guia didactica docente biología

178
5/27/2018 guiadidacticadocentebiologa-slidepdf.com http://slidepdf.com/reader/full/guia-didactica-docente-biologia 1/178 Bi í 1 º to  d l e tu iante ió  m ia ic ió  E ia l p ra l M in is te rio  d  E ió ro ib id  s  co rcia liz ió  ía  A le  ja  L ó  V illi  P  N ia  Edición Especial para el Ministerio de Educación Prohibida su comercialización Sebastián Pereda N Biología  1º Guía didáctica del docente Educación media

Transcript of guia didactica docente biología

  • Biologa1Texto del estudiante

    Educacin media

    Edicin Especial parael Ministerio de Educacin

    Prohibida su comercializacin

    Edicin Especial parael Ministerio de Educacin

    Prohibida su comercializacin

    Text

    o de

    l est

    udia

    nte

    Bio

    log

    a 1

    Ed

    ucac

    in

    med

    ia

    Mara Alejandra Lpez VerrilliSandra Pereda Navia

    Portada_Biol1.indd 2

    12-12-13 8:42

    Biologa11

    Edicin Especial parael Ministerio de Educacin

    Prohibida su comercializacin

    Mara Alejandra Lpez VerrilliSandra Pereda Navia

    Edicin Especial parael Ministerio de EducacinProhibida su comercializacin

    Edicin Especial parael Ministerio de EducacinProhibida su comercializacin

    Sebastin Pereda Navia

    Biologa11Educacin media

    Educacin media

    BiologaEducacin mediaBiologa

    Biologa 1Gua didctica del docente

    Educacin media

    Gu

    a d

    idc

    tica

    del

    doc

    ente

    Bio

    log

    a 1

    Edu

    caci

    n m

    edia

  • Biologa1 Educacin media

    Sebastin Pereda Navia

    Licenciado en Ciencias Biolgicas

    Pontificia Universidad Catlica de Chile

    Gua didctica del docente

    Autor Gua didctica del docente

  • La Gua didctica del docente correspondiente al Texto Biologa 1 Educacin media es una obra colectiva, creada y diseada por el Departamento de Investigaciones Educativas de Editorial Santillana, bajo la direccin editorial de:

    RODOLFO HIDALGO CAPRILE

    SUBDIRECCIN EDITORIAL REA PBLICA:

    Marisol Flores Prado

    EDICIN Y ADAPTACIN:

    Franco Cataldo Lagos

    AUTORES DEL TEXTO DEL ESTUDIANTE:

    Mara Alejandra Lpez Verrilli

    Sandra Pereda Navia

    AUTOR DE LA GUA DIDCTICA DEL DOCENTE:

    Sebastin Pereda Navia

    JEFATURA DE ESTILO

    Alejandro Cisternas Ulloa

    CORRECCIN DE ESTILO:

    Rodrigo Silva Amstica

    DOCUMENTACIN:

    Paulina Novoa Venturino

    Cristin Bustos Chavarra

    SUBDIRECCIN DE DISEO:

    Vernica Romn Soto

    Con el siguiente equipo de especialistas:

    DISEO Y DIAGRAMACIN

    Ral Urbano Cornejo

    Ximena Cataln Pino

    FOTOGRAFA:

    Archivo Santillana

    CUBIERTA:

    Ral Urbano Cornejo

    PRODUCCIN:

    Rosana Padilla Cencever

    2014, by Santillana del Pacfico S. A. de EdicionesDr. Anbal Arizta 1444, Providencia, Santiago (Chile)

    PRINTED IN CHILEImpreso en Chile por Quad/Graphics.

    ISBN: 978 - 956 - 15 - 2302 - 9Inscripcin N: 237.055

    Se termin de imprimir esta 1 edicin de3 800 ejemplares, en el mes de enero del ao 2014.

    www.santillana.cl

  • Gua didctica del docente 3

    ndice

    Organizacin del Texto del estudiante 4

    Organizacin de la Gua didctica del docente 5

    Fundamentacin del diseo instruccional 6

    Unidad 1: La clula 8

    Material fotocopiable 41

    Unidad 2: Especializacin y transporte celular 48

    Material fotocopiable 77

    Unidad 3: Fotosntesis 84

    Material fotocopiable 113

    Unidad 4: Materia y energa en los ecosistemas 120

    Material fotocopiable 150

    Banco de preguntas 158

    ndice temtico 172

    Bibliografa 174

  • 4Organizacin del Texto del estudiante

    El texto Biologa 1 Educacin media se organiza en cuatro unidades. En cada una de ellas, los contenidos son presentados como lecciones para facilitar la comprensin y el orden de estos. Todas las unidades y lecciones poseen una estructura en comn, la que se presenta a continuacin.

    Inicio de unidad. En estas pginas se describen los contenidos que se desarrollarn. Adems, se hace referencia a los objetivos y aprendizajes esperados que se trabajarn en cada unidad. En esta seccin se incluyen:

    Para comenzar: actividad introductoria que relaciona los conocimientos adquiridos anteriormente con el tema de la unidad, por medio de preguntas a partir de una imagen.

    Me preparo para la unidad: serie de actividades cuyo objetivo es que los estudiantes se aproximen a los contenidos de la unidad.

    Aprenders a...: seccin que presenta las lecciones que forman parte de la unidad y los aprendizajes esperados que se desarrollan en cada una de ellas.

    Desarrollo de los contenidos. Despus del inicio de la unidad, comienza el desarrollo de los contenidos, los que se encuentran organizados en lecciones. Cada leccin incluye una serie de actividades y cpsulas que complementan la comprensin del tema tratado. Estas son:

    Ttulo de la leccin: a modo de pregunta, se indica el tema de la leccin.

    Necesitas saber: apela a los conocimientos previos que se necesitan para comprender los contenidos.

    Propsito de la leccin: plantea el objetivo de la leccin.

    Actividad exploratoria: corresponde a una actividad experimental que permite evidenciar fenmenos relacionados con el objetivo de cada leccin.

    Actividades: en esta seccin los estudiantes aplican y refuerzan lo aprendido en la leccin.

    Trabaja con TIC: esta cpsula dirige a los estudiantes al material existente en la web respecto del tema de cada leccin.

    Conexin con: muestra la relacin que existe entre los contenidos tratados y otras disciplinas del conocimiento.

    Para saber +: posee informacin adicional que complementa lo visto en cada leccin.

    Actividades de cierre: corresponde a actividades que engloban toda la leccin.

    Minitaller cientfico y Trabajo cientfico: se plantean actividades experimentales, de fcil ejecucin, que permiten desarrollar las habilidades de pensamiento cientfico.

    Qu opinas?: invita a los estudiantes a reflexionar y opinar acerca de un tema relacionado con el contenido de la leccin.

    Evaluacin de los contenidos. El texto del estudiante incluye dos instancias de evaluacin. La primera, llamada Evaluacin de proceso, permite conocer el grado de comprensin de las lecciones antes del trmino de la unidad. La segunda, llamada Evaluacin final, se encuentra al trmino de la unidad y abarca todos los contenidos estudiados en la unidad.

    La seccin Me evalo permite evidenciar el desempeo de los estudiantes en la evaluacin final. Adems, se presentan Actividades comple-mentarias para reforzar los contenidos ms dbiles, o bien para profundizarlos.

    Finalizacin de la unidad. En estas pginas se presenta la Sntesis de la unidad, que resume las lecciones tratadas. Finalmente, en la seccin Ciencia, tecnologa y sociedad se presentan temas de actualidad relacionados con la disciplina.

    fcataldoResaltadoSe considera que este prrafo se hace cargo de la peticin de agregar al final de la pgina la frase: "Este modelo se replica consistentemente a lo largo de todas las unidades que componen el texto"

  • Gua didctica del docente 5

    Organizacin de la Gua didctica del docente

    La Gua didctica del docente se organiza en cuatro unidades, las cuales entregan orienta-ciones y sugerencias para el tratamiento de los contenidos y para el desarrollo de las habilidades propias del nivel y de la disciplina. La estructura de cada unidad es la siguiente:

    Orientaciones curriculares. En estas pginas se presenta el ttulo de la unidad y se declaran los fundamentos para el desarrollo de la misma. Estas contemplan:

    Propsito de la unidad: se declara el objetivo de la unidad y se exponen las herramientas con las cuales se trabajarn los contenidos.

    Objetivos Fundamentales Verticales: corresponden a los objetivos declarados en el Marco Curricular.

    Contenidos Mnimos Obligatorios: corresponden a los contenidos mnimos declarados en el Marco Curricular. Estos se evidencian en los Aprendizajes Esperados y los Indicadores de Evaluacin, sealados en el Programa de Estudio.

    Habilidades de pensamiento cientfico: estas habilidades disciplinares permiten al estudiante adquirir herramientas para aproximarse al quehacer cientfico.

    Aprendizajes Esperados en relacin con los OFT: corresponden a las habilidades transversales que los estudiantes deben desarrollar, y que no son disciplinares.

    Planificacin de la unidad: organizacin que incluye los Aprendizajes Esperados y los Objetivos especficos de cada leccin. Adems, se mencionan los contenidos e instrumentos de evaluacin presentes en el Texto del estudiante. Finalmente se sealan los Indicadores de Evaluacin y el tiempo estimado, en horas pedaggicas, para el logro de cada aprendizaje.

    Prerrequisitos y bibliografa de la unidad: conocimientos previos que el alumno necesita para abordar cada leccin. Adems, se sugiere una bibliografa de referencia para cada una de ellas.

    Orientaciones para el inicio de la unidad. En esta seccin se sugieren algunas actividades para motivar a los alumnos al estudio de la unidad.

