio en la dirección del viento.



10. Experimentalmente, se dispuso de dos grupos de plantas. El primero fue expuesto a temperaturas de entre

20 °C y 25 °C, mientras que el segundo grupo fue sometido a temperaturas de entre 35 °C y 40 °C. Los

investigadores observaron una mayor actividad fotosintética en el primer grupo, esto se debe a que:

A. un incremento de la temperatura se asocia a un aumento de la intensidad luminosa.

B. a mayores temperaturas, los electrones de la clorofila no se excitan con la luz.

C. a temperaturas sobre 35 °C las enzimas dejan de catalizar eficientemente.

D. a temperaturas sobre los 35 °C el agua no puede ascender por el xilema.

E. a temperaturas sobre los 25 °C la planta puede captar más CO2.

11. ¿En qué latitudes del planeta los ecosistemas ostentan la mayor productividad?

A. Medias.

B. Bajas.

C. Altas.

D. A y B son correctas.

E. B y C son correctas.

12. Los principales factores limitantes en los ecosistemas acuáticos son:

A. luz y nutrientes.

B. CO2 y temperatura.

C. agua y CO2

D. temperatura y luz.

E. disponibilidad de glucosa y pH.




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Área: Biología

Curso: 1º medio

Nombre de la unidad: Fotosíntesis



Describir y explicar lasprincipales estructuras queparticipan en el proceso defotosíntesis.

Estructuras queparticipan en la

fotosíntesis

ConocerConocerConocer

ComprenderComprender

12345

ACDBE

Logrado: 4 o 5 ítems correctos.Por lograr: 0 a 3 ítemscorrectos.

Reconocer el mecanismomediante el cual lasplantas realizan lafotosíntesis y explicar queesta se lleva a cabo en dosetapas: una dependiente yotra independiente de luz.

Fases de lafotosíntesis

ConocerComprender

Conocer

678

ADB


Analizar gráficos delos principales factoresambientales que puedenafectar la actividad

fotosintética de una planta.

Factores queafectan la

fotosíntesis


910

AC


Explicar la importancia dela producción primariapara la mantención de losecosistemas y reconocerlos principales factoresque hacen variar laproductividad primaria endistintos ecosistemas.

Productividad enlos ecosistemas

ConocerConocer

1112

EA




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120 Unidad 4: Materia y energía en los ecosistemas

Materia y energía enlos ecosistemas


Esta unidad tiene como propósito profundizar el estudio de los flujos de materia y energía enel ecosistema. Se estudian las relaciones de dependencia entre organismos de un ecosistema

respecto de los flujos de materia y energía, representando estos a partir de pirámides demateria y energía. Finalmente, se analizan los efectos de las sustancias químicas nocivas sobrelos eslabones de cadenas y tramas tróficas, y la importancia del cuidado y protección de estospara el equilibrio de los ecosistemas.

Estos conceptos se articulan con el desarrollo de las habilidades de pensamiento científicorelacionadas con la organización de datos y la formulación de explicaciones en problemáticasen torno a los flujos de materia y energía.


De acuerdo con el Decreto Supremo de Educación N° 254 (página 274), los estudiantes serán

capaces de:• Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías y

conceptos científicos en estudio (OFV 2).


• Analizar la dependencia entre organismos respecto de los flujos de materia y energía enun ecosistema, en especial, la función de los organismos autótrofos y la relación entre loseslabones de las tramas y cadenas tróficas con la energía y las sustancias químicas nocivas(OFV 7).

Contenidos Mínimos ObligatoriosDe acuerdo con el Decreto Supremo de Educación N° 254 (página 275), los CMO son lossiguientes:

• Comparación de losmecanismos de incorporación de materia y energía en organismosheterótrofos (microorganismos y animales) y autótrofos (CMO 9).

• Descripción cuantitativa de cadenas y tramas tróficas de acuerdo a la transferencia deenergía y materia, y las consecuencias de la bioacumulación de sustancias químicas comoplaguicidas y toxinas, entre otras (CMO 10).


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HabilidadLecciones

1 2 3 4

Procesamiento e interpretación de datos y formulación deexplicaciones, apoyándose en los conceptos y modelosteóricos del nivel.

• • • •

Identificación de problemas, hipótesis, procedimientosexperimentales, inferencias y conclusiones. • • • •


De acuerdo con el Programa de Estudio de Primer año medio de Biología (página 50) y al Marcocurricular, son los siguientes:


• Busca información complementaria a la entregada por el docente para satisfacer susintereses e inquietudes.

• Formula preguntas para profundizar o expandir su conocimiento sobre los temas enestudio.

• Establece, por iniciativa propia, relaciones entre los conceptos en estudio y los fenómenosque observa en su entorno.

• Busca nuevos desafíos de aprendizaje.


•

Inicia y termina investigaciones o trabajos asumidos.• Registra, en orden cronológico, los datos producidos en torno al tema de trabajo investigado.

• Sigue adecuadamente los pasos aprendidos al desarrollar las actividades de la unidad.

• Entrega trabajos en los tiempos acordados.

Actitud de cuidado y valoración del medioambiente

• Proponer ideas para cuidar el ambiente, aplicando en la cotidianidad conocimientostrabajados en la unidad.

• Explicar la importancia de contar con normativas que regulen el uso de sustancias químicasque pueden afectar el ecosistema.

• Manifestar un juicio crítico fundamentado ante situaciones en las que el uso de sustanciasquímicas puede comprometer el ecosistema.

• Impulsar acciones de cuidado y respeto por el medioambiente.


http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 122/176122 Unidad 4: Materia y energía en los ecosistemas



• Explicar las relacionesde dependencia entreorganismos en unecosistema utilizandopirámides de materia yenergía.

• Interpretar datos yformular explicacionesusando los conceptos enestudio.

• Identificar el flujo ytransferencia de materiay energía en una cadenatrófica y las diferencias ensus formas de obtención.

• Explicar la transferenciade energía entre distintosniveles tróficos en términosde su eficiencia.

1¿De dóndeobtienen energíalos seres vivos?

• Flujo y transferencia demateria y energía en unacadena trófica.

2¿Cómo secomporta unecosistema?

• Transferencia de energíaentre distintos nivelestróficos en términos desu eficiencia.

3¿Cómo fluyen lamateria y la energíaen el ecosistema?

•

Pirámides tróficas.

• Describir el impactode sustancias químicasnocivas en tramas

y cadenas tróficasde ecosistemasdeterminados e identificarestrategias de prevención.

• Explicar y construirdiferentes pirámidestróficas.

• Describir el impacto dela bioacumulación desustancias químicas tóxicasen cadenas y tramas, yconocer estrategias deprevención de este tipo decontaminación.

4¿Cómo la actividadhumana afecta

la transferenciade materia en elecosistema?

• Bioacumulación desustancias tóxicas encadenas y tramas tróficas.

• Estrategias de prevenciónde la contaminación porsustancias tóxicas.



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Instrumentos de valuación Indicador de evaluaciónTiempo estimado




• Señalan las diferencias entre organismos

autótrofos y heterótrofos respecto de sus

mecanismos de incorporación de materia y

energía.

• Explican qué representan las pirámides de

materia y energía.

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• Describen el flujo de materia y energía entre

organismos representados en una pirámide.

• Explican el proceso de transferencia de energía

entre un nivel trófico y otro, en términos de su

eficiencia.

• Argumentan que la materia (ley de Lavoisier) se

conserva al fluir en las pirámides.

4



•Argumentan que la energía que fluye porlas pirámides no se crea ni se destruye, solo

se transforma (leyes de la termodinámica).

Construyen pirámides de materia y energía a

partir de datos dados.

• Formulan explicaciones de las variaciones en

los flujos de materia y energía en pirámides de

materia y energía

4



• Dan ejemplos de ecosistemas afectados por

sustancias químicas nocivas.

•

Predicen consecuencias para el ecosistema, de labioacumulación de sustancias químicas nocivas

(plaguicidas, toxinas, entre otras).

• Describen el impacto de plaguicidas y toxinas

en procesos de transferencia de energía en

determinadas tramas tróficas.

• Dan ejemplos de estrategias que contrarresten el

efecto de sustancias químicas nocivas en algunos

ecosistemas.

4




Prerrequisitos



Lección 1 ¿De dónde obtienen energía los seres vivos?

• Karp, E. (2008). Biología celular y molecular . (5ª edición). México: Editorial McGraw-Hill.

• Lodish, H. y otros. (2003). Biología celular y molecular . (4ª edicion). Madrid: Editorial MedicaPanamericana S. A.

Lección 2 ¿Cómo se comporta un ecosistema?



• Audesirk, T., Audesirk, G., Byers, B. (2008). Biología de la vida en la Tierra. (8ª edición) México: PearsonPrentice Hall.

Lección 3 ¿Cómo fluyen la materia y la energía en el ecosistema?

•

Johnson, G. y Raven, P. (2006). Biología. EE.UU.: Editorial Holt, Rinehart and Winston.Lección 4 ¿Cómo la actividad humana afecta la transferencia de materia en el ecosistema?



Lección 1 ¿De dónde obtienenenergía los seres vivos?

Lección 2 ¿Cómo se comporta unecosistema?

Conservación de la materia y

energía. Organismos fotosintéticos.

Cadenas alimentarias.

Lección 3 ¿Cómo fluyen lamateria y la energía en elecosistema?

Lección 4 ¿Cómo la actividadhumana afecta la transferenciade materia en el ecosistema?

Pirámides ecológicas. Efectos de la actividad humana enlos ecosistemas.

Atención

En la lección 4

(páginas 202 y 209) seproponen actividadesexperimentales querequieren anticipar supreparación, por lo quese le sugiere que reviseel diseño experimentalpropuesto en cada una deellas.



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Orientaciones para el inicio de la unidad (Páginas 176 y 177)





• Pida a sus estudiantes antes de iniciar la unidad que desarrollen las actividades propuestas en lasección Me preparo para la unidad . Luego, dirija una puesta en común de los resultados.

• Considere, por ejemplo, la siguiente definición de energía obtenida de la versión online delDiccionario de la Real Academia española: Capacidad para realizar un trabajo. Se mide en joules.

Para comenzar


• Indique a sus estudiantes que lean el texto y respondan las preguntas planteadas en esta sección.Puede incluir otras, tales como:

• ¿De qué manera el cuepo humano consigue energía para vivr?

• ¿En qué procesos empleamos esa energía?

• ¿Qué lugar ocupamos los humanos en una cadena trófica?

• ¿Siempre los seres humanos hemos ocupado el mismo lugar en una red trófica?, justifica.





A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la primera lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y

Trabaja con lo que sabes de la página 178.Asigne a los grupos de trabajo, previamente organizados en el curso, las actividades experimentalesde la sección Trabaja con lo que sabes de la página 202, de manera de que estas hayan progresado losuficiente para cuando sean requeridas.



• ¿Qué es un ecosistema y qué componentes reconocen en él?

• ¿Cuál es la importancia de los organismos vegetales en un ecosistema terrestre?

• Cuál es la importancia de los organismos descomponedores en un ecosistema?

• ¿Cuál es la principal fuente de energía de los ecosistemas terrestres?


La energía es la capacidad de los cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un trabajo. Cuandoun sistema pasa de un estado a otro produce fenómenos físicos o químicos que son manifestacionesde alguna transformación de la energía, la que puede presentarse en diferentes formas: lumínica oradiante, química, mecánica, potencial, eléctrica, entre otras.

La ley de conservación de la energía (primer principio de la termodinámica) dice que: aunque la energía

se puede convertir de una forma a otra, no se puede crear ni destruir.

De esto se desprende que siempre que se produzca una cantidad de una clase de energía se deberáconsumir una cantidad exactamente equivalente de otra clase o clases.


Sugerencias

Pida a los estudiantes que acompañen el registro de observaciones de su terrario con fotografíasdigitales tomadas periódicamente. Con ellas pueden preparar una presentación de diapositivas con lacual pueden apoyar la entrega de resultados.



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A continuación, se entregan orientaciones para desarrollar la lección, haciendo hincapié en dar cuentade los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades yen disponer de actividades e información complementaria para enriquecer la lección.


