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Biología 3 Recursos para el docente El intercambio de información en los sistemas biólógicos: relación, integración y control ES 3. er año
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Biología 3Recursos para el docente
El intercambio de información en los sistemasbiólógicos: relación, integración y control
ES 3.er año
TAPA BIOLOGIA 3 DOCENTE.indd 1 1/8/15 5:26 p.m.
Jefa de arte: Silvina Gretel Espil.
Diagramación: Exemplarr y Adrián C. Shirao.
Corrección: Paulina Sigaloff y Julia Taboada.
Este libro no puede ser reproducido total ni parcialmente en ninguna forma, ni por ningún medio o procedimiento, sea reprográfico, fotocopia, microfilmación, mimeógrafo o cualquier otro sistema mecánico, fotoquímico, electrónico, informático, magnético, electroóptico, etcétera. Cualquier reproducción sin permiso de la editorial viola derechos reservados, es ilegal y constituye un delito.
Biología 3 : el intercambio de información en los sistemas biológicos: relación, intergración y control ; recursos para el docente / Adela V. Castro ... [et.al.]. - 1a ed. - Ciudad Autonóma de Buenos Aires : Santillana, 2015. 24 p.; 28x22 cm. - (Santillana en línea)
ISBN 978-950-46-4155-1
1. Biología. 2. Educación Secundaria. 3. Recursos Educacionales. I. Castro, Adela V. CDD 371.1
Biología 3. Recursos para el docente es una obra colectiva, creada, diseñada y realizada en el Departamento
Editorial de Ediciones Santillana, bajo la dirección de Mónica Pavicich,
por el siguiente equipo:
Adela V. Castro, Celia E. Iudica, Natalia Molinari Leto, Paula Smulevich
Ana Prawda y Gustavo F. Stefanelli (Construyendo espacios de convivencia)
Editoras: Nora B. Bombara, Paula Smulevich y Cristina Viturro
Jefa de edición: Edith Morales
Gerencia de gestión editorial: Patricia S. Granieri
ÍndiceRecursos para la planificación, pág. 2 • Construyendo espacios de convivencia, pág. 6 • Clave de respuestas, pág. 12.
Este libro se terminó de imprimir en el mes de febrero de 2015, en Grafisur S. A., Cortejarena 2943, Ciudad de Buenos Aires, República Argentina.
Biología 3
© 2015, EDICIONES SANTILLANA S.A.Av. L. N. Alem 720 (C1001AAP), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. ISBN: 978-950-46-4155-1Queda hecho el depósito que dispone la Ley 11.723Impreso en Argentina. Printed in Argentina.Primera edición: febrero de 2015.
RECURSOS PARA EL DOCENTE
El intercambio de información en los sistemas biológicos: relación, integración y control
GUIA DOCENTE BIO 3_(001-024).indd 1 29/01/15 10:33
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Querido/a profesor/a:
La iniciativa de Santillana “Desde la escuela. Programa para convivir mejor” pone a tu disposición recursos, que se incluyen en el marco de la construcción de espacios de convi-vencia, para prevenir las conductas que generan conflictos violentos y que podés utilizar con los estudiantes que tenés a cargo.
1 Prawda, Ana. Plataforma UNSAM Virtual. En: Redorta, J. Entender el conflicto. Barcelona, Paidós Ibérica, 2007.2 Prawda, Ana. “Hablemos del conflicto”. En: Mediación escolar sin mediadores. Buenos Aires, Editorial Bonum, 2009.
¿Cómo se hace para prevenir y/o transformar situaciones conflictivas en soluciones aceptables?1
Comencemos mencionando algunas características de los conflictos:• Los conflictos son el choque, la pugna entre dos o más partes, como consecuencia de desa-
cuerdos.• Pueden ser de diferente naturaleza, intensidad y magnitud. Desde un niño que arroja una
tiza en el aula o un grupo de estudiantes que acosa permanentemente a un compañero, hasta un país que invade a otro.
• Se originan, generalmente, en intereses que no coinciden y se enfrentan. Como resulta-do de esa pugna se produce una alteración del orden establecido –es decir, la ruptura del equilibrio– que perjudica a uno, a muchos o a todos los que conviven en un ámbito de-terminado. Muchos de estos conflictos se resuelven, pero otros se agrandan cada vez más en intensidad y cantidad de diferencias. Cuando esto sucede, hablamos de conflicto que escala o de escalada del conflicto (Prawda, 2008).2
Más allá de las distintas definiciones que encontremos, es importante destacar que el conflicto es inherente a la vida misma y que es construido por cada una de las personas invo-lucradas en él, quienes lo revisten de un alto grado de subjetividad.
Para iniciar el camino de resolución es necesario transformar una dinámica de confron-tación en una de colaboración y lograr que las partes trabajen juntas en la solución del pro-blema, acercándose entre ellas para lograr un acuerdo. Es decir, que de ser enemigos pasen a ser socios.
En este punto podemos decir que todo conflicto: P Es inevitable: ya que siempre hay situaciones donde las personas tienen diferencias.P Es necesario: pues aparece cuando algo debe cambiar, ocupando nuestra atención y
preocupándonos. Es un aviso de que se tienen que pensar variables para tener en cuenta en una situación determinada.
P Puede mejorar o empeorar las relaciones: dependerá de los aportes que cada uno de los involucrados hace durante el intercambio.
El conflicto posee aspectos positivos y negativos, es decir que no es ni malo ni bueno per se.
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3
Aspectos positivos Aspectos negativos
Promueve el cambio en las re-laciones.
Ofrece un espacio para plan-tear reclamos.
Favorece la reflexión acerca del hecho y, consecuentemen-te, posibilita la identificación de los intereses y las necesi-dades en juego de cada parte.
Posibilita el crecimiento per-sonal, grupal, institucional y/o social.
Promueve, como indicador importante, solo los aspectos que connotan desvalorizaciones, enojos y otros relatos ne-gativos. En consecuencia, produce efectos desgastantes en las personas y en las relaciones.
Ofrece una escalada de malentendidos y enojos que aumen-tan, de ese modo, el perjuicio y culminan en una situación de violencia que afecta a las relaciones y a las personas in-volucradas.
Imposibilita que las personas logren satisfacer sus intereses en juego.
De no abordarse correctamente su solución, puede crecer en intensidad y cantidad, ya sea que se profundicen las di-ferencias y/o den lugar al surgimiento de nuevos conflictos.
Con frecuencia, el conflicto está asociado con la violencia. Sin embargo, la violencia es la máxima expresión de un conflicto que escala y que, en ocasiones, comienza como una diferencia de opiniones hasta que se convierte en una comunicación basada en profundas agresiones físicas y/o psicológicas. Una vez que se desencadena la violencia, los aspectos po-sitivos del conflicto desaparecen.
Identificar estos aspectos positivos permite avanzar hacia la solución. Cuando, en cambio, solo se tienen en cuenta los aspectos negativos, la situación se agrava hasta que, algunas ve-ces, se convierte en violenta.