    Orientaciones de trabajo por leccin. Incluye sugerencias para el inicio, desarrollo y cierre de cada leccin, adems del solucionario para las actividades propuestas en el Texto del estudiante, cuyas respuestas estn formuladas en pos de guiar al docente en su rol de mediador del proceso de enseanza-aprendizaje, especialmente de aquellos conceptos de mayor complejidad. Tambin se entregan sugerencias para evitar o corregir los errores frecuentes que los estudiantes cometen en el desarrollo de estas actividades. Finalmente se ponen a disposicin del docente, en los momentos del proceso de enseanza que se consideraron pertinentes, informacin y actividades complementarias. Estas ltimas estn agrupadas en dos niveles, que permiten abordar los contenidos de la disciplina de acuerdo con la diversidad de intereses, ritmos y estilos de aprendizaje de los estudiantes.

    Sugerencias y respuestas esperadas en Trabajo cientfico y Evaluacin de proceso. En estas secciones se presentan las posibles respuestas de los alumnos en el Trabajo cientfico. Se detalla tambin el solucionario de las actividades que se plantean en la Evaluacin de proceso.

    Orientaciones para las pginas finales de la unidad. Esta seccin entrega algunas sugerencias para terminar la unidad (Sntesis y Me evalo) y reforzar los contenidos que los estudiantes no hayan logrado incorporar. Se entrega tambin el solucionario de la Evaluacin final.

    Material fotocopiable. Corresponde a material complementario para trabajar con los alumnos, e incluye: Taller de ciencias, Fichas de refuerzo y ampliacin e instrumentos de evaluacin con su respectiva tabla de especificaciones.

    Banco de preguntas. Set de preguntas de opcin mltiple, agrupadas por unidad, que pueden ser utilizadas para elaborar evaluaciones o actividades de reforzamiento.

  • 6Fundamentacin del diseo instruccional

    Con el propsito de que los estudiantes logren los Objetivos Fundamentales (OF) y Contenidos Mnimos 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 comienza con la identificacin de los conocimientos previos de los estudiantes, contina con la entrega y tratamiento didctico de los contenidos conceptuales, habilidades y actitudes, el diseo e implementacin de procedimientos evaluativos de proceso, y finalmente instancias para evaluar sumativamente los aprendizajes logrados. Este modelo se replica consistentemente a lo largo de todas las unidades que componen el texto.

    As, cada unidad temtica consta de un conjunto de elementos clave que forman parte de un sistema que se estructura siguiendo la propuesta de Dick y Carey (1988), y que se detallan a continuacin:

    a. Identificar la meta de enseanza. Se basa en definir qu es lo que se espera que los estudiantes sean capaces de saber o hacer luego de completar el proceso de enseanza-aprendizaje de cada unidad temtica.

    b. Implementar un anlisis instruccional. Implica determinar qu tipo de aprendizaje es el que se quiere que el estudiante alcance: conceptual, procedimental o actitudinal. Una vez identificado esto, hay que establecer las habilidades que estn en la base y cuyo desarrollo conducir al logro del aprendizaje deseado.

    c. Identificar las conductas de entrada y las caractersticas generales de los estudiantes. En esta etapa se identifican los conocimientos e ideas previas que traen los estudiantes y que sirven de cimiento para el logro de los aprendizajes deseados. De no estar presentes, se implementan instancias de refuerzo y nivelacin.

    d. Redaccin de objetivos especficos. Los objetivos especficos se declaran explcitamente en cada unidad para que los estudiantes conozcan desde el comienzo qu es lo que aprendern y cmo lo que ya saben conecta con lo nuevo, promoviendo aprendizajes significativos.

    e. Desarrollo de instrumentos de evaluacin (formativa y sumativa). Para evaluar el desarrollo de la estrategia de instruccin propuesta, se han diseado diversos materiales centrados en las necesidades de aprendizaje del alumno como en la labor educativa del docente. Cada instancia de evaluacin permite monitorear el proceso de enseanza-aprendizaje, adems de entregar informacin para tomar decisiones relacionadas con las estrategias de instruccin.

    f. Desarrollo de la estrategia didctica y seleccin de materiales de instruccin. Esta propuesta didctica se operacionaliza en dos materiales: el texto escolar, destinado a promover el aprendizaje del estudiante y la gua didctica del docente, que contiene la explicitacin de los aspectos pedaggicos que sustentan la propuesta: sugerencias de trabajo pgina a pgina, solucionario, instrumentos de evaluacin fotocopiables, entre otros.

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

  • 4UNIDAD

    Gua didctica del docente 7

    Evaluacin final

    Evaluacin sumativa Evala el resultado

    del proceso enseanza-aprendizaje

    Actividad exploratoria

    Conductas de entrada Permite que los estudiantes relacionen

    sus ideas previas con los contenidos que tratarn en cada leccin

    Inicio de unidad

    Presenta el propsito de la unidad

    Desarrollo de contenidos

    Conocimientos habilidades

    Evaluacin de proceso

    Evaluacin formativa Evala el progreso de los

    aprendizajes

    Actividades

    Evaluacin implcita

    Proceso de aprendizaje

    al servicio

    Prerrequisitos

    Conductas de entrada Conocer los logros en el aprendizaje y detectar las dificultades

    Reflexin acerca de los aprendizajes logrados

    Conectado con la experiencia y contextos de los estudiantes

    Contenido

    Habilidades

    Preconceptos (correctos o errados)

    A continuacin, se describe un diagrama del modelo instruccional que sustenta el Texto Biologa 2 Educacin media.

    Lo anterior se traduce en un modelo pedaggico que sustenta la organizacin y estructura del Texto Biologa 1 Educacin media, que se presenta en el siguiente diagrama:

    fcataldoResaltadoSe modific

  • 1UNIDAD

    8 Unidad 1: La clula

    La clula

    Propsito de la unidadEl propsito de la unidad es el estudio de la estructura y funcin de las diferentes molculas biolgicas que componen la clula y sus funciones especficas en el metabolismo celular. Tambin se aborda la descripcin de los diferentes tipos celulares.

    Estos conocimientos se integran con habilidades de pensamiento cientfico relativas al anlisis de investigaciones clsicas relacionadas con las molculas que participan en el metabolismo celular. En esta misma lnea, se propone el desarrollo de habilidades para organizar, interpretar datos, y formular explicaciones y conclusiones, apoyndose en las teoras y conceptos cientficos sobre la composicin y funcin molecular de la clula.

    Objetivos Fundamentales VerticalesDe acuerdo con el Decreto Supremo de Educacin N 254 (pgina 274), los estudiantes sern capaces de:

    Describir investigaciones cientficas clsicas o contemporneas relacionadas con los conoci-mientos del nivel, reconocindolas como ejemplos del quehacer cientfico (OFV 1).

    Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyndose en las teoras y conceptos cientficos en estudio (OFV 2).

    Describir el origen y el desarrollo histrico de conceptos y teoras relacionados con los conocimientos del nivel, valorando su importancia para comprender el quehacer cientfico y la construccin de conceptos nuevos ms complejos (OFV 3).

    Comprender la importancia de las leyes, teoras e hiptesis en la investigacin cientfica y distinguir unas de otras (OFV 4).

    Comprender que la clula est constituida por diferentes molculas biolgicas que cumplen funciones especficas en el metabolismo celular (OFV 5).

    Contenidos Mnimos Obligatorios De acuerdo con el Decreto Supremo de Educacin N 254 (pgina 275), los CMO es el siguiente:

    Identificacin de las principales molculas orgnicas que componen la clula y de sus propiedades estructurales y energticas en el metabolismo celular (CMO 5).

    Orientaciones curriculares

    11UNIDAD

    fcataldoResaltadoSe incluy referencia al decreto. Esto se repite en las pginas correspondientes del resto de las unidades.

    fcataldoResaltadoSe identific el OFV. Esto se repite en las pginas correspondientes del resto de las unidades.

    fcataldoResaltadoSe incluy referencia al decreto. Esto se repite en las pginas correspondientes del resto de las unidades.

    fcataldoResaltadoSe identifica cada CMO. Esto se repite en las pginas correspondientes del resto de las unidades.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 9

    Habilidades de pensamiento cientfico

    HabilidadLecciones

    1 2 3 4 5 6

    Identificacin de problemas, hiptesis, procedimientos experimentales, inferencias y conclusiones en investigaciones cientficas clsicas o contemporneas; por ejemplo, los descubrimientos realizados por Hooke, Schwann, Schleinder, Virchow o Weismann en biologa celular. Caracterizacin de la importancia de estas investigaciones en relacin con su contexto histrico (CMO 1).

    Distincin entre ley, teora e hiptesis, y caracterizacin de su importancia en el desarrollo del conocimiento cientfico (CMO 4).

    Aprendizajes Esperados en relacin con los OFTDe acuerdo con el Programa de Estudio de Primer ao medio de Biologa (pgina 39), son los siguientes:

    Inters por conocer la realidad al estudiar los fenmenos abordados en la unidad

    Busca informacin complementaria a la entregada por el docente para satisfacer sus intereses e inquietudes. Formula preguntas para profundizar o expandir su conocimiento sobre los temas en 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 fenmenos que observa en su entorno.

    Busca nuevos desafos de aprendizaje.

    El desarrollo de actitudes de perseverancia, rigor y cumplimiento

    Inicia y termina investigaciones o trabajos asumidos.

    Registra en orden cronolgico 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 cientfico pertinente.

    fcataldoResaltadoSe modific presentacin de las habilidades de pensamiento cientfico en pos de ganar claridad. Esto se repite en las pginas correspondientes del resto de las unidades.

  • 10 Unidad 1: La clula

    Planificacin de la unidad

    Aprendizaje Esperado Objetivo Especfico Leccin Contenido Instrumento de evaluacin Indicador de EvaluacinTiempo estimado

    (horas pedaggicas)

    Describir investigaciones cientficas clsicas o contemporneas relacionadas con la teora celular.

    Describir la estructura y funcin de organelos y estructuras de la clula eucarionte (membrana plasmtica, ncleo, retculo endoplasmtico, ribosoma, peroxisoma, lisosoma, aparato de Golgi, mitocondria, cloroplasto, vacuola y pared celular).

    Conocer los aportes realizados por diferentes cientficos al estudio de la clula y los postulados de la teora celular.

    Distinguir los diferentes tipos celulares e identificar las funciones de los diferentes organelos.