• Es probable que los estudiantes consideren que en todos los ecosistemas del planeta, el Sol esla fuente de energía, sin embargo, existen otros en los cuales la energía tiene un origen químico.Pida a sus estudiantes que investiguen acerca de los ecosistemas cuyos productores son quimio-sintéticos. Por ejemplo, aquellos que se desarrollan cerca de chimeneas hidrotermales, grietas ofisuras de las cuales emana agua hirviendo, a más de 3 000 metros de profundidad en el fondomarino.



1. La radiación solar aumentaría significativamente, debido a que la atmósfera refleja el 35 % de laluz proveniente del Sol.

2. Además de luz, el Sol envía al planeta calor, gracias al cual se pone en marcha una serie defenómenos físicos que determinan las condiciones climáticas del planeta.


Zona habitable

Nuestro planeta reúne condiciones gracias a las cuales puede albergar vida. Por esto, se dice que

está en lo que se denomina zona habitable. Esta corresponde a la región alrededor de una estrelladonde puede existir agua líquida en la superficie de un planeta rocoso con atmósfera.


Estas actividades permiten mejorar la comprensión sobre el origen de la energía de los ecosistemas.

Nivel conocimiento

1. Identifica la fuente de energía de los siguientes organismos: rosal, pulgón y bacteriasnitrificantes.

Nivel comprensión

1. ¿Por qué son imprescindibles los organismos productores y los organismos descomponedoresen un ecosistema?




Nivel conocimiento

1. La fuente de energía del rosal es el Sol, la del pulgón es la savia que obtiene de vegetales(como el rosal) y la de las bacterias nitrificantes son compuestos nitrogenados reducidos alos cuales oxidan.

Nivel comprensión

1. Los organismos productores son imprescindibles porque fabrican la materia orgánicaque constituye a los seres vivos (biomasa), sintetizando moléculas en cuyos enlaces seretiene parte de la energía que lograron capturar. Mientras que los organismos descompo-nedores lo son porque permiten reciclar la materia, de manera que los bioelementos esténdisponibles para los productores.


• Tras concluir el análisis del contenido de la lección, dirija una conversación acerca de la manera enque se incorpora la energía en los ecosistemas.


la lección…, para luego llevar a cabo un debate general con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.



1. El Sol es la fuente principal de energía del planeta.

2. Una diversidad de compuestos reducidos.

3. Productores, porque sintetizan materia orgánica (biomasa) y consumidores, debido a queobtienen la materia orgánica y la energía que necesitan consumiendo o alimentándose de otrosorganismos.



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la segunda lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y




• ¿Cómo se transmiten la energía y la materia de un organismo a otro en los ecosistemas?

• ¿Qué es una cadena y una trama trófica?, ¿podrían citar un ejemplo?

• ¿Podría existir un ecosistema solo con organismos productores y descomponedores?


Una cadena alimentaria o trófica está conformada por una serie de organismos a través de los cualesfluye la materia y la energía en un ecosistema. Se inicia con un organismo autótrofo o productor yculmina con un descomponedor.



a. En una cadena alimentaria, las flechas representan la dirección en la que fluyen la materia y laenergía.

b. Incorporan los nutrientes necesarios para vivir y desarrollarse.



Es importante precisar que los tres niveles tróficos desarrollados en esta lección corresponden a unaclasificación general, considerando la forma básica de obtener el alimento, y no representan distin-ciones de niveles dentro de una trama alimentaria, salvo en el caso de los productores, donde se hace

alusión a organismos foto y quimiosintéticos.En general, los alumnos manejan el concepto de cadena alimentaria y no les es difícil entender el de redtrófica. Sin embargo, les resulta complicado entender las relaciones dentro de una red trófica, cuandouna especie puede ocupar más de un nivel (por ejemplo, siendo consumidor primario y secundario ala vez). Para trabajar este aspecto, utilice la Actividad 3, para lo cual es importante que extraigan más deuna cadena alimentaria a partir de la red.




Las propiedades emergentes

La materia se encuentra organizada en diferentes estructuras, desde las más pequeñas hasta lasmás grandes, desde las más complejas hasta las más simples. Esta organización se puede analizaren diferentes niveles que facilitan la comprensión de nuestro objeto de estudio: los seres vivos.

Cada nivel de organización incluye los niveles inferiores y constituye, a su vez, la base de los

niveles superiores. Y lo que es más importante, cada nivel se caracteriza por poseer propiedadesespecíficas y características que emergen en ese nivel y no existen en el anterior: las propiedadesemergentes.

Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes de la suma de las propiedades de susátomos constitutivos, hidrógeno y oxígeno. De la misma manera, una célula cualquiera tienepropiedades diferentes de las de sus moléculas constitutivas, y un organismo multicelular dadotiene propiedades nuevas y diferentes de las de sus células constitutivas. De todas las propiedadesemergentes, sin duda, la más sorprendente es la que surge en el nivel de una célula individual y esnada menos que la vida.

Las múltiples interacciones que ocurren entre los componentes de un nivel de organización

determinan sus propiedades emergentes. Así, desde el primer nivel de organización con el cual losbiólogos habitualmente se relacionan, el nivel subatómico hasta el nivel de la biosfera, se produceninteracciones permanentes. Estas interacciones, operando durante largos períodos, dieron lugar alcambio evolutivo. En una escala menor de tiempo, estas interacciones permiten comprender laorganización estructural y funcional de la materia viva.


• Es importante considerar que uno de los principales errores que los alumnos cometen en este tipode representaciones es interpretar de manera incorrecta el sentido de las flechas, suponiendoque estas muestran la relación entre el predador y la presa (o entre herbívoros y productores) yno el sentido del flujo de materia y de energía. Al respecto, pídales que analicen la ilustración dela página 193 y formule preguntas como ¿Por qué el grosor de la flecha disminuye al pasar de un

organismo a otro?



2. No podría ser, porque el movimiento de la energía es unidireccional en un ecosistema.3. Los descomponedores transforman la materia orgánica en sustancias inorgánicas que pueden

volver a ser empleadas por los productores.



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1. Hay dos organismos productores que son las plantas.

2. Se ilustran 12 cadenas alimentarias.

3. Sí, los roedores.

4. Sí, el zorro.



Porque el krill conforma todas las cadenas alimentarias descritas.



1. FloresÒ mariposaÒ zorzalÒ hongos

2. Flores: productores.

Mariposa: consumidor primario.

Zorzal: consumidor secundario.

Hongos: descomponedores.

3. Se considera una respuesta correcta aquella que contemple que la materia circula en forma

lineal en una cadena trófica. Sin embargo, es importante resaltar que la materia en un ecosistema

circula en forma cíclica a través de los ciclos biogeoquímicos.

4. La importancia de los descomponedores es que son organismos capaces de transformar la

materia orgánica proveniente de restos y desechos de seres vivos en materia inorgánica utilizable

nuevamente por los organismos productores.




Estas actividades permiten mejorar la comprensión acerca de las redes tróficas. Se sugiere que losalumnos trabajen en parejas analizando la trama trófica que se representa a continuación. Luego,deberán responder en sus cuadernos las preguntas planteadas.

Savia

Follaje Semillas

Insectos

Aves granívorasReptiles

Aves insectívoras

Aves rapaces y carroñeras

Liebre

Puma

Zorro

RoedoresGuanaco

Polen/Néctar

Vegetación

Nivel conocimiento

1. ¿Qué niveles tróficos están presentes en esta trama? Describe dos cadenas.

2. ¿Hay organismos que ocupen más de un nivel trófico?, ¿cuáles?

Nivel aplicación

3. ¿Qué sucedería con la población de aves granívoras si disminuye la población de roedores?,¿por qué?


Nivel conocimiento

1. Productores, consumidor primario, consumidor secundario y consumidor terciario.

2. No, ya que no hay un consumidor que sea consumidor primario y secundario a la vez.

Nivel aplicación

3. Al disminuir la población de roedores, se reducirá la competencia de las aves granívoras conlos roedores por las semillas. Esto puede repercutir en que las aves granívoras aumentensu tamaño poblacional debido al exceso de los recursos.



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Tras concluir el análisis del contenido de la lección, guíe a sus alumnos para que describan en conjuntocómo se transfieren la materia y la energía en un ecosistema. Luego, indique a los estudiantes querespondan individualmente las preguntas de la sección Al finalizar la lección…, para luego llevar a caboun debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.



1. Arbusto retamilla, maqui, hierbas, litre, lingue, peumo.

2. Población de zorro, población de conejo, población de ratón chinchilla y población de arbustoretamilla.

3. - Arbusto retamillaÒ Ratón chinchillaÒ Tucúquere

- HierbasÒ ConejoÒ Lechuza

- MaquiÒ ConejoÒ Zorro4. Hierbas: productores.

Conejo: consumidor primario.

Lechuza: consumidor secundario.

5. Zorro, conejo, insectos, ratón chinchilla.

6. El zorro puede considerarse un consumidor primario si este se alimenta directamente delpeumo, lingue, litre y maqui. También puede considerarse como un consumidor secundario, yaque se alimenta del conejo y del ratón chinchilla.

7. La materia transferida desde los productores hasta los consumidores y descomponedores

se produce de manera lineal, pero estos últimos cumplen la importante función de reciclarla materia orgánica al transformarla en materia inorgánica disponible para los organismosproductores.

Pensamiento científico: Control de variables (Página 189)


a. ¿La cantidad de individuos de la población de L. felina depende del tamaño de la población deC. concholepas?

b. La variable independiente o manipulada es la cantidad de individuos que integran la población

de C. concholepas.c. La variable dependiente es el tamaño poblacional de L. felina. Al aumentar la población de C.

concholepas, también lo hace la población de L. felina.

d. Si se desea aumentar el tamaño poblacional de L. felina, para que recupere sus niveles históricos,no es aconsejable promover la cacería de esta especie.




a. Se espera que el proceso de descomposición, a medida que pasan los días, esté más avanzadoen aquellos frascos que fueron expuestos a mayor temperatura en relación con aquellos frascosque están refrigerados.

b. Los estudiantes debieran observar: menor descomposición de la materia orgánica que se encuentraen el frasco 1 y mayor descomposición de la materia orgánica que se encuentra en el frasco 3. Elfrasco 2 debe presentar una descomposición intermedia a la ocurrida en los frascos 1 y 3.

c. En la materia orgánica del frasco 1 es probable que no se hayan observado cambios o que estos seanescasos, debido a la menor temperatura del refrigerador comparada con la temperatura ambiental.

d. Variable independiente son las condiciones experimentales a las que se someten los frascos:refrigerador, al aire libre con sombra permanente y al aire libre pero con luz directa del sol.

e. Se mantuvieron constantes: la duración del experimento, los materiales utilizados y la cantidad demateria orgánica en cada frasco.

Se sugiere una rúbrica como la siguiente para evaluar la presentación de diapositivas:

Categoría Excelente (4) Muy bien (3)Regular (2) Pobre (1)

Contenido

Las diapositivascontieneninformaciónrelevante. Elcontenido es tratadode manera clara ybreve y está basadoen la información defuentes sugeridas oconfiables.

Las diapositivascontieneninformación relevante,pero es insuficiente.El contenido estáexpuesto breve yclaramente.

Las diapositivascontienen mínimainformación relevante.El contenido no estáexpuesto de maneraclara.

Las diapositivasno contieneninformación relevante.El contenido no estásuficientementeelaborado.

Imágenes

Todas las imágenesusadas en lasdiapositivas sonatractivas y bienrelacionadas conel contenido. Lostextos asociados soncomprensibles.

Más de la mitad delas imágenes usadasen las diapositivasson atractivas y bienrelacionadas conel contenido. Lostextos asociados soncomprensibles.

Menos de la mitad delas imágenes usadasen las diapositivasson atractivas y soloen algunas ocasionesel contenido tienerelación con ellas y escomprensible.

Escasas imágenesusadas en lasdiapositivas sonatractivas y solo enalgunas ocasionesse relacionan con elcontenido, el cual,en la mayor partede los casos, no escomprensible.

Organizaciónde lapresentación

El orden de las

diapositivas escoherente. Sedistinguen fácilmentela introducción,el desarrollo y lasconclusiones deltema.

El orden de las

diapositivas es, engeneral, coherente. Sinembargo, en algunasecuencia se pierdeel orden lógico. Sedistinguen fácilmentela introducción,el desarrollo y lasconclusiones deltema.