Los aspectos positivos del conflicto son aquellos que ofrecen y promueven un espacio para pensar ese cambio. La vida de los seres humanos implica la permanente toma de decisiones, algo que, muchas veces, se expresa por medio de conflictos. Por ejemplo: ¿avanzo o retrocedo en mi posición?, ¿me quedo o me voy?, ¿le respondo o permanezco callado?, ¿le propongo una solución o acepto la suya?, ¿o pensamos una que nos favorezca a ambos?
Desde la perspectiva que nos brinda esta percepción del conflicto, la meta del docente no sería necesariamente eliminarlo, sino prevenirlo, reducirlo y abordarlo identificando sus as-pectos positivos y los intereses encubiertos que muchas veces tiene, con el fin de analizarlo, y según sea su característica, prevenir que escale hasta convertirse en violento.
En este cuadernillo te ofrecemos algunas actividades que te permitirán poner en práctica diferentes recursos junto a tus alumnos, con el objetivo de que, entre todos, puedan identi-ficar aquellas situaciones cotidianas que pueden derivar en posibles conflictos, y también técnicas, estrategias y habilidades que harán posible analizar estas situaciones, generar una toma de conciencia y aprendizaje colectivo y, finalmente, prevenir la violencia en el aula.
Cordialmente,
Ana Prawda y Gustavo Stefanelli.
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DINÁMICA 1: Todos discriminados
VALORES: integración, respeto, diversidad. CONDUCTAS ASOCIADAS A LOS VALORES: • Encontrarun rasgo personal que diferencia a un individuo del resto
de las personas. • Identificarlos beneficios de integrar grupos con personas de diferen-
tes características: físicas, sociales, económicas, etcétera. • Practicarla empatía con respecto a las particularidades de los otros.
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• Organismo: Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad. Gobierno de España
• Origen:España, 2011• Duración: 1 minuto y 41 segundos• Linkdelvideo: http://goo.gl/8SGJwi [Consultado el 2/12/2014] Canal de la Asociación Civil Convivencia Social
y Asistencial
Consideraciones previas• Materiales: TV y reproductor de DVD• Tiempoestimado de la actividad: 1 h 30 min
A. Introducción
El video completo forma parte de una campaña de publicidad del Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad del Gobierno de España.
Las breves historias que presenta este fragmen-to permiten reconocer, en cada uno de sus protago-nistas, una característica que los diferencia de los otros y por la cual son excluidos o discriminados, ya sea la edad, la nacionalidad, las capacidades físi-cas, etc. De esta manera, el video propone un espa-cio de reflexión acerca de los diferentes prejuicios con que los individuos consideran a los demás.
B.Desarrolloyconsignas
1. Observar atentamente el video.2. Etapa de trabajo individual. El docente les en-
tregará a los alumnos una hoja en la que tie-nen que responder las siguientes consignas:a) Escribir una oración que sintetice lo que
cada uno cree que comunica el video.b) Identificar las diferentes razones o motivos
por los cuales se discrimina a cada uno de los protagonistas de las historias del video.
Síntesis de objetivos y contenidos
Aceptar la diversidad nos permite enriquecer el mundo donde vivimos. Es el punto de partida de diferentes procesos, entre ellos, el del aprendizaje.
Una realidad sin diferencias, vista a través de lentes que solo permiten apreciar un color, no existe: justamente, lo que hace que las cuestiones de la vida sean reales es que son distintas, se ven diferentes y cada uno las interpreta a su modo. Son las diferencias las que nos permiten pensar si lo que afirmamos, vemos o entendemos es así como creemos. Ellas nos hacen salir de nuestras propias ideas y nos posibilitan la inclusión de otras o favo-recen la creación de un pensamiento más abarca-dor, producto del aporte de todos.
Es decir, la diversidad favorece el crecimiento personal, que se va dando entre los conflictos que se suscitan al tratar de aunar criterios para convi-vir con las diferencias y/o de acordar intereses y necesidades comunes. Dentro de este marco, en-tendemos el conflicto como una oportunidad de cambio, de crecimiento, de mejora. Pero…• ¿Qué sucedería si las diferencias fueran utili-
zadas para lastimar, para agredir, para excluir?• ¿Cómo nos sentiríamos en el supuesto caso
de que esto nos sucediera?Si todos tomáramos las diferencias como un
motivo para excluir, entonces todos seríamos po-tenciales víctimas de discriminación.
Video a analizar• Nombre del video: “Anuncio contra la discrimi-
nación”• Descripción: Campaña contra la discriminación
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c) Elegir uno de los personajes del video y po-nerse en su lugar, en su situación y tratar de pensar como él. Luego, responder según sea el caso:• ¿Qué acción y/o comentarios realizó
para discriminar al otro? ¿Qué sintió al realizar dicha acción o comentario?
• ¿Qué acción y/o comentarios recibió que lo hizo sentir discriminado? ¿Qué emo-ciones experimentó en ese momento?
d) A la lista elaborada en la consigna b), agre-gar motivos de discriminación que cada alumno/a haya observado en el colegio.
e) ¿Por qué razón los alumnos creen que la gente discrimina a los otros? Cada uno de-berá enumerar, al menos, una razón.
3. Etapa de trabajo grupal. Organizados en grupos de hasta cinco integrantes, los alumnos inter-cambian y comparten las respuestas. Luego rea-lizan las siguientes consignas:a) Conversar sobre las respuestas que ha dado
cada uno y luego elegir entre todos:- Una palabra que sintetice lo que trans-
mite el video.- Tres emociones que reconocieron en los
personajes del video al ser discriminados. - Tres motivos que llevan a una persona
a realizar comentarios o acciones que discriminan a otro.
Luego, responder: ¿para qué consideran que lo hacen?, ¿cuánto y qué gana o pierde una persona cuando discrimina?
b) Realizar una lista de motivos o razones por las cuales en el colegio unos estudiantes discriminan o excluyen a otros.
c) Por último, hacer un listado de conductas que posibiliten sentirse bien y reconocido por el resto de los compañeros sin necesi-dad de discriminar al otro.
C. Cierre
1. Los integrantes de los grupos comparten las respuestas entre sí.
2. El docente puede acompañar este momento resumiendo las respuestas en el pizarrón.
Sugerimos anotar las emociones identificadas tanto en el rol de los que son discriminados como en el de los que discriminan, ya que esto les per-mitirá a los alumnos reflexionar junto al docente sobre una habilidad social denominada empatía, que les permite a los seres humanos ponerse en el lugar del otro, tratando de sentir y pensar desde ese nuevo rol. De este modo se podrá plantear el siguiente análisis: • ¿Cuántas veces observamos una situación de
burla o agresión verbal que deriva en discri-minación y de manera inconsciente la vali-damos, al no darnos cuenta del impacto que genera en el otro esa acción?La actividad también permite reflexionar sobre
el hecho de mostrarse tal cual uno es, sin temor a ser marginado o discriminado, a partir de plantear: • ¿Cuántas veces decidimos no hacer ciertas co-
sas, o decir lo que pensamos, porque creemos que si lo hacemos no seremos aceptados?
• ¿Qué decidimos perder para ser aceptados? ¿Esto tiene algún valor para nosotros?