    Describir la funcin de cloroplastos y mitocondrias.

    Explicar la importancia de la teora endosimbitica.

    1Cmo se descubri la clula?

    Teora celular Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Describen los aportes realizados por diferentes cientficos al estudio de la clula y los postulados de la teora celular.

    2

    2Qu tipos de clulas existen y cmo funcionan?

    Clula eucarionte y procarionte

    Clula animal y vegetal

    Organelos celulares

    Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Identifican en ilustraciones los principales organelos y estructuras involucradas en las funciones celulares.

    Describen la funcin general de los principales organelos y estructuras de la clula eucarionte.

    Distinguen diferencias y similitudes entre clulas animales y vegetales, a partir del reconocimiento de sus principales organelos y estructuras.

    Distinguen los principales elementos diferenciales entre clulas eucariontes y procariontes.

    4

    3Cmo son los organelos que producen energa en la clula?

    Funcin de cloroplastos y mitocondrias

    Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Describen la funcin del cloroplasto en la fotosntesis incluyendo el papel de la clorofila.

    Analizan la funcin de la mitocondria en la respiracin celular, identificando reactantes, productos y compartimientos implicados en la produccin de la energa celular.

    2

    4Cmo se origin la clula eucarionte?

    Teora endosimbitica Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Explican la importancia de la compartimentalizacin como un elemento de modernidad en las clulas eucariontes y formulan hiptesis sobre el origen de las clulas eucariticas modernas.

    2

    Explicar que la clula est constituida por diferentes molculas orgnicas (carbohidratos, protenas, lpidos, cidos nucleicos) que cumplen funciones especficas en el metabolismo celular.

    Identificar las principales biomolculas inorgnicas y orgnicas, y reconocer en qu estructuras se encuentran.

    Describir el rol de las enzimas e identificar las condiciones ptimas de su funcionamiento.

    5De qu est compuesta la clula?

    Biomolculas orgnicas Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Identifican a los carbohidratos, protenas, lpido y cidos nucleicos como los principales constituyentes moleculares de las clulas. Por ejemplo, en la membrana plasmtica.

    Identifican los componentes inorgnicos de la clula y su importancia en la constitucin de esta.

    Describen la composicin atmica y estructural de las principales molculas orgnicas.

    Describen las principales funciones que cumplen en la clula los carbohidratos, protenas, lpidos y cidos nucleicos.

    2

    6Qu funcin tienen las enzimas?

    Enzimas Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Describen el rol de las enzimas como catalizadores biolgicos esenciales en el metabolismo celular, incluyendo la especificidad de sustrato y de accin.

    Identifican las condiciones necesarias de temperatura, pH, disponibilidad de sustrato para el ptimo funcionamiento enzimtico en la clula aplicados a ejemplos concretos tales como en el proceso digestivo.

    2

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 11

    Aprendizaje Esperado Objetivo Especfico Leccin Contenido Instrumento de evaluacin Indicador de EvaluacinTiempo estimado

    (horas pedaggicas)

    Describir investigaciones cientficas clsicas o contemporneas relacionadas con la teora celular.

    Describir la estructura y funcin de organelos y estructuras de la clula eucarionte (membrana plasmtica, ncleo, retculo endoplasmtico, ribosoma, peroxisoma, lisosoma, aparato de Golgi, mitocondria, cloroplasto, vacuola y pared celular).

    Conocer los aportes realizados por diferentes cientficos al estudio de la clula y los postulados de la teora celular.

    Distinguir los diferentes tipos celulares e identificar las funciones de los diferentes organelos.

    Describir la funcin de cloroplastos y mitocondrias.

    Explicar la importancia de la teora endosimbitica.

    1Cmo se descubri la clula?

    Teora celular Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Describen los aportes realizados por diferentes cientficos al estudio de la clula y los postulados de la teora celular.

    2

    2Qu tipos de clulas existen y cmo funcionan?

    Clula eucarionte y procarionte

    Clula animal y vegetal

    Organelos celulares

    Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Identifican en ilustraciones los principales organelos y estructuras involucradas en las funciones celulares.

    Describen la funcin general de los principales organelos y estructuras de la clula eucarionte.

    Distinguen diferencias y similitudes entre clulas animales y vegetales, a partir del reconocimiento de sus principales organelos y estructuras.

    Distinguen los principales elementos diferenciales entre clulas eucariontes y procariontes.

    4

    3Cmo son los organelos que producen energa en la clula?

    Funcin de cloroplastos y mitocondrias

    Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Describen la funcin del cloroplasto en la fotosntesis incluyendo el papel de la clorofila.

    Analizan la funcin de la mitocondria en la respiracin celular, identificando reactantes, productos y compartimientos implicados en la produccin de la energa celular.

    2

    4Cmo se origin la clula eucarionte?

    Teora endosimbitica Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Explican la importancia de la compartimentalizacin como un elemento de modernidad en las clulas eucariontes y formulan hiptesis sobre el origen de las clulas eucariticas modernas.

    2

    Explicar que la clula est constituida por diferentes molculas orgnicas (carbohidratos, protenas, lpidos, cidos nucleicos) que cumplen funciones especficas en el metabolismo celular.

    Identificar las principales biomolculas inorgnicas y orgnicas, y reconocer en qu estructuras se encuentran.

    Describir el rol de las enzimas e identificar las condiciones ptimas de su funcionamiento.

    5De qu est compuesta la clula?

    Biomolculas orgnicas Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Identifican a los carbohidratos, protenas, lpido y cidos nucleicos como los principales constituyentes moleculares de las clulas. Por ejemplo, en la membrana plasmtica.

    Identifican los componentes inorgnicos de la clula y su importancia en la constitucin de esta.

    Describen la composicin atmica y estructural de las principales molculas orgnicas.

    Describen las principales funciones que cumplen en la clula los carbohidratos, protenas, lpidos y cidos nucleicos.

    2

    6Qu funcin tienen las enzimas?

    Enzimas Trabaja con lo que sabes

    Al finalizar la leccin

    Describen el rol de las enzimas como catalizadores biolgicos esenciales en el metabolismo celular, incluyendo la especificidad de sustrato y de accin.

    Identifican las condiciones necesarias de temperatura, pH, disponibilidad de sustrato para el ptimo funcionamiento enzimtico en la clula aplicados a ejemplos concretos tales como en el proceso digestivo.

    2

  • 12 Unidad 1: La clula

    Prerrequisitos y bibliografa de la unidad

    Prerrequisitos

    A continuacin, se describen los prerrequisitos necesarios para la unidad, como tambin algunos textos de consulta.

    Bibliografa de referencia

    Leccin 1 Cmo se descubri la clula?

    Purves, D. y otros. (2009). Vida: la ciencia de la Biologa. Madrid: Editorial Mdica Panamericana.

    Leccin 2 Qu tipos de clulas existen y cmo funcionan?

    Curtis, H., Barnes, S. y Schneck, A. (2008). Biologa. Madrid: Editorial Mdica Panamericana.

    Leccin 3 Cmo son los organelos que producen energa en la clula?

    Campbell, N., Mitchell, L. y Reece, J. (2001). Biologa conceptos y relaciones. Ciudad de Mxico: Editorial Pearson Educacin.

    Leccin 4 Cmo se origin la clula eucarionte?

    Curtis, H., Barnes, S. y Schneck, A. (2008). Biologa. Madrid: Editorial Mdica Panamericana.

    Leccin 5 De qu est compuesta la clula?

    Audesirk, T., Audesirk, G., Byers, B. (2008) Biologa de la vida en la Tierra. (8 edicin) Mxico: Pearson Prentice Hall.

    Leccin 6 Qu funcin tienen las enzimas?

    De Robertis, E. y De Robertis, E. (1994) Biologa celular y molecular. (11 edicin) Argentina: Editorial El Ateneo.

    Leccin 1 Cmo se descubri la clula?

    Leccin 2 Qu tipos de clulas existen y cmo funcionan?

    Caractersticas generales de las clulas y niveles de organizacin de los seres vivos.

    Estructura de la clula.

    Leccin 3 Cmo son los organelos que producen energa en la clula?

    Leccin 4 Cmo se origin la clula eucarionte?

    Organismos auttrofos y fotosntesis. Estructura de las bacterias, los cloroplastos y las mitocondrias.

    Leccin 5 De qu est compuesta la clula?

    Leccin 6 Qu funcin tienen las enzimas?

    Nutrientes presentes en los alimentos y definicin de molcula.

    Estructura de las protenas, reacciones qumicas.

    Atencin

    En las lecciones 1 (pg. 21) y 3 (pg. 28) se proponen actividades experimentales que requieren anticipar su preparacin, por lo que se le sugiere que revise el diseo experimental propuesto en cada una de ellas.

    fcataldoNota adhesivaEl cambio de posicin en la gua de esta tabla obligara a una redistribucin general de los contenidos de esta.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 13

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

    Me preparo para la unidad

    Gue la lectura de las pginas 6 a 11, Biologa, la ciencia que estudia la vida, haciendo comentarios y pidindoselos tambin a sus estudiantes.

    Pregunte a sus estudiantes qu saben acerca de la clula, sus componentes y caractersticas. Escriba en la pizarra las principales ideas mencionadas y pida participacin voluntaria para elaborar un esquema con ellas.

    Solicite a sus estudiantes que enuncien y anoten en sus cuadernos ejemplos de diferentes tipos celulares que conozcan y sus caractersticas.

    Explique a sus estudiantes que todos los seres vivos estn compuestos de clulas y que estas comparten ciertos rasgos y se diferencian en otros. Esto permite clasificarlas en eucariontes, procariontes, animal y vegetal.

    Objetivos de la unidad

    Invite a los estudiantes a leer y analizar cada uno de los objetivos presentados para cada leccin en la pgina 12 del texto, para que ellos tomen conciencia de los aprendizajes que debern alcanzar al finalizar la unidad, y dar as mayor sentido a su estudio.