El orden de las

diapositivas es, engeneral, coherente.Sin embargo, enalgunas secuencias sepierde el orden lógico.No se distinguenla introducción,el desarrollo o lasconclusiones deltema.

El orden de las

diapositivas es, engeneral, incoherente.No se distinguenla introducción,el desarrollo o lasconclusiones deltema.



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• ¿Por qué se transfieren materia y energía hacia los descomponedores desde todos los nivelestróficos?

• ¿Cómo se relacionan los organismos productores con el resto de los seres vivos?

• ¿Por qué se dice que los organismos descomponedores reciclan la materia en el ecosistema?


Una forma gráfica de representar la transferencia de materia y energía en la naturaleza son lasdenominadas cadenas alimentarias. Una cadena alimentaria muestra cómo los organismos delecosistema están unidos entre sí, según lo que comen.

A lo largo de una cadena alimentaria siempre están actuando organismos descomponedores, comohongos y bacterias que descomponen los desechos y los organismos una vez que mueren. Así, lamateria vuelve a estar disponible para los productores. Por lo tanto, en el ecosistema la materia serecicla y solo es transformada entre un eslabón y otro de la cadena. En el caso de la energía, esta fluye

desde los productores a los consumidores en forma lineal.


Sugerencias

Durante el desarrollo de la actividad, promueva en sus estudiantes la reflexión acerca del lugar queocupa en la actualidad nuestra especie en los ecosistemas. Pregúnteles si creen que esto fue siempreasí, pensando en las edades en que nuestra especie aún era joven.





Durante el trabajo con la página 194, se sugiere que considere que, en general, se estima que solo

un 10 % de la energía, aproximadamente, se transfiere de un nivel trófico al que le sucede, lo que se

conoce como la regla del 10 %. Por ejemplo, si en el nivel de los productores hay 50 000 Kcal/m 2, los

consumidores primarios dispondrán de 5 000 Kcal/m2, los consumidores secundarios de 500 Kcal/m2,

y así sucesivamente.


• Para mejorar la comprensión de la regla del 10 %, se sugiere que refuerce la explicación con una

actividad concreta e ilustrativa como la siguiente, así como también con la actividad complementaria

que se sugiere en esta misma página. Escoja a cuatro alumnos o alumnas que representarán los

niveles tróficos, desde los productores hasta los consumidores terciarios. Entrégueles una hebra

de lana, de un metro de longitud, al niño o niña que representa a los productores, y pídale que

le pase el 10 % de esta al alumno o alumna del nivel siguiente, y así sucesivamente. Para finalizar,

pregúnteles: ¿Qué sucede con la energía que no es traspasada de un nivel trófico a otro?


Estas actividades permiten mejorar la comprensión acerca del flujo de la energía en un ecosistema.Se sugiere organizar al curso en grupos de 3 o 4 estudiantes para abordar en conjunto los niveles

básico (preguntas 1, 2 y 3) y avanzado (preguntas 4 y 5).

¿Cómo varía la energía disponible en los distintos eslabones de una cadena trófica?

Lean atentamente la siguiente información:

Un grupo de investigadores observó que en el ecosistema que estudiaban la cantidad de

organismos presentes en cada nivel trófico disminuía con respecto al nivel trófico que le precede.

Los investigadores midieron la cantidad de energía lumínica que llegaba hasta el ecosistema,

cuyo valor fue de 3 000 000 Kcal/m2 por año. Además, midieron la energía contenida en cada

nivel trófico y la energía que los organismos disipaban al ambiente como calor, o que estaba

contenida en materia no aprovechable por el siguiente nivel. La siguiente tabla muestra losresultados obtenidos.

Energía

(Kcal/m2 por año)Productores

Consumidores

primarios

Consumidores

secundarios

Consumidores

terciarios

Contenida en cada

nivel trófico24 000 3 120 343,2 27,4

Disipada al

ambiente20 723 2 714,8 309,4 25,1

1. ¿Qué porcentaje de la energía lumínica es contenido en los productores?, ¿qué porcentaje

es disipado al ambiente por estos y, por tanto, no aprovechable para el siguiente nivel?

2. ¿Qué porcentaje de la energía se transmite de un nivel a otro?

3. Al sumar la energía disipada o no aprovechable por los productores (20 723 Kcal/m2 por

año), más la energía disponible para los consumidores primarios (3 120 Kcal/m 2 por año),

no se obtiene la energía disponible para los productores. ¿Cómo podrían explicar esta

diferencia?



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4. Considerando las propiedades de la energía, ¿cómo se explica que la mayor parte de estano esté disponible para el siguiente nivel trófico?

5. Los resultados, ¿apoyan su hipótesis?, ¿por qué?

Resultados esperados

1. El 0,8 %. El 86,3 % de las 24 000 Kcal/m2 son disipadas al ambiente.

2. De los 3 000 000 Kcal/m2 que llegan al ecosistema, se transfieren a los productores un0,8 %. De esta energía se transfiere a los consumidores primarios el 13 %; luego, a lossecundarios, el 11 %, y a los consumidores terciarios, el 8 %.

3. Porque parte de la energía queda retenida en las moléculas y no puede ser aprovechadapor el siguiente nivel trófico.

4. La energía tiene la capacidad de transformarse y de transferirse. Gran parte de la energíaes utilizada por el organismo, otra parte se transforma en calor y se transfiere al ambiente,disipándose en este, disminuyendo así la cantidad de energía que puede incorporar elsiguiente nivel trófico.

5. Los estudiantes deberán aceptar las hipótesis que planteen que la energía transferida vadisminuyendo a medida que avanza la cadena trófica o que en las transferencias de unnivel trófico a otro se pierde energía.



1. De acuerdo a la ley del 10 %, al tercer nivel trófico llegarían 70 Kcal.

2. Se espera que los estudiantes sean capaces de reconocer que en la transferencia de materia yenergía, parte de esta última se disipa al ambiente como calor y otra parte la ocupa el individuoen mantener sus funciones vitales. Por lo tanto, en una cadena trófica la cantidad de energíadisponible en el tercer nivel trófico no puede ser mayor que en el segundo nivel.

3. La energía utilizada por los seres vivos experimenta diversas transformaciones. Por ejemplo, aldigerir los alimentos, los seres vivos obtienen energía para llevar a cabo sus funciones vitales,pero a la vez su metabolismo produce calor, el cual se disipa al medio ambiente, de modo quede toda la energía que ingresa a un determinado nivel trófico, solo una parte cercana al 10 %será transferida al siguiente.

La primera ley de la termodinámica enuncia que “la energía no se crea ni se destruye, solo se

transforma”. A partir de ella podemos inferir que la energía del universo es constante, y que laenergía puede transformarse de una forma a otra. Por ejemplo, la energía lumínica puedetransformarse en energía química y calor, pero nunca disminuirá o aumentará la cantidad total deenergía.




Excepciones a las típicas pirámides de biomasa y número

Las pirámides de número no siempre coinciden con la forma de una pirámide de energía o de

biomasa. Por ejemplo, en un bosque, un solo árbol, un individuo con una gran biomasa y energía,

puede contener ingentes cantidades de insectos con una biomasa total mucho menor. Por su

parte, las pirámides de biomasa pueden estar invertidas en cadenas alimentarias acuáticas, debidoa que el fitoplancton tiene una escasa biomasa pero tiene una tasa de renovación muy elevada (se

reproduce rápidamente), en comparación con la biomasa y tasa de renovación del zooplancton.


Sugerencias

Pida a sus estudiantes que expongan sus respuestas al curso y que propongan explicaciones tentativas

al fenómeno.

Actividades 8 y 9, Aplicación (Páginas 197 y 198)

Sugerencias

Pida a dos o tres alumnos que expongan en la pizarra sus resultados y al resto del curso que les formulen

algunas preguntas. De tal modo, podrá mejorar las habilidades de comunicación y argumentación de

los estudiantes.

Pirámide de biomasa

Zooplancton (21 g/m2)

Fitoplancton (4 g/m2)

Pirámide de número

Consumidores terciarios

Consumidores secundarios

Consumidores primarios

Productores



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Tras concluir el análisis del contenido de la lección, guíe a sus alumnos para que describan enconjunto cómo se construyen las distintas pirámides ecológicas y cuál es su utilidad para el análisisde un ecosistema. Luego, indíqueles que respondan individualmente las preguntas de la sección Al

finalizar la lección…, para luego llevar a cabo un debate general con el objetivo de corregir y mejorar

sus respuestas.



1. Se sugiere que los estudiantes preparen una presentación de diapositivas con la informaciónrecopilada. Considere prescindible la exactitud de las unidades, empleándolas solo comoreferencia.

Considere que la puesta en común es una técnica didáctica con un fuerte sentido socializador,que promueve la expresión, la participación y la relación entre los estudiantes. Les permite a

estos expresar, al resto de sus compañeros, los descubrimientos y dificultades derivados de larealización de su trabajo. En este sentido, el rol fundamental del profesor debe ser de orientador,de estimulador o de animador, limitándose a destacar los aspectos significativos de la exposiciónde cada estudiante y a guiar una síntesis final. El docente debe dejar en segundo plano loscontenidos conceptuales, privilegiando por sobre ellos las actitudes de comunicación.

En su planificación, el profesor debe considerar el tiempo requerido. No es necesario queexpongan todos los niños.

2.

a. La pirámide de la energía no puede ser invertida de acuerdo con el primer y segundoprincipio de la termodinámica.

b. Debido a que cerca del 10 % de la energía se disipa al transferirse de un nivel trófico alsiguiente, es preciso representar esta merma gráficamente al elaborar las pirámides.



Respuestas esperadas de Evaluación intermedia(Página 200 y 201)

Actividades

1.

a. A diferencia de la energía utilizada en una cadena trófica, la energía disipada no es aprovechadapara la síntesis de biomasa.

b. Los organismos autótrofos sintetizan sus propios nutrientes, mientras que los heterótrofosdeben obtenerlos de una fuente externa.

c. En la fotosíntesis la fuente de energía es la luz, mientras que en la quimiosíntesis se empleanciertos compuestos inorgánicos reducidos como fuente de energía, por ejemplo, el sulfurode hidrógeno (H2S).

d. Mientras cada nivel de la pirámide de energía representa la cantidad de energía que acumula,en la pirámide de número estos indican la cantidad de organismos que existen. Además, adiferencia de la pirámide de número, la pirámide de energía nunca se presenta invertida.

e. Los descomponedores son organismos heterótrofos, y los productores, autótrofos. Además,los descomponedores son indispensables en el ecosistema porque permiten la recircu-lación de la materia, mientras que los productores lo son porque incorporan al ecosistemala materia orgánica y la energía.

f. Se diferencian en su complejidad, pues una trama trófica está conformada por dos o máscadenas tróficas.

g. Los organismos carroñeros se alimentan de cadáveres, mientras que los detritívoros lo hacende desechos orgánicos o de pequeños restos de materia orgánica.

h. Un organismo se comporta como consumidor primario cuando se alimenta del productor,mientras que lo hace como consumidor secundario cuando se alimenta del consumidor

primario.

3.

a. En el nivel de los productores, debido a que obtienen la energía directamente de la fuente,sin intermediarios.

b. Se disipa como calor.

c. Según la ley de Lavoisier, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. De acuerdocon esto, los elementos químicos de un ecosistema van circulando entre sus componentesbióticos y abióticos formando distintas sustancias.

4.

a. Identifica la cantidad de materia orgánica acumulada en cada nivel trófico. Aunque sueleexpresarse en términos de gramos o kilogramos de materia orgánica por unidad de área,por ejemplo g/m2, en este caso, y por tratarse de un ecosistema acuático, la unidad es g/m3.

b. Fitoplancton.

c. Una biomasa pequeña de productores puede soportar una biomasa mayor de consumidoressi la tasa reproductiva de los primeros es mucho más alta.



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A continuación, se entregan algunas sugerencias para iniciar la última lección, poniendo énfasis enlas experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y




• ¿Cómo se imagina que era el ecosistema de esta región en la época prehispánica y hasta haceun siglo?

• ¿Cuáles suponen que eran las principales actividades humanas que provocaron cambios en losecosistemas en el pasado?, ¿cuáles serán hoy en día?