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VALORES: integración, respeto y diversidad. CONDUCTAS ASOCIADAS A LOS VALORES: • Encontrarun rasgo personal que nos diferencie del resto de las personas.• Identificarlos beneficios de integrar grupos con personas de diferentes
características: físicas, sociales, económicas, etcétera.• Practicarla empatía con respecto a las particularidades de los otros.
DINÁMICA 2: ¿Cómo es mi “baile”?
centes vestidos de manera similar, que se burlan del diferente. Los chicos y las chicas del primer plano van, uno por uno, integrando este segundo grupo de iguales, y desde esta igualdad, discrimi-nan con sus pares al considerado diferente. En un segundo momento, todos los adoles-
centes, ya sea vestidos con sus características di-ferenciadoras o vestidos igual, terminan bailando juntos la misma coreografía.
La propuesta de “Bailemos juntos contra la discriminación social” nos permite comprender el hecho de que cada uno puede tener un lugar, man-teniendo su identidad.
B.Desarrolloyconsignas
Si bien en el video aparecen dos grupos, la cla-se se dividirá en tres, cada uno de ellos con el si-guiente rol:
Grupo A: representa a los adolescentes que están en primer plano y se visten, peinan y mueven como lo desean.
Grupo B: representa a los adolescentes que en el video aparecen en segundo plano y están vestidos todos con remera blanca.
Grupo C: representa a los adolescentes que, en principio, formaban parte del Grupo A, pero des-pués integran uno nuevo que, a su vez, discrimina.
Luego, cada grupo deberá responder las siguientes consignas que se le entregan por escrito:
Grupo A1. ¿Cuáles son las ventajas de integrar un grupo
de personas diferentes?2. ¿Qué creen que sienten por ser discriminados
por el resto?
Síntesis de objetivos y contenidos
El respeto por las diferencias es una de las cla-ves para comunicarse eficazmente y convivir sin violencia. Las conductas que permiten la diversi-dad y posibilitan la integración requieren recono-cer al otro como un semejante, aceptarlo con sus diferencias y buscar juntos espacios donde se en-cuentren intereses y necesidades comunes.
Video a analizar• Nombredel video: “Bailemos juntos contra la
discriminación social”• Descripción: Campaña contra la discriminación• Organismo: Ministerio de Sanidad, Servicios
Sociales e Igualdad. Gobierno de España• Origen:España• Duración: 1 minuto y 31 segundos• Linkdelvideo:
http://goo.gl/21L8qg [Consultado el 2/12/2014] Canal de la Asociación Civil Convivencia Social y Asistencial Consideraciones previas• Materiales: TV y reproductor de DVD• Tiempoestimado de la actividad: 1 h 30 min
A. Introducción
El video forma parte de una campaña de publi-cidad del Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad del Gobierno de España.Nos muestra escenas en dos planos: - En primer plano aparecen, de a uno, distintos
adolescentes, cada uno de ellos con una diferen-te forma de vestir, peinarse, moverse, etcétera.
- En segundo plano aparece un grupo de adoles-
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C. Cierre
1. Los integrantes de los grupos comparten las respuestas entre sí.
2. El docente puede acompañar este momento resumiendo las respuestas en el pizarrón o en diferentes cartulinas para cada grupo. En una cartulina única se escriben las respuestas 3 y 4, previamente debatidas entre todos.
Como en la dinámica precedente, y a fin de fo-calizar y reforzar las conductas propuestas, suge-rimos anotar las emociones identificadas tanto en el rol de los que son discriminados como en el de los que discriminan, ya sean las tomadas del video como las correspondientes a las experiencias del colegio. Esto les posibilitará a los alumnos reflexio-nar junto al docente sobre una habilidad social denominada empatía, que les permite a los seres humanos ponerse en lugar del otro, tratando de sentir y pensar desde ese nuevo rol. De este modo se podrá plantear el siguiente análisis: • ¿Cuántas veces observamos una situación de
burla o agresión verbal que deriva en discri-minación y de manera inconsciente la vali-damos, al no darnos cuenta del impacto que generaba en el otro esa acción?La actividad también permite reflexionar sobre
el hecho de mostrarse tal cual uno es, sin temor a ser marginado o discriminado, a partir de plantear: • ¿Cuántas veces decidimos no hacer ciertas co-
sas, o decir lo que pensamos, porque creemos que si lo hacemos no seremos aceptados?
• ¿Qué decidimos perder para ser aceptados? ¿Esto tiene algún valor para nosotros? Por último, la idea sería poder aplicar la me-
táfora del baile a la convivencia diaria, resumien-do lo que para cada uno de los grupos representa y reforzando la idea de participar en un contexto donde se respete la diversidad.
¿Cómo sería el baile de este curso?Si el docente lo considera viable, se puede articular
esta actividad con los docentes de Educación artísti-ca para realizar una propuesta práctica.
3. ¿Qué significa para ustedes la frase “bailemos juntos contra la discriminación”?
4. ¿Cuáles creen que son las emociones que sentirían si formaran parte del baile en el que participan todos?
5. Escriban, por lo menos, dos situaciones que hayan experimentado en la escuela, en la que algunos alumnos se hayan reído, burlado y discriminado a otro. Luego identifiquen:• ¿Cuáles eran los motivos por los que se
discriminaba a un/a compañero/a?• Poniéndose en el lugar del chico o la chica
discriminado/a, traten de identificar, por lo menos, tres emociones que crean que sentirían en su lugar.
• Poniéndose en el lugar de los integrantes del grupo que discrimina, identifiquen, por lo menos, dos emociones que crean que sentirían al realizar estas acciones.
Grupo B1. ¿Qué beneficios encuentran al actuar así
como grupo? 2. ¿Cuáles son las desventajas de formar parte
de ese grupo de iguales?3. ¿Qué representa, para ustedes, la frase “baile-
mos juntos contra la discriminación”?4. ¿Cuáles son las emociones que sentirían si
formaran parte del baile en el que participan todos?
5. La consigna 5 es la misma que en el caso del Grupo A.
Grupo C1. ¿Para qué creen que cada uno de los adoles-
centes que se presenta en primer plano cam-bia de look y de actitud cuando forma parte del grupo que se encuentra detrás?
2. ¿Qué creen que pierde cada uno de ellos al formar parte de ese grupo?
3. ¿Qué representa para ustedes la frase “baile-mos juntos contra la discriminación”?
4. ¿Cuáles son las emociones que sentirían si formaran parte del baile en el que participan todos?