    Para comenzar

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

    Pida a sus estudiantes que lean y comenten la seccin Me preparo para la unidad y que respondan las preguntas de la cpsula Para comenzar en sus cuadernos. Luego, dirija una puesta en comn.

    Mediante participacin voluntaria, que anoten en la pizarra las principales conclusiones obtenidas a partir de las respuestas a las preguntas y que las discutan. Luego, organice una puesta en comn.

    fcataldoNota adhesivaSe elimin prrafo de acuerdo con indicacin.

  • 14 Unidad 1: La clula

    Orientaciones de trabajo Leccin 1 (Pginas 14 a 17)

    Sugerencias de inicio de leccin

    A continuacin, se entregan algunas sugerencias para iniciar la leccin, haciendo hincapi en las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y Trabaja con lo que sabes de la pgina 14.

    Antes de iniciar el trabajo de esta leccin, se le recomienda guiar a los estudiantes en la lectura de los anexos 3 y 4 del texto del estudiante, Uso del microscopio y Preparacin de muestras, respectivamente.

    Adems, se le recomienda que organice al curso en grupos de trabajo. Renase con un delegado de cada grupo, el cual debe ir variando, para preparar con la debida anticipacin los pasos prcticos incluidos en algunas de las lecciones de la unidad, estos son: Mini Taller de la pgina 21 y Trabaja con lo que sabes de la pgina 28.

    Experiencias previas

    Basados en los aprendizajes alcanzados en cursos anteriores, pida a sus alumnos que respondan las siguientes preguntas:

    Qu es una clula y dnde se encuentran?

    Cules son los tipos celulares que conocen?

    Qu diferencias existen entre los diferentes tipos celulares?

    Por qu es importante estudiar y conocer las clulas?

    Con qu instrumentos es posible estudiar las clulas?

    Prerrequisitos (Debes recordar, pgina 14)

    La clula es la unidad fundamental de los seres vivos, pues constituye tanto a los organismos unicelulares como a los pluricelulares. Todas ellas tienen una organizacin comn, basada en la interdependencia de su membrana plasmtica con los procesos citoplasmticos dirigidos por el material gentico. Sin embargo, se distinguen dos tipos fundamentales de clulas en virtud de su complejidad u organizacin: las clulas eucariontes, con un sistema de endomembranas que permite la compartimentalizacin de funciones, y las procariontes, que carecen de este rasgo.

    Los vegetales y los animales son los organismos pluricelulares ms complejos, estos estn formados por clulas eucariontes caractersticas. Por ejemplo, las clulas de vegetales cuentan con cloroplastos, pared celular y una gran vacuola, mientras que las clulas de los animales carecen de todos estos elementos y cuentan con centriolos, componentes ausentes en las clulas vegetales.

    Trabaja con lo que sabes (Pgina 14)

    Respuestas esperadas

    6.

    a. Debido a que en la estructura observada se puede reconocer un gran nmero de clulas semejantes.

    b. Las estructuras celulares que se logran distinguir son pared celular, citoplasma, ncleo y vacuola.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 15

    Sugerencias de desarrollo de leccin

    A continuacin, se entregan orientaciones para desarrollar la leccin, poniendo nfasis en dar cuenta de los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar la respuestas esperadas de las actividades y en disponer de actividades e informacin complementaria para enriquecer la leccin.

    Tratamiento de errores frecuentes

    Es probable que los estudiantes confundan los conceptos de teora e hiptesis. Ante esto, puede ser pertinente que les explique que una teora es una idea general que explica coherentemente un conjunto de observaciones y hechos observables en la naturaleza. A partir de una teora se pueden elaborar hiptesis que intenten explicar fenmenos naturales particulares.

    Una hiptesis puede ser entendida como una proposicin que permite responder tentativamente a un problema de investigacin, segn los antecedentes que se posee, y que debe ser confirmada o refutada a travs de un proceso de investigacin cientfica.

    Actividad 1, Pensamiento crtico (Pgina 15)

    Respuestas esperadas

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

    2. Al trabajar con el mismo tejido hubiera visto ms detalles de la pared celular, pero no estructuras celulares, pues se trata de un tejido constituido por clulas muertas.

    Actividad 2, Pensamiento crtico (Pgina 17)

    Respuestas esperadas

    1.

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

    b. Debido a que los procesos fisiolgicos que desarrolla un organismo pluricelular son el resultado de la interaccin del conjunto de clulas que lo conforman, es correcto pensar que la enfermedad, entendida como una alteracin del funcionamiento normal del organismo, tenga su causa en la alteracin del trabajo celular.

    2. Una de las caractersticas de la ciencia es que esta acumula conocimiento y lo organiza en teoras, las que son vlidas mientras no aparezcan nuevos datos que las refuten u obliguen a modificarlas. Este carcter dinmico de la ciencia queda bien ejemplificado con el desarrollo de la teora celular, pues, a medida que se acumularon observaciones e informacin sobre las clulas, esta teora se fue perfeccionando.

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

  • 16 Unidad 1: La clula

    Actividades complementarias

    Estas actividades permiten mejorar la comprensin sobre la teora celular.

    Nivel bsico

    1. Qu evidencias permitieron proponer esos tres postulados? Indica la importancia del microscopio.

    Nivel avanzado

    1. Un alumno examin al microscopio una gota de agua estancada y observ los seres vivos que aparecen en la imagen.

    a. Cmo podras comprobar que cada uno de esos cuerpos corresponde a un ser vivo?

    b. Qu tipo de organismo sera? Fundamenta tu respuesta.

    Solucionario de las actividades complementarias

    Nivel bsico

    1. Las observaciones de distintos investigadores realizadas utilizando un microscopio. Por ejemplo, los postulados que indican que la clula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos son refrendados por los trabajos de Hooke, Leeuwenhoek, Dutrochet, Schleiden y Schwann. Mientras que el postulado que seala a la clula como la unidad de origen se sustenta en las observaciones de Virchow.

    Nivel avanzado

    1.

    a. Si observa bajo el microscopio caractersticas como reproduccin, movimiento y crecimiento de las entidades.

    b. Organismos unicelulares eucariotas, pues se observan organismos independientes y no constituyendo un tejido; adems se distinguen ncleo y vesculas.

    fcataldoResaltadose hizo el cambio sugerido.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 17

    Informacin complementariaResea de investigadores que con sus trabajos han contribuido a la teora celular

    Theodor Schwann (1810 1882): fisilogo alemn, adems de su participacin en la teora celular y contribuciones al desarrollo de la histologa, realiz importantes investigaciones sobre fenmenos como la fermentacin, la contraccin muscular y la digestin gstrica. Adems, fue pionero en proponer el concepto de metabolismo para explicar el funcionamiento celular.

    Lynn Margulis (1938 2011): biloga evolutiva estadounidense que propuso la teora endosimbitica, que explica la evolucin de la clula eucarionte, y apoy la controvertida hiptesis de Gaia que postula que vida y medio ambiente interaccionan, comportndose como un gran organismo.

    Santiago Ramn y Cajal (1852 1934): mdico espaol que en 1888 descubri los mecanismos que gobiernan la morfologa y los procesos conectivos de las clulas nerviosas de la materia gris del sistema nervioso cerebroespinal, en lo que se denomina la teora neuronal, que constata que las neuronas son la unidad estructural y funcional del sistema nervioso.

    Camilo Golgi (1843 1926): mdico italiano que desarroll mtodos de tincin con los cuales pudo observar el tejido nervioso. Sus contribuciones fueron la base para los trabajos de S. Ramn y Cajal.

    S. J. Singer y G. Nicholson: gracias a estudios basados en microscopa electrnica, propusieron en 1972 el modelo de mosaico fluido, que explica la organizacin de las membranas celulares.

    Peter Agre: descubri los canales para el agua, llamados acuaporinas, presentes en las membranas celulares. Actualmente, l y su equipo investigan cmo las acuaporinas se podran emplear para curar ciertas enfermedades o dolencias, como la sequedad de ojos, los edemas cerebrales y problemas renales.

    Sugerencias de cierre de leccin

    Tras concluir el anlisis de los contenidos de la leccin, pida a sus alumnos que respondan individualmente las preguntas de la seccin Al finalizar la leccin, para luego hacer un debate general con el objetivo de corregir y mejorar las respuestas

    Como preparacin para la siguiente leccin, pida a sus estudiantes que se organicen en grupos y traigan los materiales necesarios para realizar el modelo de clula procarionte indicado en la seccin Trabaja con lo que sabes de la pgina 18.

    Al finalizar la leccin (Pgina 17)

    Respuestas esperadas

    1. 6 clulas.

    3. Las investigaciones de T. Schwann sobre variados procesos fisiolgicos, como la contraccin muscular, la fermentacin y la digestin gstrica, adems de su participacin en la creacin del concepto de metabolismo, fundamentan la idea de que la clula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.

  • 18 Unidad 1: La clula

    Orientaciones de trabajo Leccin 2 (Pginas 18 a 27)

    Sugerencias de inicio de leccin

    A continuacin, se entregan algunas sugerencias para iniciar la segunda leccin, haciendo nfasis en las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y Trabaja con lo que sabes de la pgina 18.

    Experiencias previas

    Basados en los aprendizajes alcanzados tanto en la leccin anterior como en octavo bsico, pida a sus alumnos que respondan las siguientes preguntas:

    Cules son las caractersticas que distinguen a una clula procarionte de una eucarionte?

    Qu ejemplos de este tipo de clulas pueden dar?

    Dnde habitan estas clulas?

    Cules son los roles que cumplen en la naturaleza?

    Prerrequisitos (Debes recordar, pgina 18)

    Las clulas procariontes son ms simples que las eucariontes. Estas clulas estn rodeadas por una membrana, llamada membrana plasmtica, en cuyo interior se encuentra el citoplasma. La membrana plasmtica regula el paso de sustancias desde el exterior al interior de la clula, y viceversa. El citoplasma, en tanto, es una especie de fluido gelatinoso, semitransparente, formado principalmente por agua y protenas. Dentro del citoplasma se encuentra esparcido el ADN, molcula que contiene la informacin gentica. A veces, a la regin en donde se encuentra el ADN se la denomina nucleoide. Junto con este ADN, algunas bacterias presentan otras molculas de ADN ms pequeas, llamadas plsmidos.