La actividad humana, como la sobrexplotación de una especie, puede causar la perturbación en unecosistema; cuando esto ocurre, no todos los organismos se ven afectados de igual manera o con lamisma intensidad. Por ejemplo, si una especie desaparece o disminuye notablemente su población,los consumidores que se alimentan de ella no necesariamente serán afectados, ya que pueden existirotras presas que les sirvan de alimento.

Si las perturbaciones sobre una red alimentaria son de baja intensidad, el ecosistema puede recuperarse.Lo mismo sucede si el ecosistema presenta redes alimentarias más complejas o con mayor diversidadde especies, ya que esto favorece un mayor número de opciones de traspaso de materia y energía.


Sugerencias

Recuerde que esta actividad experimental se inició en la lección 1, por lo que en esta clase pida a susestudiantes que comuniquen al curso sus observaciones y respuestas a las preguntas.







1.

a. Regiones de O’Higgins, Maule y Biobío.

b. Regiones de Aysén y Magallanes. Probablemente a su bajo desarrollo agroindustrial o al usode controles biológicos.

c. Las tres regiones mayormente afectadas tienen un alto desarrollo agroindustrial, sin los

plaguicidas la producción sería afectada por diferentes enfermedades y el ataque de insectos.

d. Las consecuencias más nocivas, producto del mal uso de estas sustancias, son malforma-

ciones congénitas, enfermedades a la piel e intoxicaciones.

e. Combustible para motores de gasolina, metanol (alcohol metílico) e hidróxido sódico en

solución.

f. Puede encontrar información al respecto en el Manual de almacenamiento seguro de

sustancias peligrosas, publicado por la Seremi de Salud Región Metropolitana y disponible

en internet.



1.

a. Las sustancias tóxicas se incrementan al subir el nivel, mientras que la energía disminuye.

b. El DDT comienza a ser transmitido a través de la cadena trófica.

c. En los consumidores cuaternarios (bioacumulación).

Minitaller, Valoración de la contaminación del agua (Página 209)

Sugerencias

Guíe a sus alumnos de manera que logren relacionar el efecto del aceite sobre la actividad fotosintética

y la consiguiente producción de oxígeno.


Algunos derrames de petróleo ocurridos en nuestro país:

- 2009: Bahía Fildes, en la Antártica. Se constató la filtración de parte de los ocho mil litros de

diésel que una embarcación brasileña transportaba en sus estanques.

- 2013: Playa El Colorado, en Iquique. Se produjo la fuga del combustible por la rotura de una

tubería de una empresa de la zona.

- 2013: Caleta La Arena, en Los Lagos. Desde un camión embarcado en una barcaza cayeron

varios tambores derramando cerca de 200 litros de petróleo.



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Tras concluir el análisis del contenido de la lección, guíe a sus alumnos para que identifiquen los tiposde contaminantes y sus efectos, y cuáles pueden ser las medidas de prevención y de mitigación.Luego, indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la sección Al finalizar

la lección…, para luego llevar a cabo una discusión general con el objetivo de corregir y mejorar susrespuestas.


Sugerencias

Oriente a sus estudiantes utilizando como modelo la ilustración de la página 207.


Estas actividades permiten mejorar la comprensión acerca del efecto de las actividades humanasen las cadenas tróficas.

Nivel comprensión

1. Escribe tres medidas que ayudarían a prevenir los efectos nocivos de la actividad humanaen los ecosistemas de tu región.

Nivel síntesis

1. Investiga por qué la merluza chilena fue considerada no apta para el consumo por la ONGestadounidense Food & Water Watch. Luego, propón cuál podría ser la solución.


Nivel comprensión

1. Guíe a los estudiantes en la identificación de las principales actividades humanas que sedesarrollan en la región. Luego, oriente la reflexión hacia cómo aminorar sus efectos.

Nivel síntesis

1. Oriente a los estudiantes en la búsqueda de información en Internet.


• Para mejorar la comprensión de que nuestro país no está ajeno a los problemas ambientalesy que estos trascienden al ámbito ecológico, incluyendo efectos tanto en la salud como en laeconomía, sugiera a los estudiantes desarrollar las actividades complementarias que se proponena continuación.




Actividades

1.

a. PCB (bifenilos policlorados): son sustancias químicas nocivas. No son naturales, y se sintetizanquímicamente. Estas moléculas se utilizan como refrigerantes, fluidos hidráulicos y plastificantesdebido a sus características: resistencia al fuego, estabilidad, mal conductor eléctrico y bajavolatilidad a temperaturas normales.

b. Dioxinas: son productos tóxicos de la incineración de compuestos clorados y están en la listade los doce químicos más peligrosos. Esta sustancia además se libera de forma natural enerupciones volcánicas e incendios forestales, pero en niveles tan mínimos que no alcanzan aafectar al ecosistema. Sin embargo, luego de la industrialización, los niveles aumentaron y setransformó en un tóxico de consideración. Una vez que las dioxinas ingresan al ecosistema,son muy difíciles de eliminar, y una vez que se introducen en un organismo, se mantienenen él durante mucho tiempo.

c. Plaguicidas: es cualquier sustancia orgánica o inorgánica que se emplea para combatirorganismos que perjudican la producción, elaboración, almacenamiento, transporte ocomercialización de productos agrícolas y madereros.

d. DDT: es un pesticida que se comenzó a usar masivamente en el mundo entre las décadasde 1950 y 1960 para controlar al mosquito que transmite la malaria y para eliminar las plagasde insectos que afectaban las plantaciones de alimentos. El DDT acumulado en los animalestiene un efecto neurotóxico y provoca infertilidad, por lo que ha sido prohibido en la mayoríade los países. En el caso de Chile, su uso está prohibido desde 1985.

e. Bioacumulación: es el aumento de la concentración de los tóxicos no degradables en los tejidosde los organismos a medida que se avanza en las cadenas alimentarias. La acumulación se

produce porque estas sustancias son difíciles o imposibles de eliminar una vez que han sidoincorporadas por el organismo, y sus efectos son variables, pero siempre negativos.

f. Biorremediación: es el proceso que ocurre cuando un microorganismo se introduce especialmenteen un sistema para degradar un compuesto contaminante.

2.

a. Porque el conocimiento científico acerca de la toxicidad del arsénico fue aumentando, asícomo las evidencias.

b. Hacer mediciones permanentes de una sustancia tóxica en el agua es importante paraasegurarse de que las personas no la están consumiendo en cantidades que puedan sernocivas para su organismo.

c. Si se generan leyes de protección y normativas al respecto, porque de lo contrario esprobable que no hubiera conciencia del daño y se privilegiaran intereses económicos.



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3.

b. La gente ya no estaba observando águilas pescadoras adultas.

c. Como una industria cercana estaba derramando desechos tóxicos al agua, decidieroninvestigar a todos los organismos que consumían esa agua.

d. Lo que está ocurriendo es una bioacumulación.

e. Los avistamientos de águilas pescadoras adultas disminuyeron porque la acumulación demetales pesados aumentaba su mortalidad en edades previas a la edad reproductiva.

f. Para remediar el daño provocado en el ecosistema, se debería prohibir el vertimiento dedesechos tóxicos al agua, para lo cual la industria tendría que invertir en una planta detratamiento de aguas.








1.

a. Los productores (zarzamora) obtienen energía a través de la síntesis de nutrientes medianteel proceso fotosintético. Los consumidores, de los distintos niveles, obtienen su energía alconseguir los nutrientes de los organismos de los cuales se alimentan.

b. Siete.c. El sentido en que se transmite la materia y la energía entre los organismos.

2.

a. El pasto es el organismo autótrofo que transforma la energía solar en materia orgánicasusceptible de ser consumida por los demás organismos de la cadena.

b. Los productores obtienen energía mediante la fotosíntesis; los herbívoros, cuando se alimentande los vegetales; los carnívoros, cuando se alimentan de los herbívoros; y los descomponedores laobtienen de los desechos y restos orgánicos tanto de los productores como de los consumidoresde distinto orden.

c. No es la misma. La energía que se transfiere de la mosca a la rana es mayor que la quese transfiere desde la rana a los descomponedores, ya que la energía transferida vadisminuyendo al pasar de un nivel trófico a otro.

d. Productor: primer nivel trófico. Herbívoro: segundo nivel trófico. Carnívoro: tercer nivel trófico.Descomponedor: es transversal.

e. Las flechas amarillas indican el sentido en el que se transfiere la energía desde el Sol y entrelos organismos. Las flechas anaranjadas representan la energía que se libera al ambiente enforma de calor durante cada transformación y transferencia de energía.

f. La energía que no se transmite de un eslabón a otro es liberada por el ser vivo al ambienteen forma de calor. Es por ello que al pasar de un nivel trófico a otro la energía siempre va

disminuyendo.3. La pirámide B, porque la energía disminuye en esta a medida que subimos de nivel.



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4.

a.

Productores 809

37

11



Consumidores terciarios 1,5

b. La biomasa es mayor en los organismos productores y esta decrece a medida que aumentael nivel trófico.

c. Este tipo de pirámide solo podría ser invertida si una pequeña biomasa de productorespudiera sustentar a una mayor biomasa de consumidores primarios, es decir, si es que elproductor fuera un organismo con una alta tasa de crecimiento poblacional comparadacon la de sus depredadores.

5. El proverbio chino “La agricultura es el arte de cultivar el sol”, hace alusión a que los vegetaleshacen fotosíntesis, transformando la energía solar en materia orgánica, la que pueden traspasara través de la cadena trófica a otros organismos.

6.

a. La energía que estará disponible para un depredador de la oruga es 100 calorías. Ingiere 600 cal.Absorbe la mitad (300 cal). De lo que absorbe, gasta 2/3 (200) en respiración celular. El resto (100)se transforma en materia orgánica disponible para su depredador.

b. Aproximadamente el 16 % de lo que la oruga consumió estará disponible para su depredador,lo que se ajusta aproximadamente a la ley del 10 %.

7.

a. Que la cantidad de organismos decrece en el siguiente orden: fitoplancton, zooplancton,peces grandes, peces pequeños y águilas. También muestra cómo el DDT se transmite y seacumula de un nivel trófico a otro. El fenómeno se denomina bioacumulación.

c. El DDT es un pesticida volátil y liposoluble, lo que determina que se acumule en los tejidosgrasos y en los músculos de los animales; en el caso de los mamíferos, también en su leche.El DDT acumulado en los animales tiene un efecto neurotóxico y provoca infertilidad.

d. A medida que decrece el número de organismos, la concentración de DDT se incrementa.

e. El DDT ha sido prohibido en la mayoría de los países, incluyendo Chile desde 1985.

8.

b. La especie más afectada por la contaminación es el pez 1.

c. La instalación de una planta de tratamiento de aguas sucias.

d. Porque de otra manera priman los intereses de corto plazo y los beneficios económicos.





proponen.


descriptor.


1 1 (6) y 2 (12)

2 3 (4) y 4 (6)

3 5 (4) y 6 (4)

4 7 (10) y 8 (10)

Actividad 2La materia circula por el ecosistema, pasando por sus componentes bióticos y abióticos. Los organismos

descomponedores ponen a disposición de los productores los materiales necesarios para que estos

sinteticen sustancias orgánicas.

Actividad 5

Debido a que el organismo utilizó parte de la energía con la que contaba y otra parte se disipó en el

ambiente.

Actividad 6Del total de energía con la que cuenta un nivel trófico, solo un 10 % de este podrá ser transferido al

nivel siguiente. La siguiente imagen muestra la pirámide de energía que permite evidenciar la ley

del 10 %.

Fuente: (Adaptación) Curtis, H. Biología. Madrid: Editorial Médica Panamericana, 2006.

Langosta

Pasto

Aguilucho

Araña pollito

Consumidores terciarios



Productores



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Orientaciones y solucionario para Actividades complementarias(Páginas 220 y 221)

Actividad 4.1

a. Las euglenas son ambos tipos de organismos: productores y consumidores. El que se

puedan alimentar de forma autótrofa y heterótrofa las hace organismos mejor adaptados y lesfacilita su supervivencia.

Actividad 4.2

a.

Zarzamora

Ratón

b. No. Probablemente en verano e invierno sean diferentes las pirámides, ya que condiciones

como el cambio de temperatura y precipitaciones pueden provocar variaciones en elnúmero de individuos.