5. La consigna 5 es la misma que en el caso del Grupo A.
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Clave de respuestas
1. Los seres vivos y su relación con el medio
Página 17Respuesta posible:
Animales Plantas
Control de las actividades
Exocrinas Endocrinas
Glándulas
Hormonas
Hormonas vegetales
Auxinas
Sistema nervioso
Central Periférico
Control endocrino
Control nervioso
Páginas 22 y 23Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) Falso. El planeta Tierra puede considerarse un ejemplo
de sistema abierto, porque intercambia energía (calor y radiaciones) y materia (moléculas de la atmósfera, me-teoritos o partículas) con el exterior.
b) Verdadero. La regulación del volumen de agua se cono-ce como osmorregulación. Cuando la cantidad de agua es baja en nuestro organismo, los riñones retienen el agua y producen menor cantidad de orina, y viceversa.
c) Falso. Las hormonas forman parte de la respuesta se-cretora, al ser producidas por las glándulas endocrinas frente a un estímulo. Los glóbulos blancos y anticuer-pos intervienen en la respuesta inmune.
d) Verdadero. El sistema nervioso periférico solo transmi-te la información desde los distintos órganos y tejidos hasta el sistema nervioso central.
e) Falso. El encargado de percibir los estímulos es el siste-ma nervioso periférico.
2. a) Por ejemplo, la planta incorpora energía solar como energía lumínica que usa en la fotosíntesis y la trans-forma en energía química, en forma de azúcares. Libera energía en forma de calor, mediante la transpiración y la respiración. Intercambia materia, como los gases de la atmósfera durante la fotosíntesis y la respiración, absorbe nutrientes minerales del suelo, intercambia va-por de agua a través de los estomas, etcétera.
b) Consiste en la recepción de un estímulo ambiental me-diante los órganos receptores, el procesamiento de la información y la ejecución de una respuesta a través de órganos efectores.
c) Los mecanismos implicados en el crecimiento de las plantas involucran la acción de las hormonas vegetales, como las auxinas. Por ejemplo, las raíces necesitan pe-queñas cantidades de auxinas para crecer; un aumento en la concentración de estas hormonas inhibe su desa-rrollo.
d) El mecanismo de control es el nervioso, de acción rápi-da. La persona recibió el estímulo del calor del metal a través de receptores en la piel. Este estímulo fue trans-mitido por los nervios del sistema nervioso periférico hasta el sistema nervioso central. Allí se procesa la in-formación y se emite la orden, nuevamente transmi-tida, mediante los nervios, hacia la mano para que se aleje de la olla.
3. a) Respuesta secretora; b) respuesta motora; c) respuesta secretora; d) respuesta inmune.
Resolver problemas4. Ejemplo del canto de los grillos:
Estímulo: sonido producido por el frote de las alas del grillo macho.
Receptores: “oído” en el cuerpo de los grillos hembra. Centro de procesamiento: sistema nervioso. Efectores: músculos del cuerpo de las hembras. Respuesta: movimiento de las hembras hacia los ma-
chos que emiten el sonido.Ejemplo del vuelo de los mosquitos:
Estímulo: dióxido de carbono exhalado por el ser hu-mano durante la respiración.
Receptores: estructuras sensoriales olfativas en el cuer-po del mosquito.
Centro de procesamiento: sistema nervioso. Efectores: músculos del cuerpo del mosquito. Respuesta: vuelo del mosquito hacia el ser humano.
5. a) Cuando la temperatura del ambiente es igual o mayor a 37 °C, la acción de bostezar estaría incorporando aire caliente al cuerpo. El bostezo entonces deja de ser un mecanismo útil para refrigerar el cerebro. Por eso la fre-cuencia detectada de bostezos es más baja.
Las respuestas que no figuran quedan a cargo de los alumnos.
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b) La temperatura óptima es aquella en la que se detecta mayor cantidad de bostezos, a los 20 °C.
c) El bostezo puede considerarse un proceso de termorre-gulación, al funcionar como un mecanismo de refrigera-ción a temperaturas templadas. Cuando la temperatura ambiente es muy baja, el mecanismo de bostezo no es tan necesario para producir la refrigeración, y cuando es demasiado alta, no cumpliría con esta función.
d) Puede discutirse la influencia de otras variables, como la cantidad de horas que durmió una persona la noche anterior, si tiene sueño o no, la hora del día a la que se realizó el estudio, la edad de los participantes, etcétera.
6.
Estímulo Receptor CP Efector Respuesta
a) Canto de los machos
Oídos de las hembras
SN Ovarios Madurez sexual
b) Gritos de los teros
Oídos de la comadreja
SN Músculos del cuerpo
Huida del territorio
c) Olor de la carne
Nariz del perro
SN Glándulas salivales
Producción de saliva
d) Aumento de la humedad del ambiente
Receptores especializados en las hojas
PF Estomas Apertura de los estomas
CP = Centro de procesamiento. PF = Procesos fisiológicos. SN = Sistema nervioso
Experimentar7. a) Porque son variables que pueden dar indicios de cómo
se modifican los procesos internos de nuestro cuerpo, por ejemplo, el trabajo del corazón, el calor que se emi-te mediante la contracción de los músculos y la respi-ración, y la presión sanguínea.
b) Una hipótesis puede ser que se espera que los valores de esas variables aumenten en este sentido: grupo A < grupo B < grupo C, ya que es factible que con una mayor intensidad de actividad física se incremente el consu-mo de energía de las células, por lo que la respiración y la circulación de oxígeno y nutrientes en la sangre debe ser mayor.
e) Se podría: extender el tiempo de actividad física, me-dir en cada alumno las variables antes y después de realizar la actividad, tomar en cuenta otras variables, hacer otros ejercicios; evaluar si todos los estudiantes están en las mismas condiciones iniciales (por ejem-plo, algún alumno que estuviese más abrigado, o que hubiera hecho el mismo ejercicio con distinta intensi-dad, etcétera).
Investigar9. El reloj biológico regula los distintos procesos del organis-
mo, estableciendo cierta regularidad. Por ejemplo, en los seres humanos, es el responsable de regular el ciclo de vi-gilia y sueño. Su alteración perjudica el equilibrio interno.
Opinar10. a) El estiramiento del músculo.
b) El dolor es una forma que tiene el cuerpo de alertarnos de que algo puede dañarnos y de esa manera proteger-nos y alejarnos de la fuente de dolor.
c) Si abandonamos el ejercicio en cuanto se comienza a sentir el dolor, no lograremos avanzar en el estiramien-to de los músculos. Si el ejercicio se continuara de ma-nera controlada, se le envía información al cerebro de que la actividad no es dañina, el dolor puede cesar con la práctica y se puede mejorar el estiramiento muscular.
2. la percepción de estímulosPágina 25Los organismos necesitan captar los cambios que se producen en el ambiente, responder a ellos y así mantenerse adaptados a un medio cambiante. Para los ciervos, por ejemplo, tener los ojos a los costados de su cabeza les permite ver mejor su alre-dedor, y estar alertas, ya que son presa fácil de los felinos. Otro ejemplo es la detección del gusto de los alimentos, que evita la ingestión de sustancias tóxicas.
Página 29La quimiorrecepción fue el primer tipo de captación de estí-mulos porque resulta una manera de detectar la fuente de nu-trientes. En los primeros organismos, que fueron unicelulares, este tipo de captación de estímulos, junto con el desarrollo de medios de locomoción, les permitió dirigirse hacia la fuente de alimento, lo que constituye una ventaja adaptativa frente a otros organismos inmóviles.
Página 33 El agua es un buen conductor eléctrico, no así el aire. Son fundamentales para mantener el equilibrio y tener no-
ción del estado en que se encuentra el propio cuerpo, si se halla en reposo o en movimiento.