    Adems del nucleoide y de los plsmidos, en el citoplasma es posible encontrar ribosomas, los que tienen como funcin la produccin de protenas. Por fuera de la membrana plasmtica se encuentra otra cubierta, llamada pared celular. Esta pared est formada por carbohidratos y le otorga rigidez a la clula. Adems, muchas bacterias presentan una especie de cola, estructura formada por protenas y denominada flagelo, que les sirve para moverse.

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

    Trabaja con lo que sabes (Pgina 18)

    Antes de iniciar el trabajo de esta leccin, se le recomienda mostrar a los estudiantes diversas imgenes de clulas procariontes, de tal manera que comprendan la amplitud de su diversidad. Puede utilizar las que aporten los propios estudiantes.

    La elaboracin del modelo debe ser evaluada de manera formativa y se debe estimular el intercambio de ideas en el empleo de los distintos materiales.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 19

    Sugerencias de desarrollo de leccin

    A continuacin, se presentan orientaciones para desarrollar la leccin, haciendo nfasis en dar cuenta de los errores frecuentes de los estudiantes, presentar las respuestas esperadas de las actividades, y disponer de actividades e informacin complementaria para enriquecer la leccin.

    Tratamiento de errores frecuentes

    Los estudiantes no suelen reconocer las cualidades y el rol de la cpsula bacteriana. Esta se trata de una estructura extracelular, tal como tambin lo son una capa mucosa o una biopelcula, constituida fundamentalmente por glucoprotenas y polisacridos. Les sirve a las bacterias como depsito de alimento, proteccin contra la desecacin y como defensa contra la fagocitosis y el ataque de bacterifagos.

    Mini Taller (Pgina 21)

    Antes de la clase organice al curso en grupos de trabajo y, un par de horas antes de la sesin, pdale a un miembro de cada grupo que lo acompae al laboratorio para preparar las muestras de yogur. Durante el desarrollo del Mini Taller, pdales a esos mismos estudiantes que le relaten a su grupo lo que hicieron.

    Actividad 3, Anlisis (Pgina 24)

    Respuestas esperadas

    1. Mitocondrias, membrana plasmtica, retculo endoplasmtico liso y rugoso, citoplasma, aparato de Golgi, citoesqueleto, ncleo, lisosomas y peroxisomas.

    2. La presencia o ausencia de la pared celular en las clulas de las cuales derivaron los vegetales y los animales, respectivamente, determin las caractersticas de su proceso evolutivo. Sin embargo, si un animal tuviera clulas con paredes celulares rgidas perdera, entre otras cualidades, la capacidad de movimiento y, si las clulas de un vegetal perdieran sus paredes celulares, no podra sostener el peso de su cuerpo ni sus estructuras.

    Actividad 4, Anlisis (Pgina 27)

    Respuestas esperadas

    1. Por ejemplo, cmo vara 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 accin de las enzimas lisosomales. Se trata de un proceso de apoptosis.

  • 20 Unidad 1: La clula

    Informacin complementariaMesosomas

    Un mesosoma es una invaginacin o pliegue de la membrana plasmtica de las clulas procariontes, que tiene relacin con los procesos metablicos de la clula. Al contener las enzimas necesarias para ciertos procesos metablicos, estos se producen en los mesosomas. Los ms destacables son la duplicacin y transcripcin del ADN bacteriano (para la divisin o sntesis proteica), las reacciones de respiracin celular y las fotosintticas en las bacterias aerbicas y fotosintticas, respectivamente.

    Actividades complementarias

    Estas actividades permiten mejorar la comprensin de clulas procariontes y eucariontes.

    Nivel bsico

    1. Considera los siguientes antecedentes y responde las preguntas:

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

    a. Qu tipo de clulas son las que ha observado: vegetal o animal?

    b. Qu evidencias te permitieron identificarlas?

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

    Nivel avanzado

    1. Identifica los organelos relacionados con la sntesis de protenas que sern exportadas de la clula.

    Solucionario de las actividades complementarias

    Nivel bsico

    1.

    a. Vegetal.

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

    c. Eucarionte, pues las clulas procariontes, aunque pueden tener pared celular, carecen de mitocondrias y centriolos.

    Nivel avanzado

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

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 21

    Sugerencias de cierre de leccin

    Tras concluir el anlisis del contenido y desarrollo de las actividades de la leccin, dirija una puesta en comn de los resultados.

    Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la seccin Al finalizar la leccin, para luego hacer un debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.

    Al finalizar la leccin (Pgina 27)

    Respuestas esperadas

    1. Algunos criterios posibles para establecer comparaciones entre ambos tipos celulares son tamao, presencia de sistema de endomembranas y ncleo, organizacin del ADN, caractersticas de los ribosomas, capacidad de especializacin y de formar organismos pluricelulares.

    3. C: Sintetiza protenas. F: Contiene el material gentico celular. E: Participa en la digestin celular. D: Coordina el movimiento de los organelos. B: Almacena agua y nutrientes. A: Obtiene la energa que requiere la clula.

    - Ncleo: contiene en su interior la informacin gentica en forma de ADN y ARN.

    - Ribosomas: la funcin de los ribosomas es la sntesis de protenas.

    - Retculo endoplasmtico liso (REL): en l se sintetizan los lpidos que forman parte de las membranas celulares.

    - Aparato de Golgi: en este organelo, algunas protenas y lpidos producidos en los retculos son modificados y luego distribuidos mediante vesculas a un destino especfico, ya sea para formar parte de la membrana celular, o para exportarlos de la clula. Algunas de estas vesculas permanecen en el citoplasma y se conocen como lisosomas.

    - Retculo endoplasmtico rugoso (RER): presenta ribosomas asociados que participan en la produccin de protenas que sern utilizadas para formar las membranas de la clula.

    - Membrana plasmtica: limita y mantiene la integridad celular, regula el intercambio de sustancias entre la clula y el medio, y capta seales de este.

    - Lisosomas: provoca la lisis enzimtica de estructuras orgnicas, ya sea de aquellas que ingresan a la clula por endocitosis o bien de las propias, por autofagia.

  • 22 Unidad 1: La clula

    Orientaciones de trabajo Leccin 3 (Pginas 28 a 33)

    Sugerencias de inicio de leccin

    A continuacin, se entregan algunas sugerencias para iniciar la tercera leccin, poniendo nfasis en las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y Trabaja con lo que sabes de la pgina 28. Como se indic en las orientaciones de la primera leccin, se le recomienda que un delegado de cada grupo monte con anticipacin la actividad de la seccin Trabaja con lo que sabes de la leccin 3.

    Experiencias previas

    Basados en los aprendizajes alcanzados tanto en la leccin anterior como en aos anteriores, pida a sus alumnos que respondan las siguientes preguntas:

    Qu es la energa?

    Cmo obtienen energa los seres vivos y en qu la emplean?

    Qu estructuras celulares les permiten a las clulas vegetales y animales obtener energa?

    Prerrequisitos (Debes recordar, pgina 28)

    Los organismos auttrofos, tambin conocidos como productores, son imprescindibles en un ecosistema, pues transforman la materia inorgnica en orgnica. Los auttrofos ms importantes, por su influencia y abundancia en los ecosistemas, son los vegetales que usan agua y dixido de carbono para producir alimento por medio de la fotosntesis.

    Trabaja con lo que sabes (Pgina 28)

    Antes de iniciar el trabajo de esta leccin, explique a los estudiantes que el lugol permite reconocer, por cambio de coloracin, la presencia de almidn (polisacrido cuyo monmero es la glucosa). Cuando destapen las hojas, procure que sus alumnos observen la decoloracin que estas puedan presentar debido a la falta de clorofila. Esta ausencia se debe a que la sntesis de clorofila, como todos los procesos metablicos del vegetal, depende en mayor o menor medida de su capacidad fotosinttica.

    Sugerencias de desarrollo de leccin

    A continuacin, se indican orientaciones para desarrollar la leccin, haciendo hincapi en dar cuenta de los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades y disponer de actividades e informacin complementaria para enriquecer la leccin.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 23

    Tratamiento de errores frecuentes

    Entre los errores comunes en los que incurren los estudiantes se encuentra el suponer que las clulas vegetales carecen de mitocondrias. Para corregirlo, refuerce el desarrollo de la actividad 3 de la pgina 24 y destaque la presencia de estos organelos en la ilustracin de clula vegetal.

    Actividades complementarias

    Estas actividades permiten mejorar la comprensin de la importancia de la fotosntesis y de la respiracin celular.

    Nivel bsico

    1. En qu procesos emplea la clula el ATP sintetizado gracias a la respiracin celular?

    Nivel avanzado

    1. Investiga y describe brevemente el rol del oxgeno en la respiracin celular y sus diferentes etapas.

    Solucionario de las actividades complementarias

    Nivel bsico

    1. La energa contenida en la molcula de ATP es empleada en procesos como movimiento y transporte celular, y sntesis de biomolculas (tales como protenas, lpidos y cidos nucleicos).

    Nivel avanzado

    1. La mayora de los seres vivos realiza la respiracin aerbica, esta es la que requiere de oxgeno como aceptor final de electrones (produciendo agua). Mientras las bacterias aerbicas y facultativas la realizan en mesosomas, las clulas eucariontes la desarrollan en sus mitocondrias.

    Suelen describirse cuatro etapas de la respiracin celular en eucariontes: gluclisis, lisis de glucosa y formacin de 2 molculas de piruvato y ATP y NADH; transformacin del piruvato en acetil coenzima A y NADH, en la matriz mitocondrial; ciclo de Krebs, en el que se forma GTP, NADH y FADH; y la ltima etapa, que incluye un sistema de transporte de electrones y la quimiosntesis.