Actividad 4.3

La transferencia de energía en una cadena trófica va disminuyendo, la energía se disipa en elproceso. En cambio en una celda solar la energía se acumula, lo que la hace más eficiente.

Actividad 4.4

a. El fenómeno de la bioacumulación.b. Porque los tejidos adiposos de grandes mamíferos son buenos almacenadores de contami-

nantes lipofílicos.


• Pida a sus estudiantes que lean los diferentes textos y que los relacionen con alguna de las leccionesy contenidos estudiados durante la unidad.






Taller de ciencias


Obtención de datos de un ecosistema terrestre

Mater a es

Estacas o varillas paraseñalización, cordel paradelimitar el área de trabajo,calculadora, termómetrosde 0 °C a 100 °C, bolsasy frascos de plástico dediferentes tamaños, cintamétrica, pala pequeña de jardinería, regla, cinta deenmascarar, balanza, estufa(horno de cocina) y lápicesmarcadores.

Procedimiento

A. Delimitación del área de estudio

a. Junto con tu grupo de trabajo, delimita el área de estudio con las estacasy el cordel. Procuren que esta sea representativa, es decir, que en el árease encuentren representadas las características generales del ecosistema.

b. Con el fin de facilitar la elaboración de esquemas o mapas de localizacióny distribución, construyan una cuadrícula en el área con el cordel, segúnlas dimensiones; por ejemplo, si se delimitó un área de 2 x 2 m, entoncesmarcar cuatro cuadrículas de un metro de lado cada una.

C. Perfil del área

1. Definir el perfil del área consiste en determinar los estratos de vegetación y eltipo de especies vegetales en la zona.

- Estrato de árboles con dosel a más de 20 m de altura.

- Estrato de árboles con dosel a menos de 20 m de altura.

- Estrato de arbustos con 1 a 3 m de altura.

- Estrato de herbáceas y otras plantas pequeñas.

- Cubierta vegetal del suelo (hojas, musgo o ramas).

2. Identifiquen las especies que corresponden a cada estrato numerándolas yrealicen un esquema con el perfil de la vegetación.

C. Densidad y abundancia

a. La abundancia es el número de individuos de una especie en el área y ladensidad corresponde a número de individuos por unidad de área.

b. La abundancia se obtiene del conteo directo de los árboles y arbustosy en el caso de las herbáceas se tomarán áreas de 1 m2; para el conteodeberán establecer categorías, por ejemplo hierbas de hojas anchas,de hojas angostas, plantas que se cuentan por manchones (como lospastos), plantas extrañas, entre otras.

c. En una tabla deberán anotar los resultados del conteo de cada especie

por lote (según el ejemplo, por cada área de 1 m2

). Con los datosregistrados podrán calcular un promedio de individuos en los lotes demuestra. Este resultado lo podrán extrapolar a toda el área de estudio.

d. La densidad la podrán obtener calculando el número de individuos decada especie por unidad de área, en este caso por 1 m2.



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D. Temperatura

a. Deberán registrar la temperatura a la misma hora y a diferentes alturas: a nivel del suelo, a 5 cmde profundidad, a 50 cm y a 1 m sobre el nivel del suelo.

E. Humedad del suelo

a. Recolecten una muestra de suelo de aproximadamente 0,5 kg y guárdenla en una bolsa deplástico bien sellada.

b. En el laboratorio masen la muestra y luego sequen el materia en una estufa (o bien en unhorno durante dos horas)

c. Vuelvan a masar el material seco. La diferencia (agua evaporada) se considerará la humedaddel suelo.

F. Componentes de una trama alimentaria.

a. En el área de estudio identifiquen a los productores, consumidores primarios y consumidoressecundarios.

G. Pirámide de número y de biomasa

b. Cuenten el número de individuos de cada nivel trófico presentes en 1 m2

, y con los datosconstruyan una pirámide de número.

c. Masen un individuo promedio de cada nivel trófico y multipliquen este valor por el númerode individuos de ese nivel por m2. Con los datos elaboren una pirámide de biomasa.


1. ¿Cuáles son los estratos vegetacionales presentes en el ecosistema?

2. ¿Existen especies que suelan encontrarse juntas?

3. ¿Hay especies que crezcan aisladas de las demás?

4. ¿Cuál es la o las especies dominantes en el ecosistema?

5. ¿La temperatura y la humedad del suelo influyen sobre la distribución de las especies?

6. ¿Qué interacciones entre las especies pueden desarrollarse?

7. Describan sus pirámides de número y de biomasa.




Ficha de refuerzo

1. A partir de la siguiente información, completa el esquema con los organismos y la cantidad de energía quecorresponde.

Organismo Energía

Frutos de lingues 405 Kcal

Torcazas 40 500 Kcal

PeucosGatos domésticos

4 050 Kcal

2. Responde las siguientes preguntas:

a. Si tuvieras que agregar un herbívoro a esta cadena trófica, ¿dónde lo ubicarías?, ¿cuánta energía recibiría sise come al productor?

b. ¿Por qué la energía disminuye en cada eslabón?

A

EF

G

B

C

D



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A

D


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A

D

A partir del siguiente diagrama, que muestra el flujo de energía a través de una cadena alimentaria, responde laspreguntas planteadas.

SolProductor30 000 Kcal

Consumidor primario3 000 Kcal

DescomponedoresY Kcal

Consumidorsecundario

X Kcal

1. ¿Cuáles son los valores de X e Y?

2. ¿Qué porcentaje de la energía inicial recibe el consumidor secundario?

3. ¿Los descomponedores reciben una alta o baja cantidad de energía cuando participan en una cadena trófica?Fundamenta tu respuesta.

4. Desde el punto de vista energético, ¿qué es más ventajoso para el ser humano: consumir alimentos vegetaleso animales?, ¿por qué?


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Nombre: ________________________________________________ Curso: 1° medio ___


1. ¿Cuál de estas cadenas tróficas es correcta?

A. PastoÒ ÁguilaÒ SapoÒ Serpiente

B. SapoÒ SerpienteÒ LagartijaÒ Águila

C. GrilloÒ SapoÒ GorriónÒ Águila

D. GrilloÒ LagartijaÒ SerpienteÒ Águila

E. PastoÒ GrilloÒ ArañaÒ Gorrión

2. En la cadena trófica: AlgaÒ LapaÒ LocoÒ Nutria,

si se presentan factores ambientales cuyas consecuencias hacen que desaparezca la población de locos,la población de:

A. lapa disminuirá.

B. alga aumentará.

C. nutria aumentará.

D. lapa aumentará.

E. alga se mantendrá constante.

3. En las cadenas tróficas, el último eslabón recibe siempre:

A. mayor cantidad de energía que los eslabones anteriores.B. mayor cantidad de energía que la captada por el primero.

C. menor cantidad de energía que la captada por el primero.

D. la misma cantidad de energía que la captada por el primero.

E. la misma cantidad de energía que los eslabones anteriores.

4. ¿Cuál de los eslabones de una cadena alimentaria debe presentar la mayor biomasa, a fin de mantener las

relaciones tróficas del ecosistema?

A. Productores.

B. Herbívoros.C. Carnívoros.

D. Consumidores.

E. Descomponedores.





4 U N I D

A

D


4 U N I D

A

D

4 U N I D

A

D

5. El siguiente gráfico es una pirámide ecológica y muestra las relaciones tróficas que hay en una comunidad.


Productores


La alternativa que indica, respectivamente, el tipo de pirámide y el aumento que en ella se representa, es:

A. De biomasa – del peso seco en función del tamaño de los organismos.

B. De energía – del contenido de calorías, por la mayor velocidad de reciclaje.

C. De energía – las poblaciones de consumidores primarios y secundarios.

D. De número – de la cantidad de organismos, sin considerar la biomasa.

E. De energía – del peso seco en función del tamaño de la población.

6. ¿Cuál de los niveles tróficos posee mayor cantidad de energía en una pirámide de energía?A. Consumidor primario.

B. Productores.

C. Consumidor terciario.

D. Consumidor secundario.

E. Dependerá del tipo de ecosistema del que se trate.

7. ¿Qué características es (son) siempre correcta(s) para las pirámides de biomasa?

I. Los niveles inferiores siempre poseen mayor biomasa que los superiores.

II. Representan la cantidad de biomasa de cada nivel trófico en un instante determinado.III. Su estructura es de una pirámide invertida.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y II

E. II y III

8. ¿Qué representan los rectángulos de una “pirámide de número”?

A. La cantidad de individuos en un determinado nivel trófico.B. La biomasa de cada individuo en los distintos niveles tróficos.

C. El aumento de individuos en un determinado nivel trófico.

D. La cantidad de energía que se traspasa de un nivel trófico a otro.

E. El número de individuos que efectivamente son depredados en cada nivel trófico.



9. Si en una cadena alimentaria la energía disminuye al pasar de un nivel trófico a otro, ¿qué sucede con la

energía no utilizada?

A. Se transforma en materia.

B. Se disipa al ambiente como calor.

C. Se transforma en energía lumínica.D. Se pierde en forma de energía química.

E. Se almacena en los restos de seres vivos.

10. En un ecosistema existe una gran cantidad de polillas que se alimentan de los brotes de árboles en

plantaciones de pino, destruyéndolos. Si en este ecosistema se introducen poblaciones de un insecto

depredador de la polilla herbívora, se puede esperar que:

A. la población de polillas aumente.

B. los insectos depredadores disminuyan.

C. la cantidad de pinos dañados baje.

D. las polillas herbívoras se extingan.

E. aumente la competencia entre las polillas.

11. Una industria arrojó a las aguas de un lago una sustancia contaminante. Transcurridas dos semanas, se

investigó el efecto de esta contaminación, obteniéndose los resultados de la tabla. ¿Cuál de las siguientes

conclusiones se sustenta, correctamente, a partir de los resultados?

MuestraConcentración de contaminante

(unidades arbitrarias)

Agua 5

Fondo del lago 20Gaviotas 3 000

Plantas acuáticas 300

Peces 1 000

A. Las diferentes tramas tróficas del lago fueron afectadas de igual forma.

B. El nivel de contaminación aumenta a través de las cadenas tróficas del lago.

C. La contaminación observada en los consumidores se debió a la ingesta de agua.

D. Los consumidores primarios del lago son los más afectados por la contaminación.

E. La sustancia contaminante se encuentra solo en los elementos bióticos del ecosistema.




4 U N I D

A

D


4 U N I D

A

D

4 U N I D

A

D

Área: Biología

Curso: 1º medio

Nombre de la unidad: Materia y energía en los ecosistemas



Identificar el flujo ytransferencia de materiay energía en una cadenatrófica y las diferencias ensus formas de obtención.

Flujo ytransferenciade materia y

energía en unacadena trófica.


ConocerComprender

1234

EDCA

Logrado: 3 o 4 ítems correctos.Por lograr: 0 a 2 ítemscorrectos.

Explicar la transferenciade energía entre distintosniveles tróficos en términosde su eficiencia.

Transferencia deenergía entredistintos niveles

tróficos entérminos de su

eficiencia.

AnalizarConocer

56

DB


Explicar y construirdiferentes pirámidestróficas.

Pirámidestróficas.

AnalizarComprender

Conocer

789

AAB

Logrado: 2 o 3 ítems correctos.

Por lograr: 0 a 1 ítem correcto.

Describir el impacto dela bioacumulación desustancias químicas tóxicasen cadenas y tramas yconocer estrategias deprevención de este tipo decontaminación.

Bioacumulación

de sustanciastóxicas encadenas y

tramas tróficas.

Estrategias deprevención de lacontaminaciónpor sustancias

tóxicas.


1011

CB



http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 158/176158 Banco de preguntas

Banco de preguntas

Unidad 1 La célula

1. Respecto de la teoría celular, ¿cuál(es) de lassiguientes alternativas es (son) correcta(s)?

I. La célula es la unidad morfológica y funcionalde los seres vivos así como el átomo lo es de

la estructura química.II. Toda célula proviene de una prexistente.

III. El término célula se debe al zoólogo Schwannpor su observación del protoplasma.

A. Solo I

B. I y II

C. I y III

D. II y III

E. I, II y III

2. El aparato de Golgi participa en la:

I. secreción de glucoproteínas.

II. secreción de la pared celular en vegetales.

III. formación de lisosomas.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y III

D. II y III

E. I, II y III

3. ¿Cuál de las siguientes alternativas señalala correspondencia entre macromolécula yconstituyente básico?