Páginas 36 y 37Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) V.
b) F. El ojo en cámara regula la entrada de luz mediante el iris, que puede aumentar o disminuir el tamaño del orificio ubicado en su centro, la pupila.
c) F. Las aves y los reptiles tienen una visión tetracromá-tica, mientras que los seres humanos tenemos visión tricromática.
d) F. En la visión monocular hay superposición de campos visuales, aunque esta es menor que en la binocular.
e) V.f) V.g) F. En una parte del oído, el oído interno, se encuentran
los fonorreceptores.h) V.
2. A: ampollas de Lorenzini: electrorreceptores, estímulos eléctricos; B: sistema de línea lateral: mecanorreceptores, estímulos mecánicos; C: foseta loreal: termorreceptores, estímulos térmicos; D: ojo compuesto: fotorreceptores, es-tímulos lumínicos.a) El ojo compuesto comparte la modalidad sensorial con
el ojo en cámara de los seres humanos. Ambos recepto-res captan estímulos lumínicos.
b) Las sensilias de invertebrados pueden captar estímulos químicos y mecánicos.
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3. Están involucrados los ojos y los oídos. El estímulo es visual y gravitatorio. Participan fotorreceptores, ubicados en la retina de los ojos, y mecanorreceptores, que detectan cam-bios en la posición relativa a la fuerza de gravedad (gravi-rreceptores), ubicados en el aparato vestibular del oído.
Resolver problemas4. Como se vio en el capítulo, las medusas tienen ocelos
(fotorreceptores) y estatocistos (gravirreceptores). De ma-nera que de día suben a la superficie guiadas por sus ocelos y de noche bajan orientándose con sus estatocistos.
5. El tímpano es una membrana que vibra por el choque de las ondas sonoras contra su superficie. De esta manera convierte las vibraciones del aire en vibraciones mecáni-cas, lo que se transmite, finalmente, a los fonorreceptores. Este proceso hace posible la captación del estímulo sonoro. Si esta membrana se perfora, no se pueden convertir las vi-braciones sonoras en mecánicas y, por tanto, no se genera el proceso de audición.
6. La presencia de los ojos frontales es un posible indicio de que se trata de un ave cazadora, ya que esta disposi-ción de los ojos aporta una visión binocular esencial para esta actividad. Por otro lado, el gran número de bastones indicaría que tiene hábitos nocturnos, pues estos son muy sensibles a la luz y permiten ver aun cuando esta es escasa.
Leeryescribirenciencias7. a) Porque intenta hacer entender un hecho o un proceso,
incorporando terminología precisa de la disciplina.b) Hace referencia a los órganos sensoriales en hendidu-
ra, que se encuentran típicamente en arañas tejedoras. Tienen una función importante en la comunicación en-tre diferentes miembros de la especie y en la captación de información sobre sus presas.
c) Las señales vibrátiles a través de la generación de ten-siones diferentes en los hilos de la tela de araña.
d) Constituye una forma de adaptación al medio por-que de este modo las arañas perciben la presencia de miembros de su misma especie con quienes pueden entablar comunicación que les permitirá ayudar a la supervivencia de la cría, encontrar pareja para repro-ducirse, así como reconocer la presencia de organismos de otras especies de los que se alimenta.
Investigar8. En general, las personas que perdieron la función de algún
órgano de los sentidos agudizan el funcionamiento de otro sentido que compense esa falta. Por ejemplo, en las personas ciegas se suele agudizar el sentido del oído, el olfato y el tac-to. En realidad, esto se relaciona con la plasticidad neuronal. El cerebro utiliza zonas originariamente destinadas a pro-cesar la información proveniente del sentido faltante para procesar información proveniente de otros órganos senso-riales. Los órganos de los sentidos obtienen la información del ambiente, de modo que la pérdida de algunos de estos órganos puede implicar una seria desventaja adaptativa que ponga en peligro la supervivencia.
9. a) Es la percepción visual de una imagen que no coincide con la realidad objetiva.
b) Puede tener un origen cognitivo como resultado de in-ferencias inconscientes o debido a una estimulación excesiva de un tipo específico, como el movimiento, el brillo, el tamaño, la inclinación, el color o la posición.
c) Se espera que los alumnos se den cuenta de que la vi-sión es un proceso susceptible de fallas que puede ha-cernos incurrir en errores en cuanto a la forma en que percibimos los estímulos visuales.
3. las respuestas a los estímulosPágina 39
Tropismos Nastias Taxismos
Involucran movimientos
Sí Sí Sí
Tipo de organismos
Plantas Plantas Bacterias, protistas y animales
Direccionales Sí No Sí
Perceptibles No Sí Sí
La locomoción permite que los organismos tengan respues-tas más rápidas y eficientes a los estímulos ambientales, por ejemplo, el desplazamiento hacia las fuentes de nu-trientes, así como la huida del peligro y la búsqueda de condiciones más favorables de luz, humedad, etc., que es lo que se observa efectivamente en los taxismos.
Página 43En algunas plantas, la detección del alargamiento de los pe-ríodos de oscuridad desencadena como respuesta la floración, mientras que en otras la inhibe. A su vez, un mismo estímu-lo, como la gravedad, puede generar dos respuestas opuestas dentro de la misma planta, según el órgano que lo detecte. En la raíz produce como respuesta un gravitropismo positivo, y en el tallo, uno negativo.
Página 45Los comportamientos innatos permiten que los animales pue-dan afrontar situaciones indispensables para su supervivencia de manera exitosa. El comportamiento posee una base genéti-ca que se hereda y es un fenotipo más del animal. Está sujeto a la selección natural, o sea que evoluciona a medida que se produce su optimización, de manera que los individuos cuyos comportamientos les confieren una ventaja sobrevivirán y de-jarán más descendientes.
Páginas 54 y 55Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) F. Tanto las plantas como las bacterias se mueven y
presentan respuestas que involucran movimientos, como las nastias, los tropismos y los taxismos. En el caso de las plantas, algunos de estos movimientos son muy lentos y por eso nos resultan imperceptibles, como muchos tropismos. Otros son más evidentes, como las nastias, ya que suelen ser más rápidas y las podemos percibir. En el caso de las bacterias, algunas de ellas presentan estructuras especializadas en la locomoción
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y se mueven de forma activa, por ello pueden responder acercándose o alejándose de determinados estímulos, lo que se conoce como taxismo positivo y negativo, res-pectivamente.
b) F. Algunos tropismos son reversibles, como el heliotro-pismo.
c) V.d) F. Las conductas animales tienen una base innata y
pueden modificarse mediante el aprendizaje.e) V.f) V.g) V.
2. A: señales químicas (feromonas), que en este caso tienen por finalidad la identificación individual. B: señales visuales; la exhibición de la cola por parte del pavo real es una forma de atraer a las hembras. C: señales auditivas; el canto del gallo tiene como propósito demarcar su territorio y posesiones.
3. Aprendizaje por asociación.
Resolver problemas4. Los animales migran hacia aquellos lugares que les ofrecen
las condiciones favorables para la obtención de alimento y la reproducción, ya que perciben las señales del ambiente que les permiten orientarse.