  • 24 Unidad 1: La clula

    Informacin complementariaQuimiosntesis

    La quimiosntesis es un proceso realizado nicamente por algunas bacterias auttrofas. Consiste en la obtencin de energa (ATP) a partir de la oxidacin de sustancias inorgnicas; y el posterior uso de esa energa para transformar sustancias inorgnicas en molculas orgnicas. Como en la fotosntesis, en la quimiosntesis se diferencian dos fases: En la primera de ellas se oxidan sustancias inorgnicas como NH

    3, NO

    2 -, H

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

    protones, entre el citoplasma y el espacio periplasmtico (que es el compartimento comprendido entre la membrana plasmtica, por dentro, y la membrana externa de algunas bacterias, como las gram negativa) capaz de impulsar la formacin de ATP mediante fosforilacin oxidativa. En la segunda fase se fija el CO

    2, tal como ocurre en el ciclo de Calvin.

    Por ejemplo la primera fase de la quimiosntesis realizada por Nitrosomonas, bacterias que participan en el ciclo del nitrgeno, es:

    2 NH3 + 3O

    2 + 2 NO

    2

    + 2 H+ + 2 H

    2O + energa

    Actividad 5, Anlisis (Pgina 29)

    Respuestas esperadas

    1. Mitocondrias y cloroplastos.

    2. Las plantas, al igual que todos los organismos fotosintticos, sintetizan molculas orgnicas a partir de las cuales obtienen la materia y energa necesarias para poner en marcha y sostener sus procesos metablicos.

    Sugerencias de cierre de leccin

    Tras concluir el anlisis del contenido y desarrollo de las actividades de la leccin, dirija un debate acerca de la importancia de los cloroplastos y de las mitocondrias para el mantenimiento de la vida en el planeta. Esto servir como antecedente para la prxima leccin.

    Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la seccin Al finalizar la leccin, para luego hacer un debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.

    Al finalizar la leccin (Pgina 32)

    Respuestas esperadas

    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. Glucosa.

    5. Obtencin de energa guardada como ATP.

    fcataldoResaltadoSe hizo el cambio sugerido.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 25

    Pensamiento cientfico: Qu diferencias existen entre hiptesis, leyes y teoras? (Pgina 33)

    Respuestas esperadas

    1.

    a. Teora atmica: explica la composicin y organizacin de los tomos, as como su comportamiento.

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

    c. Teora celular: explica las propiedades de las clulas que las convierten en la entidad viviente ms simple.

    d. Ley de los gases ideales: define el comportamiento de un gas ideal, considerando como tal a un gas cuyas molculas no interactan entre s y se mueven aleatoriamente. En condiciones normales y en condiciones estndar, la mayora de los gases presenta comportamiento de gases ideales.

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

    f. Teora cintico-molecular: los siguientes son algunos de sus postulados, teniendo en cuenta un gas ideal:

    - Los gases estn constituidos por partculas (tomos o molculas) ubicadas a gran distancia entre s; su volumen se considera despreciable en comparacin con los espacios vacos que hay entre ellas.

    - La atraccin intermolecular entre las molculas de un gas es despreciable, por lo tanto, las partculas son independientes unas de otras.

    - Las molculas de un gas se encuentran en movimiento continuo y aleatorio.

    - Los choques de las partculas son elsticos, no hay prdida ni ganancia de energa cintica, aunque puede existir transferencia de energa entre las molculas que chocan.

    - La energa cintica media de las molculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta 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 presin constante es directamente proporcional a su temperatura absoluta

  • 26 Unidad 1: La clula

    Orientaciones de trabajo Leccin 4 (pginas 34 a 35)

    Sugerencias de inicio de leccin

    A continuacin, se entregan algunas sugerencias para iniciar la cuarta leccin, haciendo nfasis en las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y Trabaja con lo que sabes de la pgina 34.

    Experiencias previas

    Basados en los aprendizajes alcanzados tanto en la leccin anterior como en aos anteriores, pida a sus alumnos que respondan las siguientes preguntas:

    Cules son los componentes de mitocondrias y cloroplastos que los diferencian del resto de los organelos?

    Por qu crees que estos organelos son tan especiales?

    En ecologa se clasifican las interacciones entre especies como simbiticas (por ejemplo, el parasitismo) y no simbiticas (como la depredacin). Qu diferencia existe entre ambos tipos generales de relaciones interespecficas?

    Prerrequisitos (Debes recordar, pgina 34)

    Tanto mitocondrias como cloroplastos son organelos energticos de las clulas eucariontes. Ambos tienen abundantes membranas internas en las que se produce el transporte de electrones necesario para la sntesis de ATP. Tanto mitocondrias como cloroplastos contienen ADN y ribosomas (semejantes a los de procariontes), lo que les permite sintetizar algunas de sus protenas, y se reproducen por fisin binaria.

    El espacio intermembrana de las mitocondrias y el espacio periplastidial de los plastos son homlogos del espacio periplasmtico de las bacterias.

    Trabaja con lo que sabes (Pgina 34)

    Respuestas esperadas

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

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

    2. Columna 2; fila 1: S. Columna 2; fila 2: S. Columna 2; fila 3: No. Columna 3; fila 1: S. Columna 3; fila 2: S. Columna 3; fila 3: S. Columna 4; fila 1: S. Columna 4; fila 2: S. Columna 4; fila 3: S. Columna 5; fila 1: No. Columna 5; fila 2: No. Columna 5; fila 3: No.

    3. Bacterias y cloroplastos tienen un origen procarionte.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 27

    Sugerencias de desarrollo de leccin

    A continuacin, se indican orientaciones para desarrollar la leccin, poniendo nfasis en dar cuenta de los errores frecuentes de los estudiantes y en disponer de actividades e informacin complementaria para enriquecer la leccin.

    Tratamiento de errores frecuentes

    Existen clasificaciones de las relaciones interespecficas que indican que la simbiosis es una relacin estrecha en que ambas especies se benefician, y existen otras clasificaciones en que la simbiosis forma una gran categora que agrupa el parasitismo, el mutualismo y el comensalismo. Aunque una de las especies se beneficia, la otra puede no verse afectada, ser daada o ser beneficiada. Explique a sus estudiantes que en el caso de la simbiosis establecida entre el eucarionte ancestral (bacteria de gran tamao) con las mitocondrias y cloroplastos, se trata de una relacin mutualista.

    Informacin complementariaRepresentacin simblica y ejemplo de relaciones interespecficas

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

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

    - Mutualismo (+/+): las hormigas que se refugian entre las espinas de las acacias y favorecen a estas, 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 rmora que se adhieren al cuerpo del tiburn y se alimentan de los restos de comida que este deja.

    - Amensalismo (-/0): relacin no obligada; por ejemplo, en el interior de los bosques, las plantas ms pequeas reciben menos luz que las ms altas.

    - Protocooperacin (+/+): relacin no obligada; por ejemplo, las ardillas al comer los frutos de algunos rboles dispersan sus semillas.

    Actividades complementarias

    Estas actividades permiten mejorar la comprensin de la relevancia de la teora endosimbitica.

    Nivel bsico

    1. Qu tipo de relacin simbitica se desarroll entre mitocondrias y la bacteria de gran tamao? Fundamenta.

    Nivel avanzado

    1. Explica, de acuerdo con la teora endosimbitica de Margulis, por qu las clulas vegetales tienen mitocondrias y cloroplastos, y las animales poseen solo mitocondrias.

  • 28 Unidad 1: La clula

    Solucionario de las actividades complementarias

    Nivel bsico

    1. Mutualista, debido a que la gran bacteria se beneficiaba de la energa (ATP) que le proporcionaba la mitocondria, y esta quedaba protegida del ataque de depredadores en el interior de esta.

    Nivel avanzado

    1. Debido a que la incorporacin de mitocondrias ocurri antes que la de cloroplastos. Luego, algunas de estas clulas incluyeron a los cloroplastos y originaron a las clulas vegetales. Del grupo que no lo hizo derivan las clulas de algunos protistas, de los hongos y de los animales.

    Sugerencias de cierre de leccin

    Tras concluir el anlisis del contenido de la leccin, dirija un debate acerca de la importancia de la calidad de la evidencia que debe apoyar a una teora.

    Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la seccin Al finalizar la leccin, para luego desarrollar un debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.

    Al finalizar la leccin (Pgina 35)

    Respuestas esperadas

    1. Se trata de una teora, porque es una idea general que explica coherentemente un conjunto de observaciones y hechos observables en la naturaleza, y a partir de la cual se pueden elaborar hiptesis que intenten explicar fenmenos naturales particulares.

    2. Una explicacin vlida tiene relacin con el mayor nmero de elementos que conforman el sistema y la diversidad de interacciones.

    No habran evolucionado muchos de los organismos que hoy se clasifican como protistas, ni los animales ni tampoco los hongos.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 29

    Respuestas esperadas de Evaluacin intermedia(pginas 36 a 37)

    1. Organiza lo que sabes: A. Eucarionte. B. Vegetal. C. Mitocondria. D. Cloroplasto. E. Respiracin celular. F. Fotosntesis.

    Actividades

    1.

    a. Paredes de clulas muertas.

    b. Debido a que la clula es la organizacin de la materia ms simple que presenta los atributos de los seres vivos y porque toda entidad viviente est compuesta por ellas.

    c. En el siglo XVII se iniciaba el desarrollo de la microscopa, por lo que los microscopios eran muy elementales. Pese a esto, se hicieron importantes descubrimientos con los que se inici la descripcin del mundo microscpico.

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

    3.

    a. Cloroplastos (plastidios) y vacuola central.

    4. Pared celular: Procariontes y vegetales/ Soporte estructural, proteccin. Cloroplasto: Vegetales/ Fotosntesis. Mitocondria: Vegetales y animales/ Respiracin celular. REL: Vegetales y animales/ Sntesis de lpidos. Lisosoma: Vegetales y animales/ Digestin intracelular. Vacuola: Vegetales y animales/ Almacenamiento. Ribosoma: Procariontes, vegetales y animales/ Sntesis de protenas.