A. Ácido nucleico – nucleósido y fosfato.

B. Glucógeno – glucosa y fructosa.

C. Proteína – monosacárido.

D. Glicéridos – maltosa y ácidos grasos.

E. Celulosa – galactosa y glucosa.

4. ¿Cuál de las siguientes opciones establececorrectamente la relación entre una de las etapas dela respiración celular y el lugar donde se realiza?

A. Glicólisis – matriz mitocondrial.

B. Fosforilación oxidativa – citoplasma.

C. Formación de acetil CoA – citoplasma.

D. Fosforilación oxidativa – matriz mitocondrial.

E. Síntesis de ATP – membrana mitocondrialinterna.

5. El citoesqueleto es un sistema dinámico quepermite a las células que componen un tejido:

A. degradar sustratos para obtener energía.

B. formar vesículas de almacenamiento denutrientes.

C. contraerse sincrónicamente y producir unmovimiento.

D. obtener energía para el movimiento delorganismo del que son parte.

E. recibir señales extracelulares, procesarlas yenviarlas al medio intracelular.

6. En relación con la envoltura nuclear, ¿cuál es laalternativa incorrecta?

A. La membrana nuclear se continúa con el

complejo de Golgi.B. Está formada por dos membranas.

C. Posee ribosomas adheridos en la cara externa.

D. Posee complejos de poros que involucran alas dos membranas.

E. Sufre daño si es tratada con detergentes anivel experimental.



Banco de preguntas

7. Sobre el retículo endoplasmático liso (REL), sepuede afirmar correctamente que:

I. participa en la hidrólisis del glucógeno.

II. posee enzimas que part ic ipan en ladetoxificación de algunas moléculas orgánicas.

III. participa en la síntesis de fosfolípidos cuyodestino pueden ser las propias membranasdel REL.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y III

D. II y III

E. I, II y III

8. ¿Cuál es la estructura que carece de membrana?

A. Aparato de Golgi.

B. Ribosoma.

C. Peroxisoma.

D. Lisosoma.

E. Cloroplasto.

9. La respiración aeróbica es un conjunto dereacciones químicas que extraen la energía de losalimentos. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones

es (son) verdadera(s)?I. En la matriz mitocondrial ocurre el ciclo de

Krebs, en él se usa O2 y glucosa, y se generaH2O.

II. La glicólisis ocurre en el citoplasma, noconsume O2 y tiene como productos ácidopirúvico y ATP.

III. La cadena respiratoria se lleva a cabo enlas mitocondrias, usa O2 como aceptor dehidrógenos y produce H2O.

IV. La formación de acetil-CoA ocurre en elcitoplasma y consume CO2 y NADH.

A. I y II

B. I y III

C. II y III

D. I, II y IV

E. I, II, III y IV

10. Se marcan los carbonos del CO2 consumidos poruna planta durante el día. El(los) compuesto(s)formado(s) por la planta puede(n) aparecer en:

I. la glucosa.

II. el almidón.

III. la maltosa.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y II

D. II y III

E. I, II y III

11. Entre las funciones de las proteínas en elorganismo se cuentan:

I. servir de capa aislante del calor.II. transportar hormonas en la sangre.

III. ser señales entre las células del organismo.

IV. participar en la síntesis de nuevas moléculas.

A. I y II

B. III y IV

C. I, II y III

D. II, III y IV

E. I, II, III y IV 12. Una de las propiedades de las enzimas es la

especificidad en su acción. Esta característica sedebe a que:

A. actúan a temperatura y pH óptimos.

B. siempre poseen un cofactor metálico.

C. su estructura molecular es de origen proteico.

D. posee un sitio activo al cual se unen lossustratos.

E. su composición química es análoga a la delsustrato.



Banco de preguntas

13. Un extracto obtenido de un tejido tiene unaimportante actividad enzimática. Se le hicieronuna serie de estudios a la enzima y los resultadosfueron los siguientes:

• pH óptimo 2.

• temperatura óptima 36,5 ° C.

• se activa en presencia de medio ácido.

• en contacto con almidón, el polisacáridoqueda intacto.

El origen del tejido es:

A. el hígado.

B. el páncreas.

C. la mucosa gástrica.

D. la glándula salival.

E. la mucosa del intestino delgado.14. Existen tipos de células que no poseen un núcleo

delimitado y, por tanto, su material genético estádisperso en el citoplasma. Es muy probable queestas células también carezcan de:

A. ribosomas.

B. mitocondrias.

C. material genético.

D. metabolismo propio.

E. membrana plasmática.15. ¿Cuál de las siguientes estructuras celulares se

encuentra presente solo en células animales?

A. Centríolo.

B. Lisosoma.

C. Vacuola.

D. Mitocondria.

E. Ninguna de las anteriores.

16. Una de las características que diferencian alcloroplasto de la mitocondria corresponde alhecho de:

A. poseer ADN.

B. poseer una doble membrana.

C. efectuar procesos de tipo metabólico.

D. contener pigmentos.

E. encontrarse en células vegetales.

17. ¿Cuál de las siguientes funciones no se relacionacon los carbohidratos?

A. Constituir hormonas.

B. Formar la pared celular.

C. ser combustible celular.

D. Ser reserva de nutrientes en vegetales.

E. Formar los nucleótidos.

18. Dos ejemplos de lípidos saponificablescorresponden a los fosfolípidos y a lostriglicéridos. Al respecto, se puede señalar que losprimeros:

A. se utilizan como reserva energética.

B. son ácidos grasos insaturados.

C. actúan como aislante térmico.

D. constituyen las vitaminas A, D y K.

E. forman las membranas celulares.

19. ¿A qué corresponde la estructura terciaria de unaproteína?

A. Al orden de los aminoácidos.

B. A la unión de diferentes cadenas peptídicas.

C. A la capacidad de las proteínas dedesnaturalizarse.

D. A la configuración tridimensional de laproteína.

E. A la disposición espacial de dos o más cadenasde aminoácidos.

20. Entre las características del citoplasma de lascélulas eucariontes se encuentra:

I. ser el ambiente donde se producen diferentesprocesos metabólicos.

II. contener organelos celulares.

III. regular la entrada de sustancias a la célula.

IV. contener el material genético.

A. I y II

B. II y III

C. I, II y IV

D. I, III y IV

E. I, II, III y IV



Banco de preguntas

Unidad 2 Especialización y transporte celular

1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones acerca delmodelo de mosaico fluido de la membranacelular es o son correctas?

I. Los lípidos de una membrana están enconstante movimiento.

II. Las proteínas insertas en los lípidos puedenmoverse y desplazarse entre ellos.

III. Las cabezas polares de los fosfolípidos seorientan hacia las caras interna y externa dela membrana.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y II

D. II y III

E. I, II y III

2. La incorporación de partículas sólidas al interiorde la célula se realiza por:

A. fagocitosis.

B. pinocitosis.

C. excreción.

D. exocitosis.

E. secreción.

3. Son funciones de la membrana plasmática:

I. mantener la integridad de la célula.

II. regular el transporte de sustancias que salende la célula.

III. formar vesículas.

IV. sintetizar fosfolípidos.

V. diferenciar el medio interno de la célula de sumedio externo.

A. I y II

B. II, III y IV

C. II, IV y V

D. I, II, III y V

E. I, II, III, IV y V

4. ¿Cómo se denomina la proteína integral de lamembrana plasmática que se fija directamentea las proteínas de la matriz extracelular y a las delcitoesqueleto?

A. Conexinas.

B. Colágeno.C. Integrinas.

D. Proteoglucanos.

E. Elastina.

5. ¿Qué característica corresponde al fenómeno dela osmosis?

A. Requiere grandes cantidades de energía.

B. Es el movimiento de solutos a favor delgradiente de concentración.

C. Ocurre desde un medio de mayorconcentración de solutos a uno de menorconcentración.

D. Permite la lisis celular, si el medio extracelulares hipertónico.

E. Corresponde al movimiento del agua a travésde la membrana.

6. ¿Cuál de las siguientes sustancias se mueve pordifusión facilitada?

A. Oxígeno.B. Iones pequeños.

C. Agua.

D. Proteínas.

E. Dióxido de carbono.

7. En relación con el mecanismo de transporteactivo a través de la membrana plasmática, sepuede señalar que:

A. ocurre en contra del gradiente de

concentración.

B. se utilizan las proteínas de la membranaplasmática.

C. puede transportarse más de una sustancia ala vez.

D. se degrada la molécula de ATP.

E. Todas las anteriores.



Banco de preguntas

8. ¿Qué sustancias pueden salir de la célula por elmecanismo de exocitosis?

A. Proteínas.

B. Bacterias.

C. Ion potasio.

D. Glucosa.

E. Calcio.

9. ¿Cuál de las siguientes opciones constituye unasemejanza entre los procesos de respiracióncelular y fotosíntesis?

A. Ambos son procesos catabólicos.

B. Son dependientes de la energía lumínica.

C. Se realizan en el mismo organelo celular.

D. Efectúan una cadena de transporte deelectrones.

E. Utilizan la misma molécula aceptora deelectrones.

10. En relación con el proceso de diferenciación celular,se puede afirmar que:

I. ocurre en células totipotenciales.

II. requiere la participación de genes reguladoresde la expresión génica.

III. corresponde al proceso en que célulasespecializadas se convierten en célulastroncales o madres.

IV. ocurre solo durante el desarrollo embrionario.

A. I y II

B. III y IV

C. I, II y III

D. I, III y IV

E. II, III y IV

11. ¿Cuál de las siguientes moléculas ingresa a lascélulas epiteliales de las vellosidades intestinalespor difusión simple?

A. Micelas de ácidos grasos.

B. Glucosa.

C. Agua.

D. Aminoácidos.

E. Colesterol.

12. La célula especializada en la defensa de nuestrocuerpo es:

A. eritrocito o glóbulo rojo.

B. leucocito o glóbulo blanco.

C. trombocito o plaqueta.

D. fibrinógeno.

E. Ninguna de las anteriores.

13. El modelo de mosaico fluido de la membranacelular fue propuesto por:

A. Virchow.

B. Margulis.

C. Singer y Nicholson.

D. Watson y Crick.

E. Schleiden y Schwann.

14. Se tienen dos soluciones separadas por unamembrana semipermeable como lo presenta elesquema, la solución A tiene una concentración al1 % de sacarosa y la solución B una concentraciónal 3 % de sacarosa:

Nivel

Solución A

Membrana semipermeable

Solución B

Al pasar un período de tiempo, se debe esperarque:

I. la solución A aumente su concentración.

II. la solución B aumente su volumen.

III. la solución A pierda agua.

IV. la solución B disminuya su concentración.

A. Solo IV

B. I y II

C. II y III

D. I, III y IV

E. I, II, III y IV



Banco de preguntas

2. ¿Cuál es la función de la clorofila presente en loscloroplastos de las células vegetales?

A. Captar energía lumínica que será utilizada enla fotosíntesis.

B. Absorber la longitud de onda del color verde

para la fotosíntesis.C. Transformar la energía lumínica a la longitud

de onda del color verde.

D. Eliminar el exceso de energía lumínica que noserá utilizada en la fotosíntesis.

E. Eliminar la energía lumínica de la luz conlongitud de onda del color verde.

3. ¿Cuál es la importancia de los autótrofos en unecosistema?

I. Fabrican moléculas inorgánicas.II. Transfieren energía lumínica a los heterótrofos.

III. Transforman la energía so lar en energíaquímica.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y II

E. II y III

4. ¿De dónde proviene el CO2 utilizado en lafotosíntesis?

A. Del suelo.

B. Del agua.

C. Del aire.

D. De la glucosa.

E. Del oxígeno.

5. ¿Cuál(es) de los siguientes órganos presentes enlas plantas pueden realizar fotosíntesis?

I. Raíz.

II. Tallo.

III. Hoja.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y III

D. II y III

E. I, II y III

6. Si debido a un experimento se bloquea laapertura de los estomas, ¿qué procesos se veránafectados directamente?

I. Fotosíntesis.II. Respiración celular.

III. Captación de sales minerales.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y II

E. II y III

7. ¿De dónde proviene el oxígeno liberado durantela fotosíntesis?