5. a) Se completa de arriba hacia abajo así: 3, 1 y 2.b) La luz proviene del lado izquierdo porque las plantas
crecen inclinadas hacia allí.c) Esta respuesta corresponde al fototropismo positivo.d) Los receptores para el estímulo luminoso se encuen-
tran en el ápice, dado que la planta que tiene su ápice cubierto es la única que no responde al estímulo.
e) En respuesta a la captación del estímulo luminoso, me-diante receptores ubicados en el ápice, la planta crece inclinándose hacia la luz. Si bien el estímulo se capta en el ápice, la respuesta se produce más abajo, lo que se evidencia porque la planta que tiene el tallo cubierto presenta menos inclinación que aquella sin cubrir.
f) En este tipo de respuesta están involucrados los recep-tores llamados fototropinas y las hormonas auxinas.
g) Se espera que los alumnos reconozcan el gravitropismo positivo de las raíces y el gravitropismo negativo de los tallos. También pueden llegar a reconocer que la germi-nación de la semilla se debe a una respuesta fotomor-fogénica.
6. a) Se denominan patrón fijo de acción o FAP.b) Es innata. Se evidencia porque aun si se las cría en cau-
tiverio la presentan.c) Esto se explica porque las conductas innatas están suje-
tas a variaciones producto del aprendizaje que surge de la experiencia individual en interacción con el ambiente.
Experimentar7. Esta respuesta es de elaboración personal, pero se espera
que el alumno realice un informe que puede ser semejante al siguiente:a) Hipótesis: si coloco dos semillas en diferentes po-
siciones en el dispositivo, se podrá observar que, independientemente de la posición que estas tengan,
la raíz va a crecer siempre a favor de la fuerza de grave-dad y el tallo en sentido opuesto a esta fuerza.
b) Procedimiento: Paso 1. Se colocaron dos semillas de poroto pinchadas
sobre una plancha de corcho humedecida. Una en posi-ción vertical (A) y la otra en posición horizontal (B).
Paso 2. La plancha se ubicó en un lugar iluminado y se esperó a que germinaran las semillas.
Paso 3. Se mantuvo humedecida la plancha durante todo el transcurso de la experiencia.
c) Observaciones (el alumno anotará sus observaciones cada día, o día por medio. Acá se sintetizan los resul-tados esperados): al cabo de “x” tiempo germinaron las semillas y aparecieron la raíz y el tallo en ambas. En la planta A el tallo y la raíz crecieron “derechos”, el hi-pocótilo (tallo primario) hacia arriba y la raíz hacia aba-jo. En la planta B la raíz y el hipocótilo se encuentran en posición horizontal respecto del suelo.
Después de un tiempo se observa que en la semilla A el hipocótilo y la raíz continúan elongándose sin variar su dirección. En la semilla B se observa una desviación en la dirección del crecimiento de la raíz, que comien-za a dirigirse hacia abajo, es decir, a favor de la fuerza gravitatoria. En el hipocótilo se observa que comienza a dirigirse hacia arriba, es decir, en sentido contrario a la fuerza gravitatoria.
d) Conclusiones: se confirma la hipótesis. Independiente-mente de la posición en que se colocaron las semillas, la raíz crece a favor de la fuerza de gravedad, y el hi-pocótilo, en sentido opuesto a esta fuerza. Es decir que las raíces presentan gravitropismo positivo, y los tallos, gravitropismo negativo.
Investigar10. a) La técnica llamada “confusión sexual” es una forma de
control de plagas en la que se esparce feromona sinté-tica a lo largo de todo el cultivo, de manera que, al llegar la época reproductiva, el macho no consiga encontrar a su hembra.
b) Afecta la comunicación a través de señales químicas.c) La ventaja de esta técnica es que es más específica y
afecta solamente a la especie que se quiere combatir en oposición a la fumigación, que resulta nociva para especies inocuas e incluso beneficiosas para los seres humanos, como las abejas, además de ser nocivas para los propios hombres.
11. a) A Pavlov le había llamado la atención de que los perros produjeran saliva aun cuando todavía no tenían comida en su boca. Y esto ocurría tanto si olían como si obser-vaban la comida. Claramente se trataba de la recepción de un estímulo externo y una respuesta. Pero había algo más: Pavlov observó que los perros también salivaban si se acercaba a ellos la persona que habitualmente se ocupaba de alimentarlos. Se preguntaba si se trataba de un comportamiento adquirido o era simple casualidad.
b) Para dilucidar este enigma llevó adelante una serie de experimentos. Se propuso medir la cantidad de saliva producida cuando se sometía a los perros a diferentes estímulos, unos que tuvieran que ver con el instinto, y otros, con la experiencia. Entonces, investigó lo que ocu-rría cuando se le acercaba alimento al hocico y lo que sucedía si, antes de esto, se hacía sonar una campana.
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La secuencia que empleaba era la siguiente: primero re-gistró lo que ocurría cuando a un perro hambriento se le acercaba alimento al hocico. 1. Midió la cantidad de saliva que producía el animal y
obtuvo valores muy altos. 2. Hizo sonar una campana. Esto no parecía conducir
a ninguna respuesta de salivación.3. Durante un tiempo, siguió alimentando a los perros
cuando estaban hambrientos pero, antes de hacer-lo, hacía sonar la campana.
4. Después de varias semanas, Pavlov descubrió que, si hacía sonar la campana pero no mostraba el ali-mento, los perros igualmente salivaban.
c) Pavlov concluyó que era posible condicionar al animal para que asociara el sonido de la campana con la ali-mentación y forzar así una respuesta de salivación. De esta manera, una respuesta que originariamente era innata ahora se tornaba aprendida.
d) Las respuestas innatas o instintivas en esta experiencia son salivar, oler u observar el alimento.
e) La respuesta aprendida es salivar ante el sonido de la campana. Se relaciona con un aprendizaje por asociación.
f) Este tipo de conductas no es permanente, y si se deja de exponer al animal al estímulo (campanada antes de comer), este termina por perderlo.
4. la percepción y la respuesta a nivel celular
Página 57 Significa que este patrón apareció muy tempranamente en
el camino evolutivo. Esta universalidad evidencia que este patrón resulta sumamente efectivo para la adaptabilidad de las especies.
Los organismos unicelulares en la mayoría de los casos tienen como medio externo el ambiente en el que viven: como la superficie de la piel, el agua, el suelo, etc. Mientras que las células individuales de un organismo pluricelular, por lo general, tienen como medio externo los líquidos ex-tracelulares que las bañan, y las células vecinas.
Página 67 Ambas uniones se asemejan en que proporcionan canales
entre los citoplasmas de células adyacentes y en que son estables.
Es probable que se trate de estructuras análogas en lugar de homólogas, dado que si bien tienen semejanzas funcio-nales, presentan estructuras extremadamente distintas.