  • 30 Unidad 1: La clula

    Orientaciones de trabajo Leccin 5 (Pginas 38 a 49)

    Sugerencias de inicio de leccin

    A continuacin, se entregan algunas sugerencias para iniciar la quinta leccin, poniendo nfasis en las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y Trabaja con lo que sabes de la pgina 38.

    Experiencias previas

    Basados en los aprendizajes alcanzados en aos anteriores, pida a sus alumnos que respondan las siguientes preguntas:

    De qu est compuesta la materia?

    Si toda la materia est compuesta por tomos y molculas, cules son aquellos que conforman a las clulas?

    Prerrequisitos (Debes recordar, pgina 38)

    Los alimentos son mezclas de nutrientes y estos pueden corresponder a molculas orgnicas e inorgnicas. Como cualquier molcula, los nutrientes resultan de la unin de dos o ms tomos mediante la interaccin de algunos de sus electrones. Por ejemplo, las molculas de carbohidratos estn formadas por tomos de carbono, hidrgeno y oxgeno.

    Trabaja con lo que sabes (Pgina 38)

    Respuestas esperadas

    1. En todos es el oxgeno.

    2. Se sugiere la construccin de un grfico de barras en cuyo eje X se dispongan los elementos y en el eje Y el porcentaje (%) de estos en la composicin de los seres vivos. Para cada elemento se graficarn 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, por ejemplo C y O; y existen tambin diferencias mayores, como en el caso del N.

    Sugerencias de desarrollo de leccin

    A continuacin, se indican orientaciones para desarrollar la leccin, haciendo hincapi en dar cuenta de los errores frecuentes de los estudiantes, en presentar las respuestas esperadas de las actividades y en disponer de actividades e informacin complementaria para enriquecer la leccin.

    Tratamiento de errores frecuentes

    Debido a las apreciables diferencias entre los tipos de organismos representativos, es probable que los estudiantes tiendan a pensar que tambin su composicin elemental ser distinta. Sin embargo, es conveniente que les explique que todos estn compuestos por los mismos elementos, aunque varen las proporciones. Esto puede considerarse como una evidencia del origen comn de los organismos.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 31

    Actividad 6, Anlisis (Pgina 39)

    Respuestas esperadas

    1. Plantas.

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

    Actividades complementarias

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

    Nivel bsico

    1. Qu significa que entre las molculas de agua exista gran tensin superficial y que esta sustancia tenga un elevado calor especfico?

    Nivel avanzado

    1. Cmo puede subir el agua desde las races de una planta hasta sus hojas?

    Solucionario de las actividades complementarias

    Nivel bsico

    1. Debido a que la cohesin o unin entre las molculas de agua es muy fuerte, se produce una gran tensin superficial entre ellas, es decir, que se vuelven capaces de formar una capa elstica en su superficie lquida. Tambin la cohesin entre las molculas de agua provoca que su calor especfico sea muy alto, esto significa que puede absorber gran cantidad de calor sin aumentar demasiado su temperatura. 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 compatibles con la vida.

    Nivel avanzado

    1. Gracias a un fenmeno llamado capilaridad, vale decir, la capacidad del agua de avanzar a travs de tubos estrechos, aun en contra de la fuerza de gravedad. La capilaridad depende tanto de la tensin superficial como de la adsorcin. Esta ltima es la atraccin entre molculas distintas, como las del agua y las que forman los tejidos conductores dentro de tallos y troncos.

    Actividad 7, Anlisis (Pgina 40)

    Respuestas esperadas

    1. Fotosntesis: CO2 + H

    2O + glucosa + O

    2

    2. Respiracin celular: Glucosa + O2 + H

    2O + CO

    2 + energa

    3.

    a. En el aire inspirado.

    b. El oxgeno es un reactante en la respiracin celular. La diferencia de su volumen entre el aire inspirado y espirado se debe a que parte del oxgeno es retenido por el cuerpo.

    fcataldoResaltadoSe aplic el cambio sugerido.

  • 32 Unidad 1: La clula

    Actividad 8, Anlisis (Pgina 40)

    Respuestas esperadas

    La organizacin B, pues es ms estable. Debido a que las cabezas polares e hidroflicas de los fosfolpidos tienden a estar en contacto con el agua, mientras que sus colas apolares e hidrofbicas, constituidas por los cidos grasos, la repelen.

    Informacin complementariaAcilglicridos

    Los acilglicridos o grasas se definen como steres del alcohol glicerol o glicerina con uno, dos o tres cidos grasos, debido a que la molcula de glicerol puede reaccionar con hasta tres molculas de cidos grasos, puesto que tiene tres grupos hidroxilo. Segn el nmero de cidos grasos que se unen, resultan mono, di y triacilglicridos, o simplemente triglicridos, tambin llamados grasas neutras. Este ltimo tipo de molculas es muy diverso, debido a que los tres cidos grasos pueden ser iguales entre s o diferentes.

    Sugerencias de cierre de leccin

    Tras concluir el anlisis del contenido y desarrollo de las actividades de la leccin, dirija una discusin acerca de la importancia de los nutrientes para el organismo, pues le proporcionan a este tanto la materia como la energa necesarias para llevar a cabo el metabolismo celular, producto del cual se sintetizan las estructuras que lo constituyen y se mantienen las funciones vitales.

    Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la seccin Al finalizar la leccin, para luego hacer una discusin general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.

    Al finalizar la leccin (Pgina 32)

    Respuestas esperadas

    1. Carbohidratos: C, H, O/ Monosacridos/ Energtica y estructural.

    Lpidos: C, H, O/ No existe/ Energtica de reserva y estructural.

    cidos nucleicos: C, H, O, N y P/ Nucletidos/ Informacin hereditaria.

    Protenas: C, H, O, N y S/ Aminocidos/ Estructural y enzimtica.

    2. Otro criterio puede ser: organelos encargados de su sntesis.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 33

    Orientaciones de trabajo Leccin 6 (Pginas 50 a 53)

    Sugerencias de inicio de leccin

    A continuacin, se entregan algunas sugerencias para iniciar la ltima leccin, poniendo nfasis en las experiencias previas y en los prerrequisitos que son desarrollados en las secciones Debes recordar y Trabaja con lo que sabes de la pgina 50.

    Experiencias previas

    Basados en los aprendizajes alcanzados tanto en la leccin anterior como en aos anteriores, pida a sus alumnos que respondan las siguientes preguntas:

    Qu es el metabolismo, dnde ocurre y cules son sus productos?

    Qu es una reaccin qumica?

    Qu es un reactante y qu es un producto?

    Qu es un catalizador?, para qu sirve el convertidor cataltico de los automviles?

    Prerrequisitos (Debes recordar, pgina 50)

    Una reaccin qumica puede ser entendida como una transformacin de una o ms sustancias denominadas reactantes en otras llamadas productos. El cambio involucra alguna forma de energa y variaciones en la estructura de las molculas y sus enlaces.

    Trabaja con lo que sabes (Pgina 50)

    Respuestas esperadas

    a. Se espera que el lugol reaccione con el almidn, cambiando a un color azul o prpura.

    b. La amilasa degrada al almidn, por eso el lugol no lo reconoce.

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

    Sugerencias de desarrollo de leccin

    A continuacin, se indican orientaciones para desarrollar la leccin, haciendo hincapi en dar cuenta de los errores frecuentes de los estudiantes y disponer de actividades e informacin complementaria para enriquecer la leccin.

    Tratamiento de errores frecuentes

    Los estudiantes pueden no considerar que para que una reaccin qumica suceda, los electrones de las molculas de los reactantes deben interactuar, aun cuando se trate de partculas con la misma carga elctrica cuya tendencia es la repulsin. Por lo tanto, las molculas deben poseer una cantidad mnima de energa para vencer estas fuerzas de repulsin y as reaccionar, la que proviene de la energa cintica de las molculas que colisionan. Explqueles que la energa de activacin es el valor mnimo de energa necesario para que reaccionen las molculas. Adems, para que se lleve a cabo la reaccin, es necesario tambin que las molculas estn orientadas correctamente.

  • 34 Unidad 1: La clula

    Informacin complementariaModelo de encaje inducido

    De los mltiples residuos aminoacdicos de una enzima, solo algunos forman parte del sitio tridimensional que interacta con el sustrato, el denominado sitio activo. El modelo de llave cerradura explica la unin 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 inducido considera que el sitio activo es una estructura que cambia su conformacin como consecuencia de la fijacin del sustrato, como si se tratara de un guante que se ajusta a una mano.

    Actividades complementarias

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

    Nivel bsico

    1. Describe cmo funcionan las enzimas.

    Nivel avanzado

    1. Qu relacin existe entre las enzimas y el metabolismo?

    Solucionario de las actividades complementarias

    Nivel bsico

    1. Los reactivos se unen transitoriamente al sitio activo de la enzima y as esta facilita la reorganizacin o formacin de nuevos enlaces qumicos en los productos, lo hace disminuyendo la energa de activacin necesaria y posicionando a las molculas en la orientacin adecuada para que suceda la reaccin. La manera en que se unen las enzimas a su sustrato es explicada mediante los modelos de llave cerradura y de encaje inducido.

    Nivel avanzado

    Las reacciones qumicas celulares se relacionan en secuencias o vas interconectadas llamadas vas metablicas. Una de las formas en que las clulas regulan estas vas metablicas es a travs del control enzimtico, el cual promueve una o varias vas especficas.

    fcataldoResaltadoSe hizo el cambio sugerido.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 35

    Sugerencias de cierre de leccin

    Tras concluir el anlisis del contenido de la leccin, dirija una discusin acerca de la importancia de las enzimas en la regulacin del metabolismo.

    Indique a los estudiantes que respondan individualmente las preguntas de la seccin Al finalizar la leccin, para luego hacer un debate general con el objetivo de corregir y mejorar sus respuestas.

    Al finalizar la leccin (Pgina 32)

    Respuestas esperadas

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

    2. En las reacciones catalizadas por enzimas, la energa de activacin es menor y suceden a mayor velocidad que aquellas que no lo son.