A. De la glucosa formada en la planta.

B. Del agua captada por las raíces de la planta.

C. Del dióxido de carbono captado del aire.

D. De la degradación de moléculas de clorofila.

E. De las sales minerales obtenidas por la planta.



Banco de preguntas

8. Si una planta es mantenida en la oscuridaddurante un mes, ¿qué procesos se veríanafectados?

I. La síntesis de glucosa.

II. La fijación del carbono.

III. Las reacciones dependientes de luz.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. II y III

E. I, II y III

9. ¿Cuál(es) de los siguientes factores limitan lafotosíntesis en los cactus de la zona norte deChile?

I. Agua.

II. Luz.

III. Temperatura.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y II

E. I y III10. ¿Qué se entiende por productividad primaria

bruta?

A. La biomasa que fotosintetizan los productores.

B. La energía solar que se ocupa en la fotosíntesis.

C. La medida de la tasa de asimilación de energíade los productores.

D. La biomasa que se traspasa entre los diferentesorganismos de una cadena alimentaria.

E. La energía que utilizan los consumidoresprimarios y secundarios.

11. Las siguientes afirmaciones referidas a lasestructuras de los vegetales y al proceso defotosíntesis son correctas, excepto:

A. los estomas se encuentran en el mesófilo dela hoja.

B. la membrana tilacoidal se encuentra en elinterior del cloroplasto.

C. en la fotosíntesis se transforma la energía solaren energía química.

D. la clorofila es un pigmento de gran importanciapara el proceso de fotosíntesis.

E. el floema es el haz vascular que transportanutrientes fotosintéticos hacia tejidos dereserva.

12. Durante la fase dependiente de la luz o

fotoquímica, ¿en qué estructura(s) ocurre lafotólisis del agua?

I. En el fotosistema I.

II. En el fotosistema II.

III. En el estroma del cloroplasto.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y IIE. II y III

13. Los productos finales de la fotosíntesis se utilizanpara:

I. la producción de energía destinada a la propiaplanta.

II. la formación de nuevos componentesestructurales.

III. material de reserva de la planta.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y III

E. I, II y III



Banco de preguntas

14. Si un pez es introducido en un recipiente conagua y una elodea (planta acuática), este nomoriría porque la actividad fotosintética de laplanta contrarresta:

I. la disminución de CO2.

II. la disminución de O2.III. el aumento de O

2.

IV. el aumento de CO2.

A. Solo III

B. Solo IV

C. I y II

D. II y IV

E. II y III

15. ¿Qué hecho(s) ocurre(n) en la fase clara de lafotosíntesis?

I. Los electrones de la clorofila saltan a un nivelenergético mayor.

II. Se reduce el dióxido de carbono a glucosa.

III. La formación del oxígeno.

IV. El bombeo de protones hacia el espaciotilacoidal.

A. Solo I

B. Solo II

C. II y III

D. III y IV

E. I, III y IV

16. Los reactantes de la fotosíntesis son:

A. CO2 y glucosa.

B. H2O y glucosa.

C. CO2 y H2O.

D. ATP y NADPH.

E. O2 y glucosa.

17. ¿De qué sustancias se forma la molécula deglucosa producida en la fotosíntesis?

A. Hidrógenos del agua, y el carbono y eloxígeno del CO2.

B. Oxígeno e hidrógeno del agua y el carbono

del CO2.C. Hidrógeno del agua y el oxígeno del CO2.

D. ATP y el oxígeno del CO2.

E. ATP, y el carbono y el oxígeno del CO2.

18. De las siguientes opciones, ¿cuál(es) es (son)correcta(s)?

I. La quimiosíntesis es realizada por organismosconsumidores.

II. Una di ferenc ia entre fotosíntesis y

quimiosíntesis es la fuente de energía utilizada.III. Las bacterias quimiosintéticas pueden

constituir la base de una cadena trófica.

IV. Los organismos autótrofos obtienen energía apartir de una fuente externa.

A. I y III

B. II y IV

C. I, II y IV

D. II, III y IV

E. I, II, III y IV

19. Entre los diferentes factores que se relacionan conla tasa fotosintética se encuentra la concentraciónatmosférica de gases. Al respecto, es correctoseñalar que la fotosíntesis aumenta cuando:

A. los estomas se encuentran cerrados.

B. la concentración de CO2 en los cloroplastos esalta.

C. ocurre el proceso de fotorrespiración.

D. la concentración de O2 es mayor que la de CO

2.

E. las células vegetales se encuentran a altastemperaturas.



Banco de preguntas

20. El efecto invernadero es uno de los principalesproblemas ambientales de la actualidad. Alrespecto, ¿cuáles de las siguientes situaciones soncausas de este fenómeno?

I. El uso de combustibles fósiles.

II. El fenómeno de calentamiento global.III. La desforestación de selvas como la Amazonía.

IV. La actividad de centrales termoeléctricas.

V. La destrucción de la capa de ozono.

A. I, III y IV

B. II, IV y V

C. II, III y IV

D. I, III, IV y V

E. Todas son correctas.

Unidad 4 Materia y energía en los ecosistemas

1. En una cadena trófica, el primer eslabón puede ser:

I. una planta.

II. un productor.

III. un heterótrofo.

A. Solo I

B. Solo IIC. Solo I y II

D. Solo I y III

E. I, II y III

2. Según la siguiente cadena alimentaria:

Hortaliza Ratón colilargo Búho

Si por algún motivo disminuyera drásticamentela población de ratones colilargos, los búhos nomorirían por falta de alimento debido a que:

A. el búho puede alimentarse directamente dehortalizas.

B. la presencia de detritívoros hace que lacadena se vuelva cíclica.

C. el búho, en condiciones de escasez de presas,tiende a comer menos.

D. los organismos participan de tramasalimentarias, que estabilizan el ecosistema.

E. los búhos poseen reservas energéticas que

son utilizadas en esta situación.3. Si un heterótrofo A es consumido por un

heterótrofo B y este, a su vez, es consumidopor un heterótrofo C; se puede asegurar que elorganismo A es:

A. consumidor.

B. productor.

C. herbívoro.

D. carnívoro.

E. carroñero.4. Dentro del impacto del ser humano sobre el

ecosistema está la deforestación. Al respecto,se estima que a nivel mundial se pierdendiariamente 20 000 hectáreas de bosques. ¿Quéconsecuencias puede tener esta acción?

I. Elimina productores de la cadena trófica.

II. Aumenta la cantidad de CO2 en la atmósfera.

III. Pone en peligro de extinción a especiesvegetales y animales.

A. Solo II.

B. Solo I y II.

C. Solo I y III.

D. Solo II y III.

E. I, II y III.



Banco de preguntas

5. Una consecuencia directa del sobrepastoreo, latala de árboles y la sobrexplotación de tierrasagrícolas es:

A. la desertificación.

B. el calentamiento global.

C. la extinción de especies.

D. la eliminación de residuos líquidos.

E. la emisión de óxidos de azufre a la atmósfera.

6. Las especies que utilizan como fuente denutrientes a los organismos fotosintéticos sedenominan:

A. autótrofos.

B. niveles tróficos.

C. consumidores primarios.

D. productores.

E. quimiosintéticos.

7. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones referidas auna trama alimentaria es correcta?

A. Es equivalente a una cadena alimentaria.

B. No se consideran los carroñeros.

C. El número de especies de productores debeser menor a la de consumidores.

D. Una especie determinada puede ocupar másde un nivel trófico.

E. Ocurre una transferencia de materia y energíadesde los consumidores a los productores.

8. ¿Qué sucede con los organismos de una tramaalimentaria, si por acción humana se reduce elnúmero de consumidores secundarios de estacomunidad?

I. Los consumidores primarios aumentan.

II. El número de descomponedores decrecedramáticamente.

III. Los consumidores terciarios disminuyen.

IV. El número de productores aumentafuertemente.

A. Solo I

B. Solo III

C. I y III

D. II y IV

E. I, II, III y IV

Las preguntas 9 y 10 se refieren a la siguiente tramatrófica, correspondiente a un ecosistema terrestre. Losorganismos presentes en esta trama se representancon letras.

A

B

C

D

E

9. ¿Cuál de los siguientes organismos es productor?

A. A

B. C

C. E

D. B

E. D



Banco de preguntas

10. ¿Cuál de los siguientes organismos es depredadortope?

A. A

B. C

C. B

D. E

E. D

11. En relación con las pirámides de masa y energía,es(son) correcta(s):

I. La biomasa de los productores siempre esmayor que la de los consumidores primarios.

II. La energía de los productores siempre esmayor que la de los consumidores primarios.

III. La energía aumenta a medida que se avanzaen cada nivel trófico.

A. Solo I

B. Solo II

C. Solo III

D. I y III

E. II y III

12. Por efecto de la bioacumulación, ¿en quéorganismos será más alta la concentración de un

tóxico, como el DDT?A. Trigo.

B. Manzano.

C. Ratón colilargo.

D. Chinita.

E. Serpiente.

13. Entre los factores que disminuyen la biodiversidadde los ecosistemas, se encuentran:

I. la contaminación.

II. la actividad industrial.

III. la erosión de los suelos.

IV. la desforestación causada por incendios.

V. las variaciones estacionales de temperatura.

A. I y IV

B. II, III y IV

C. III, IV y V

D. I, II, III y IV

E. I, II, III, IV y V

14. ¿Cuál(es) de los siguientes factores tiene(n) efectos

negativo(s) sobre un ecosistema?

I. El crecimiento explosivo de la poblaciónhumana.

II. La descarga de residuos humanos sobre ríos,lagos y el mar.

III. El aumento de las tierras de labranza endetrimento del bosque nativo.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y II

D. I y III

E. I, II y III



Banco de preguntas

15. En Chile, una de las principales medidas deconservación y protección de la naturaleza es elestablecimiento de áreas silvestres protegidas.Entre los objetivos de la implementación de estamedida se encuentran:

I. impedir la entrada de personas a estas zonas

protegidas.

II. prohibir la caza y captura de las especies quehabitan en estas áreas.

III. recuperar el número de ejemplares deespecies vulnerables.

IV. promover el uso racional de la flora y faunapresente en las zonas protegidas.

A. I y II

B. III y IV

C. II y IV

D. I, II y III

E. Todas son correctas.

16. En un ecosistema agrícola existe una grancantidad de polillas que se alimentan delos brotes de árboles en plantaciones depino, destruyéndolos. Si en este ecosistemase introducen poblaciones de un insectodepredador de la polilla herbívora, se puedeesperar que:

A. la población de polillas aumente.

B. los insectos depredadores disminuyan.

C. la cantidad de pinos dañados baje.

D. las polillas herbívoras se extingan.

E. aumente la competencia entre las polillas.

17. ¿Qué tipo de organismos son imprescindibles enun ecosistema?

I. Productores.

II. Consumidores.III. Descomponedores.

A. Solo I

B. Solo II

C. I y II

D. I y III

E. I, II y III

18. En relación con la cantidad de energía disponibleen cada nivel trófico, ¿qué tipo de organismostendrá la menor población en un ecosistema?

A. Consumidores terciarios.

B. Productores.

C. Consumidores secundarios.

D. Consumidores primarios.

E. Herbívoros.

19. En los ecosistemas marinos pueden darse pirámi-des de biomasa invertidas, esto se debe a que:

A. los consumidores primarios son muy eficientesen la captura de alimento.

B. los productores tienen una alta tasa derenovación.

C. los descomponedores se encuentran enmayor número que en ambientes terrestres.

D. en el agua la luminosidad y los nutrientes sonprácticamente ilimitados.

E. las cadenas tróficas no superan los tresprimeros niveles tróficos.

20. ¿A qué nivel de organización biológicacorresponde la siguiente caracterización: “Nivelformado por grupos de organismos de diferentesespecies que se relacionan unos con otros en unambiente y tiempo determinado”?