Las interacciones entre células son críticas para el desarro-llo y la función de los organismos pluricelulares. Esta comu-nicación permite que los tejidos funcionen de manera coor-dinada, facilita la nutrición celular y permite la regulación del funcionamiento celular, por ejemplo, la regulación de los ciclos celulares. La proliferación o la muerte celulares, de esta manera, están sujetas a las necesidades del organismo.
Páginas 70 y 71Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) La permeabilidad selectiva es una propiedad muy impor-
tante de las membranas plasmáticas mediante la cual
ciertas moléculas o iones pueden atravesar la membrana mientras que otros no.
b) El glucocálix, es decir, el conjunto de carbohidratos que se encuentran casi siempre en su parte externa, unidos a las proteínas o a los lípidos.
c) Se espera que los alumnos indiquen que la bicapa li-pídica es la doble capa de lípidos, mayormente fosfo-lípidos y en menor medida colesterol, que forman las membranas celulares.
d) Se dice que la membrana plasmática responde a este modelo porque los lípidos y las proteínas integrales es-tán dispuestos en una especie de organización en mo-saico, y las membranas celulares son estructuras casi fluidas, en las que tanto los lípidos como las proteínas integrales pueden trasladarse dentro de la bicapa.
e) Se reconocen porque los carbohidratos se encuentran principalmente unidos a las proteínas y lípidos que lin-dan con el exterior de la célula.
f) La composición del espacio extracelular difiere del medio interno de la célula, y esto se relaciona con la función primordial de las membranas plasmáticas de mantener la homeostasis celular.
2. a) Locales. b) Yuxtacrinas. c) Paracrina. d) Autocrina. e) Se-ñales. f) Endocrinas. g) Diana. h) Inducción. i) Distantes.
3. a) Fagocitosis.b) Difusión.c) Difusión facilitada.d) Endocitosis.
4. Hay que señalar: a) bomba de sodio-potasio; b) durabilidad; c) endocrina; d) glucocálix; e) desmotúbulo.
Resolver problemas5. a) Cambio de posición.
b) Contracción.c) Secreción de sustancias.d) Propagación de señales.e) Síntesis de materiales.
Leeryescribirenciencias7. b) Se espera que los alumnos indiquen que la señaliza-
ción es fundamental en la respuesta inmune, ya que involucra diferentes tipos celulares que son reclutados mediante este proceso que se inicia con el ingreso del microorganismo al cuerpo.
c) Se espera que los alumnos subrayen: “fagocitan”; “pro-ducen nuevas señales”; “estimulan la diferenciación”; “sintetizan y liberan”.
8. Muchas células del organismo tienen en su membrana recep-tores que se activan cuando son infectadas, y posibilitan así ser reconocidas y destruidas por células del sistema inmune. Este mecanismo se conoce como muerte celular o apoptosis.
5. El control nervioso en el ser humano
Página 79a) Las neuronas son las principales células del sistema ner-
vioso, capaces de transmitir información sobre la base de
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su capacidad de excitabilidad. Las células gliales también forman parte del sistema nervioso, pero su función es cola-borar en la actividad neuronal, para ayudar en la nutrición, el sostén y el funcionamiento de las neuronas.
b) Tanto las dendritas como el axón son prolongaciones del soma neuronal. No obstante, las primeras son más cortas y abundantes, y la segunda casi siempre es única y más larga. Las dendritas captan información aferente, y el axón la conduce de forma eferente.
c) El potencial de membrana en reposo consiste en la polaridad que se establece en las cercanías de la membrana de una cé-lula, basada en la permeabilidad diferencial de esta a distin-tos iones, en especial el Na+ y el K+. El potencial de acción es la inversión de esa polaridad que se observa ante la llegada de un estímulo a una célula excitable como la neurona.
d) La membrana está polarizada en el reposo, mientras que se despolariza por apertura de canales iónicos, ante la llegada de un estímulo.
e) Los axones mielinizados poseen una vaina de mielina con-sistente en las células de Schwann enrolladas sobre el axón, cualidad que aumenta la velocidad del impulso nervioso, mientras que aquellos sin mielina son axones desnudos ca-rentes de vaina donde la conducción del impulso nervioso es lenta.
Página 82a) Los tres elementos que proporcionan protección al sistema
nervioso central son los huesos del cráneo y la columna vertebral, las meninges y el líquido cefalorraquídeo.
b) Los efectos postsinápticos dependen del tipo de neuro-transmisor que libere la neurona presináptica, ya sea de tipo inhibitorio o excitatorio.
c) La sustancia gris contiene fundamentalmente somas neu-ronales, y la sustancia blanca está compuesta por axones.
Página 90Actividades finalesRecuperar conceptos1. Partes principales de una neurona:
Cuerpo celular o soma: interviene en la producción de sustancias y en la coordinación de funciones vitales. El retículo endoplasmático rugoso forma los cuerpos de Nissl.
Dendritas: son prolongaciones ramificadas del cuerpo celular, por lo general cortas, a través de las cuales las neuronas reciben información de otras neuronas.
Axón: es una ramificación por lo general mucho más delgada y larga que las dendritas, a través de la cual se transmite información de una neurona a la siguiente, o hacia los músculos o las glándulas.
Vaina de mielina, formada por las células de Schwann, que agiliza la transmisión del impulso nervioso. Los nódulos de Ranvier son interrupciones de la vaina de mielina.
Hay que marcar a), c) y d).
2. El esquema se completa, de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, así: encéfalo / médula / sensoriales / nervioso somático / nervioso autónomo.
3. a) F. Los cuerpos de Nissl consisten en retículo endoplas-mático rugoso, muy abundante en las neuronas.
b) V. c) V. d) F. La médula espinal forma parte del sistema nervioso
central.e) F. El principal efector del sistema nervioso periférico so-
mático es el músculo voluntario.f) V.
4. a) En las sinapsis eléctricas las membranas celulares de ambas neuronas están estrechamente unidas y los io-nes pasan de una a otra a través de poros específicos, mientras que en las sinapsis químicas la comunicación se establece sobre la base de neurotransmisores que se vuelcan al espacio sináptico.
b) En la corteza cerebral hay áreas sensoriales, motoras y de asociación.
c) El período refractario sucede porque, una vez que los canales del sodio de una zona estimulada se cierran, quedan inactivos y no responden a un nuevo estímulo durante unos milisegundos.
Resolver problemas5. a) El tiempo 0 representa el momento en el que se produ-
ce el estímulo.b) El eje del gráfico que se relaciona con la actividad de
canales iónicos en la membrana es el y (Concentración de iones).
c) No. La permeabilidad al ion Na+ aumenta temporaria-mente antes que la permeabilidad al ion K+ y es de ma-yor magnitud. Puede deberse a que los canales para uno y otro ion tienen propiedades diferentes que hace que respondan de modo distinto a la llegada del estímulo. Unos canales, por ejemplo, son más lentos que otros para abrirse o cerrarse.
d) El aumento de la permeabilidad al Na+ permite el in-greso de iones Na+ desde el compartimiento extrace-lular hacia el interior de la neurona, despolarizando la membrana que se hallaba en reposo; un aumento pos-terior en el tiempo de la permeabilidad al K+ permite que estos iones escapen de la neurona, lo que facilita el descenso del potencial de membrana hasta nueva-mente los valores del reposo, y repolariza la membrana plasmática de la célula excitable.