    Pensamiento cientfico: Representacin de resultados en grficos (Pgina 53)

    Respuestas esperadas

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

    Qu sucede con la velocidad de reaccin entre los valores 40 y 100 de concentracin de sustrato?, a qu puede deberse?

    Cmo se podra aumentar nuevamente la velocidad de reaccin?

    Taller de ciencias (Pginas 54 y 55)

    Anlisis e interpretacin de evidencias

    a. Midiendo la altura de la espuma.

    b. La espuma es consecuencia de la formacin de burbujas de oxgeno al ser degradada el agua oxigenada por la catalasa.

    c. La intensidad de la actividad enzimtica.

    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 enzimtica. A medida que la temperatura se incrementa, la actividad enzimtica tambin lo hace, hasta alcanzar un determinado valor de temperatura; superado este, la actividad enzimtica comienza a decrecer.

  • 36 Unidad 1: La clula

    Respuestas esperadas de la Evaluacin intermedia (Pginas 56 y 57)

    Actividades

    3.

    a. Monosacridos: carbohidratos ms simples, poseen de 3 a 7 carbonos. Ejemplo: glucosa, constituyente de celulosa, almidn y glucgeno.

    b. Polisacridos: carbohidratos formados por ms de 10 monosacridos. Por ejemplo, celulosa, que forma la pared celular vegetal, y almidn y glucgeno, que almacenan energa.

    c. Cridos: lpidos simples, que tienen como funcin impermeabilizar estructuras, como las hojas de ciertas plantas.

    d. Fosfolpidos: componentes de la membrana plasmtica.

    e. Nucletido: monmero de los cidos nucleicos.

    f. ADN: cido nucleico que contiene la informacin gentica de los organismos.

    4. En el dibujo se debe representar a los lpidos saponificables saturados agrupados, formando capas entre las cuales no se aprecian espacios. Esto explica que a temperatura ambiente se presenten en estado slido.

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

    6.

    a. Porque son hidrofbicos.

    b. Glucosdicos, liberan H2O.

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

    d. Secuencian y almacenan la informacin gentica de los organismos.

    e. Agua, sales minerales y gases.

    7. Las enzimas son fundamentales para el metabolismo celular porque regulan el desarrollo de diferentes vas metablicas.

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 37

    Orientaciones para las pginas finales de la unidad

    Orientaciones para la sntesis de la unidad (pginas 58 y 59)

    Antes de leer la sntesis, indqueles a los estudiantes que revisen durante cinco minutos las lecciones de la unidad. Luego, pdales que sinteticen lo ms relevante de cada leccin en su cuaderno.

    A continuacin, invite a diferentes alumnos a que lean en voz alta la sntesis de cada leccin, para que complementen y mejoren lo que realizaron con anterioridad.

    Solucionario de la Evaluacin final (pginas 60 a 63)

    1.

    a. Mathias Schleiden, Robert Hooke y Theodor Schwann.

    b. La clula es considerada la unidad fisiolgica de los seres vivos, porque ella es la organizacin elemental en la que se desarrollan todos los procesos caractersticos de lo vivo. Tambin se considera a la clula como la unidad de origen y de herencia de los seres vivos, porque toda clula proviene de una prexistente, de la cual recibe la informacin hereditaria que a su vez transmitir a su descendencia.

    2.

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

    A. membrana plasmtica, B. mitocondria, C. Ncleo, D. RER, E. Aparato de Golgi, F. Centriolos.

    Tipo de clula Vegetal Animal

    Estructuras exclusivasCloroplastos (plastidios) y pared celular

    Centriolo

    Ejemplo de organismos que compone

    Plantas Animales

    3.

    4.

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

    b. Energa qumica en forma de ATP.

    c. RER.

    d. Aparato de Golgi.

    e. Citoesqueleto.

    Tipo de clula

    Material gentico

    Ribosomas CpsulaOrganelos

    membranososOrganismos que

    conforman

    EucarionteVarios cromosomas lineales

    S No SProtistas, hongos, vegetales y animales

    ProcarionteUn cromosoma circular, con 2 a 10 copias

    S S NoBacterias y arqueobacterias

  • 38 Unidad 1: La clula

    5.

    a. Oxgeno.

    b. Fotosntesis.

    c. CO2 y H

    2O.

    d. Oxgeno y glucosa.

    e. Entre sus fines se cuenta la sntesis de polisacridos y la respiracin celular.

    f. 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 respiracin celular.

    b. La respiracin celular continuara ocurriendo hasta que a la clula vegetal se le acabasen sus reservas de almidn. Luego, en ausencia de glucosa, la respiracin celular se detendra.

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

    d. Debido a que el desarrollo de organelos membranosos signific la compartimentalizacin y la especializacin de funciones.

    7.

    a. La actividad enzimtica es sensible a las variaciones de temperatura. A medida que la temperatura se incrementa, la actividad enzimtica tambin lo hace, hasta alcanzar un determinado valor de temperatura; superado este, la actividad enzimtica comienza a decrecer.

    b. Las enzimas disminuyen la energa de activacin de las reacciones qumicas, con lo que logran acelerar las reacciones qumicas. Para conseguirlo se unen a un sustrato favoreciendo su reaccin y transformacin en productos. Existen dos modelos que explican tal unin, el de llave cerradura y el de encaje inducido.

    Orientaciones y solucionario para Me evalo (Pgina 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 segn 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)

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 39

    Actividad 1

    A partir de la observacin microscpica de la lmina de corcho y las observaciones de las primeras clulas animales se comenz a consolidar la idea de la existencia de las clulas en todos los seres vivos.

    Actividad 2

    La clula es la unidad estructural de los seres vivos, porque todos los organismos, tanto unicelulares como pluricelulares, estn compuestos por ellas o sus productos. Adems, la clula es considerada la unidad fisiolgica de los seres vivos, porque ella es la organizacin elemental en la que se desarrollan todos los procesos caractersticos de lo vivo.

    Actividad 7

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

    Actividad 8

    La teora endosimbitica explica la presencia de mitocondrias y cloroplastos en las clulas eucariontes. Supone que ambos organelos fueron, en un primer momento, organismos procariontes de vida independiente y que fueron incluidos en una clula eucarionte ancestral mediante fagocitosis.

    Actividad 12

    La mayora de ellas son protenas. Se caracterizan porque catalizan las reacciones qumicas del metabolismo, son sensibles a variaciones de pH y de temperatura, y porque son relativamente especficas a un determinado tipo de sustrato.

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

    Actividad 1.1

    a. Instrumentos pticos de baja resolucin.

    b. Los avances cientficos y tecnolgicos se impulsan mutuamente, por lo que en 200 aos es muy probable que el ser humano cuente con mayores conocimientos y sofisticadas aplicaciones tecnolgicas.

    c. Porque en aquellos aos eran muy pocas las personas dedicadas a hacer ciencia, en comparacin a lo que sucede hoy. Adems, los medios de divulgacin de las nuevas ideas y descubrimientos no eran tan eficaces y masivos como los son hoy en da.

    d. Un mejor microscopio permite observar muchos detalles, es decir, captar una mayor cantidad de informacin o datos, con los que se sustentan las ideas cientficas.

    Actividad 1.2

    En la analoga se puede identificar la membrana plasmtica, el citoplasma y una serie de procesos metablicos compartimentalizados y dirigidos desde el ncleo.

    Actividad 1.3

    a. A una clula vegetal, debido a que estas tambin producen carbohidratos.

    b. Con una clula animal, pues estas toman de una fuente externa los nutrientes que requieren.

  • 40 Unidad 1: La clula

    Actividad 1.4

    a. Porque derivan de clulas procariontes, probablemente de bacterias Gram negativas, las cuales se caracterizan porque su envoltura celular est compuesta por una membrana citoplasmtica (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 citoplasmtica interna y la membrana externa se localiza el espacio periplsmico. El espacio intermembrana de las mitocondrias y el espacio periplastidial de los cloroplastos son homlogos del espacio periplasmtico.

    b. La presencia de material gentico en ambos organelos, y que este sea semejante al de clulas 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 seo, las sales minerales. Esto se explica porque las clulas seas secretan una matriz abundante en minerales, en cambio, las clulas musculares no cuentan con una matriz de estas caractersticas.

    b. Protenas.

    c. Debido a que todas la clulas de un mismo organismo pluricelular, con excepcin de los gametos, cuentan con la misma informacin gentica, la que les ha sido heredada del cigoto, en el caso de los organismos con reproduccin sexual.

    Orientaciones para Ciencia, tecnologa y sociedad (Pginas 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 continuacin, invtelos a responder individualmente las preguntas de la seccin Reflexiona y opina, para que luego, organizados en grupos, discutan sus respuestas y opiniones.

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

  • 1UNIDAD

    Gua didctica del docente 41

    Taller de ciencias

    Materiales Procedimiento

    1. Disuelve levadura en agua con azcar, calentando en el mechero; procura que no hierva.

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

    3. Dispn en un tubo de ensayo la solucin de levadura y en otro, azul de bromotimol. Tapona ambos tubos y conctalos con el tubo de vidrio doblado.

    Resultados

    1. Dibuja el montaje experimental y representa el cambio de coloracin observado.

    Anlisis y conclusiones

    1. Qu sucedi con la coloracin del azul de bromotimol?

    2. Explica por qu se produjo el cambio de coloracin del indicador.

    Trabajo en equipo

    1. Si la tasa relativa de respiracin o fermentacin es el tiempo que tarda el CO2 en producir un cambio de coloracin, disea y realiza un experimento para resolver alguno de los siguientes problemas:

    a. Cul es el efecto de la temperatura en la fermentacin de las levaduras?

    b. Cmo afecta la concentracin de azcar a la produccin de CO2 en la fermentacin de las levaduras?

    No olvides que tu experimento debe contar con una experiencia control y debes controlar en l una variable. Luego, representa tus resultados en un grfico.

    Tubos de ensayo, tapones perforados, tubos de vidrio doblados para conectar tubos de ensayo, gradilla, termmetro, mechero, suspensin de lev