A. Organismo.

B. Especie.

C. Comunidad.

D. Ecosistema.

E. Población.


http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 172/176172 Índice temático

Índice temático

A

Acilglicéridos, 32

Actividades complementarias, 16, 20, 23, 27, 28, 31, 34, 57,63, 67, 92, 96, 99, 105, 119, 124, 128, 135

Acuaporinas, 17

ADN, 18, 20, 26, 54, 55

Alimento, 30

Alteraciones del transporte de membrana, 62

Amensalismo, 27

Aparato de Golgi, 21

Aprendizajes esperados en relación con los OFT, 9, 49, 85,113

B

Bebidas isotónicas, 66

Bibliografía de referencia, 12, 52, 88, 116

Bioacumulación, 136, 139

Biomasa, 109

Biomoléculas, 54

Biorremediación, 136

Biósfera, 78, 92

CCadena alimentaria, 92, 112, 121

Camilo Golgi, 17

Capilaridad, 31

Célula, 8, 14, 16, 17, 20, 23, 27, 28, 31, 34

Céridos, 36

Clorofila, 101, 102, 109

Cloroplastos, 14, 26, 27, 28, 40, 54

Comensalismo, 27

Competencia, 27

Comunidad, 78

Contenidos mínimos obligatorios, 9, 49, 85, 113

DDDT, 136

Depredación, 27

Derrames de petróleo, 134

Dioxina, 136

EEcosistemas, 22, 78, 84, 925, 104, 119, 124, 128, 135

Errores frecuentes, 15, 19, 23, 27, 30, 33, 55, 60, 66, 70, 91,96, 99, 104, 119, 122

Estomas, 101, 102, 113Evaluación final, 37, 73, 109, 138

Evaluación intermedia, 29, 36, 64, 72, 101, 107, 132, 136

Experiencias previas, 14, 18, 22, 26, 30, 33, 54, 59, 65, 69, 90,95, 98, 103, 118, 121, 127, 133

FFotosíntesis, 109

Fotosíntesis en plantas acuáticas, 99

Fotosistema, 101

GGrana, 101

HHabilidades de pensamiento científico, 9, 49, 85, 113

IImportancia de las plantas para el mantenimiento de lavida en la Tierra, 92

Información complementaria, 17, 20, 24, 27, 32, 34, 56, 62,

66, 92, 93, 96, 99, 105, 119, 122, 130, 134Información genética, 18, 21, 36

Instrumento de evaluación, 44, 80, 116, 144

JJoseph Priestley, 90

LLisosoma, 21

Ley de Boyle, 25

Ley de Charles, 25

Ley de conservación de la energía, 25, 118Ley de Lavoisier, 134

Ley de los gases ideales, 25

Ley del 10 %, 129

Lynn Margulis, 17



MMaterial fotocopiable, 42, 78, 112, 142

Material genético, 14, 37

Me evalúo, 38, 75, 110, 140

Memebrana plasmática, 14, 18, 20, 21, 24, 54, 59, 60

Mesososmas, 20Metabolismo de Hatch-Slack, 96

Mitocondrias, 26, 27, 28

Modelo de encaje inducido, 34

Monosacáridos, 36

Mutualismo, 27

NNiveles de organización, 78

Niveles tróficos, 121, 128

Núcleo, 21Núcleoide, 118

OObjetivos de la unidad, 13, 47, 53, 53, 83, 89, 119, 147

Objetivos fundamentales, 8, 48, 84, 112

Organelos, 20, 23

Orientaciones curriculares, 8, 48, 84, 112

P

Parasitismo, 27PCB, 136

Peter Agre, 17

Plaguicida, 136

Planificación de la unidad, 10, 50, 86, 114

Población, 78, 124

Polisacáridos, 22, 36

Prerrequisitos, 12, 14, 18, 22, 26, 30, 33, 52, 54, 59, 65, 69, 88,90, 95, 98, 103, 116, 118, 121, 127, 133

Propiedades moleculares del agua, 31, 65

Productividad primaria, 109

Propiedades emergentes, 122

Propósito de la unidad, 8, 48, 84, 112

Protocooperación, 27

QQuimiosíntesis, 24

RReacción química, 33

Relaciones interespecíficas, 27

Retículo endoplasmático liso, 21

Retículo endoplasmático rugoso, 21

Ribosomas, 21

SSantiago Ramón y Cajal, 17

Síntesis de la unidad, 37, 73, 109, 138

T Taller de ciencias, 41, 77, 113, 142

Tejido conectivo, 157

Tejido epitelial, 157

Tejido meristemático, 156

Tejido muscular, 157

Tejido nervioso, 73, 157

Tejidos fundamentales, 156

Tejidos vasculares, 156

Teoría, 15

Teoría atómica, 25

Teoría celular, 16, 17

Teoría cinético molecular, 25

Teoría endosimbiótica, 27, 39

Theodor Schwann, 17

Tilacoide, 109

Trama trófica, 124

Transpiración y condiciones ambientales, 93

VVacuola, 54

XXilema, 101

ZZona habitable, 119


http://slidepdf.com/reader/full/1o-mbiologia-guia-didactica-del-docente 174/176174 Bibliografía

Bibliografía

Documentos oficiales

• Unidad de Currículum y Evaluación (2009). Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos Obligatorios de laEducación Media y Básica. Ministerio de Educación, Santiago, Chile.

• Unidad de Currículum y Evaluación (2011). Programa de estudio para Primer Año Medio. Ministerio de Educación,Santiago, Chile.

Libros

• Alberts, B., Bray, D., Lewia, J., Raff, M., Roberts, K., y Watson, J. (2004). Biología molecular de la célula (4a ed.).Barcelona: Ediciones Omega.

• Alonso, M. (2004). Actividades prácticas y de laboratorio para biología. México: McGraw-Hill Interamericana Editores.

• Audesirck, T. y Audesirck, G. (2008). Biología. La vida en la Tierra (8a ed.). México: Prentice Hall Internacional/PearsonEducación.

• Begon, M., y colaboradores. (1996). Ecology, individuals, populations and communities (3a ed.). Oxford: BlackwellScience.

• Brewer, R. (1998). The science of ecology (2a ed.). USA: Saunders College Publishing.

• Cooper y Hausman. (2005). La célula (5a ed.). Madrid: Editorial Marbán.

• Curtis, H., y otros. (2000). Biología (6a ed.). Madrid: Editorial Médica Panamericana.

• Dajoz, R. (2001). Tratado de ecología (2a ed.). España: Ediciones Mundi-prensa.

• Dick, W. & Carey, L. (1985). The systematic design of instruction. Scott, Foresman and Company, second edition.

• Fuentes, E. (1989). Ecología: introducción a la teoría de poblaciones y comunidades. Santiago: Ediciones UniversidadCatólica de Chile.

• Hernández, R. (1997). Metodología de la investigación. México: McGraw Hill.

• Jaksic, F.M. (1997). Ecología de los vertebrados de Chile. Santiago: Ediciones Universidad Católica de Chile.

•

Krebs, C. (1986). Ecología. Análisis experimental de la distribución y abundancia (3a ed.). Santiago: Ediciones PirámideS.A.

• Lodish, H., Berk, A. y otros (2003). Biología celular y molecular (4a ed.). Madrid: Editorial Médica Panamericana.

• Nelson, D. y Cox, M., Leningher. (2000). Principles of biochemestry (3a ed.). New York: Worth Publishers.

• Odum, E. (1986). Fundamentos de ecología (1a ed.). México: Interamericana.

• Pianka, E. (1982). Ecología evolutiva. Barcelona: Ediciones Omega.

• Prenafeta, S. (2011). Diccionario científico. Santiago: Ediciones Radio Universidad de Chile.

• Purves, W. (2009). Vida. La ciencia de la biología (8a ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana.

• Solomon, E., Berg, L., Martín, D., et col. (2001). Biología. México DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.

• Spotorno, A. E., Hoecker, G. (editores). (1993). Elementos de biología celular y genética (2a ed.). Santiago: Fondo deDesarrollo Docente, Vicerrectoría académica, Universidad de Chile.

• Tenbrink, T. (2006). Evaluación. Guía Práctica para Profesores. Narcea, S.A. de Ediciones, Madrid, España.

• Unidad de Currículum y Evaluación (2008). Evaluación para el aprendizaje: Educación básica primer ciclo. Ministeriode Educación, Santiago, Chile.

• Villagrán, M., y otros. (1996). Ecología de los bosque nativos de Chile. Santiago: Editorial Universitaria.



Solucionario fichas de refuerzo y ampliación

Ficha de refuerzo (Página 42)

1. Los seres vivos se relacionan con el medioambiente que los rodea, pueden reproducirse y alimentarse gracias a unsistema de materia organizado.

2. Las plantas pueden producir su propio alimento mediante la siguiente reacción bioquímica, denominada fotosíntesis:6CO

2 + 6H

2O → C

6H

12O

6 + 6O

2

3. Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas. Los iones de calcio (Ca2+) participan en la coagulación de la sangre y

en la contracción muscular, además de ser componentes fundamentales de los huesos. Los iones de sodio (Na +) y depotasio (K+) son responsables del funcionamiento de las células nerviosas.

4. Biomoléculas orgánicas Funciones Ejemplos

Carbohidratos Fuente principal de energía Sacarosa

Lípidos Reserva energética Ácidos grados

Ácidos nucleicos Información genética Ácido desoxirribonucleico

Proteínas Estructural Colágeno

5. Célula animal: A. Retículo endoplasmático liso. B. Núcleo. C. Nucléolo. D. Aparato de Golgi. E. Peroxisomas.F. Centríolo. G. Lisosoma.

Célula vegetal: A. Núcleo. B. Nucléolo. C. Retículo endoplasmático liso. D. Vacuola. E. Cloroplasto.F. Mitocondria. G. Aparato de Golgi. H. Lisosoma. I. Pared celular.

Ficha de ampliación (Página 43)

1. Bioelementos primarios: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre. Bioelementos secundarios: calcio,sodio, potasio, magnesio, cloro, hierro, yodo. Oligoelementos: boro, bromo, cobre, flúor, manganeso, silicio.

2. a. Los esteroides son un tipo de compuestos orgánicos derivados del núcleo del pentanohidrofenanteno oesterano que se compone de carbono e hidrógeno formando cuatro anillos fusionados. Los esteroidesmás característicos son los esteroles, los ácidos biliares y las hormonas esteroidales.

b. Si los niveles de colesterol en la sangre se elevan se produce una hipercolesterolemia. Está demostrado que laspersonas con niveles de colesterol muy altos tienen el doble de riesgo de sufrir un infarto de miocardio queaquellas con niveles bajos.

3. a. i. Carbohidrato (monosacárido). ii. Proteínas (aminoácido). iii. Lípido (esteroide). iv. Ácido nucleico (ADN).

b. El compuesto i, que es un monosacárido y el compuesto ii, que es un aminoácido.

c. El compuesto iv es una molécula de ADN, cuya función es almacenar y transmitir la información hereditaria.

Ficha de refuerzo (Página 78)

Las ilustraciones solicitadas pueden ser como las siguientes:




4. a. i. Célula muscular (miocito). ii. Célula nerviosa (neurona).

b. Las formas de las células están en directa relación con la función biológica que desempeñan, y es parte del procesode adaptación biológica de los seres vivos.

c. Las células musculares adoptan esta forma porque tienen la posibilidad de contraerse y relajarse, lo que permiteque un organismo, como el cuerpo humano, pueda moverse. Las neuronas, por su parte, transmiten impulsosnerviosos a lo largo del cuerpo, por lo que sus formas se adaptan para lograr conectarse con otras neuronas.

2. a. V. b. F. c. V. d. F. e. F. f. V.Ficha de refuerzo (Página 114)

a. El color verde se debe a la presencia de clorofila, ya que, debido a su composición química, la clorofila puede disolverseen alcohol.

b. El lugol sirve para identificar polisacáridos como el almidón que se almacena en las hojas, es por ello que al agregarlugol la hoja cambia de color, tornándose oscura.

c. En las hojas verdes el lugol identificó la presencia de almidón, en cambio, en las hojas de color blanco o amarillas, noidentificó la presencia de almidón.

d. La diferencia se debe a la presencia o no de almidón en las hojas, debido a la participación de la clorofila en la reacciónde fotosíntesis.

e. Respuesta sujeta a la hipótesis planteada por los estudiantes.


a. Las plantas del recipiente 3 poseen mayor productividad.

b. La PPN se calcula así, debido a que se quiere establecer la productividad alcanzada en los 10 días en condicionesnormales de luz. Aquellas plantas mantenidas en oscuridad no realizaron fotosíntesis, pero sí respiración celular.

1º M_Biologia -Guía Didáctica Del Docente

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