Página 91Leeryescribirenciencias6. Los estudiantes deberán redactar un texto que abarque
los siguientes conceptos: las neurociencias son áreas de las ciencias biológicas que se abocan a explicar la estruc-tura y la función del sistema nervioso, sobre la base del estudio de los aspectos moleculares y celulares hasta las interacciones que se establecen entre sus diferentes com-ponentes. Se usa por ejemplo para explicar los fenómenos complejos que ofrece la conducta, en especial la humana.
7. Subrayado doble: ideas principales; subrayado simple: ideas secundarias.Una familia de drogas muy interesante afecta en forma relativa-mente exclusiva el funcionamiento del cerebro, los psicofármacos. Estas drogas afectan la “psique”, es decir, los estados de la mente. Las Investigaciones científicas que se desarrollaron durante los últimos 30 a 40 años permitieron conocer que la gran mayoría
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de los psicofármacos actúa a nivel de la sinapsis. Uno de los me-canismos por el cual estos fármacos actúan es la interacción con los receptores de los neurotransmisores: por su similitud química con estos, son reconocidos por los receptores de las membranas postsinápticas para actuar a este nivel. Un ejemplo muy estudiado del primero de estos mecanismos de acción es el de la nicotina. Esta sustancia química, producto na-tural de la planta Nicotiana tabacum, imita la acción de la ace-tilcolina en sus receptores del sistema nervioso central, lo que se traduce en cambios conductuales al aumentar la actividad de las neuronas de ciertas zonas del cerebro. Similar mecanismo utiliza la morfina, que se extrae de Papaver somniferum. Este poderoso analgésico es reconocido por los receptores del sistema nervioso central que actúan en la modulación del dolor. Ambos son ejem-plos de psicofármacos que remedan la acción de los neurotrans-misores, activando sus receptores. Existen otros psicofármacos que inhiben la acción de los neurotransmisores. Un ejemplo es la estricnina, que inhibe la acción del neurotransmisor GABA y provoca una excitación que se observa como convulsiones.
Investigar8. Para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, que es
una enfermedad neurodegenerativa donde se lesionan las neuronas de algunas regiones del encéfalo, se experimentó con trasplantes de neuronas embrionarias. Un trozo de te-jido del encéfalo embrionario o una suspensión de células nerviosas embrionarias se introduce en la zona del encéfalo del receptor. Las células trasplantadas reemplazan las des-truidas y emiten axones hacia las zonas blanco de las neu-ronas que reemplazan, estableciendo sinapsis funcionales.
9. El actor de Superman sufrió una lesión medular alta que lo llevó a presentar una parálisis total desde el cuello hasta la parte inferior del cuerpo, por la que incluso necesitó un respirador artificial, debido a la inmovilidad del diafragma.
6. El control nervioso en los animales
Página 97a) Los cefalópodos presentan un ganglio cerebral o cerebro
protegido por una cubierta cartilaginosa.b) La cefalización constituyó una ventaja adaptativa para los
animales, ya que posibilitó una mejor detección de las presas para alimentarse, por concentrar los órganos sensoriales prin-cipales, el centro integrador y la boca en espacios cercanos.
c) En los animales con cerebro complejo, como moluscos, artrópodos y vertebrados, hay áreas específicas que se ocupan de llevar a cabo determinadas funciones, como el disparo de patrones de conducta específicos o el procesa-miento de estímulos de diferentes modalidades sensoria-les, o áreas motoras determinadas.
Página 99a) La cefalización consiste en la concentración de cuerpos
neuronales en la región anterior del cuerpo de un animal, mientras que la encefalización se refiere al desarrollo de un sistema nervioso complejo con la adquisición de un encéfalo con diferentes porciones encargadas de funciones distintas.
b) Mientras que el cerebelo es la parte del encéfalo con fun-ciones en el equilibrio y la postura del cuerpo, el cerebro
ejecuta funciones complejas, como la memoria, el aprendi-zaje y la comunicación.
Páginas 104 y 105Actividades finalesRecuperar conceptos1. Primate (de arriba hacia abajo): encéfalo; ganglios; médula
espinal; nervios. Insecto: a la izquierda, cerebro; a la derecha, cordón nervio-
so; abajo, ganglios.
2. a) V.b) V.c) F. En los invertebrados, el sistema nervioso se ubica en
la región ventral, y en los vertebrados, tiene localiza-ción dorsal.
d) F. Los plexos nerviosos están presentes en animales simples y también en algunas regiones del sistema ner-vioso de animales complejos.
3. a) Las esponjas no poseen un sistema nervioso definido, pero tienen células capaces de reaccionar ante los estí-mulos.
b) El cerebelo es una estructura del encéfalo de los verte-brados que permite que el animal se oriente en el espa-cio, por eso está más desarrollado en los animales que vuelan.
c) El desarrollo del encéfalo está muy vinculado a la evolu-ción de los organismos, ya que por ser un órgano que in-tegra información sensorial y elabora respuestas, tendrá mucha vinculación con el equilibrio entre el animal y el medio, y la capacidad que desarrolle para responder a los cambios, lo que le permitirá su adaptación al medio.
d) Las áreas cerebrales se especializan según funciones, para realizar diversas tareas en un cerebro complejo. Las hay sensoriales, motoras y de integración.
4. a) Porque estos animales se defienden de sus predadores y se alimentan casi exclusivamente en función del re-gistro de sustancias químicas a su alrededor en un me-dio acuoso bastante homogéneo.
b) A medida que otros grupos de animales conquistan medios más diversos –por ejemplo, los reptiles, el am-biente terrestre–, estarán expuestos a más estímulos. Por lo tanto, necesitarán aumentar el procesamiento de estos.
c) El cuerpo estriado de las aves y la corteza cerebral de los mamíferos son similares, en tanto son los órganos que concentran las funciones más complejas de estos grupos de organismos.
d) Esperaríamos encontrar un número mayor de neuronas en los animales más complejos, porque el sistema ner-vioso se complejiza en estos grupos.
e) El texto y el gráfico tienen un contenido similar, ya que ambos muestran los cambios que el encéfalo de los animales va experimentando conforme se avanza en la escala evolutiva, con adaptaciones a las funciones prin-cipales que desarrolla cada tipo de animal.
Resolver problemas5. Se completa de arriba hacia abajo con: redes de neuronas;
ganglios; anélidos; cerebro; moluscos; vertebrados.
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Leeryescribirenciencias6. Se espera que los alumnos indiquen que en la cabeza de
los santa teresa hay células que se especializan en un com-portamiento de apareamiento, lo que ha servido para la supervivencia de la especie, aunque va en detrimento del individuo. Es probable que las células del ganglio cerebral de este insecto sean inhibitorias de este comportamiento, que se expresa a partir de la decapitación.
Investigar8. Los estudiantes podrán buscar información como la de
esta tabla, y quizás se sorprendan por el valor de EQ para los delfines. Recuperarán los conceptos de relatividad del tamaño cerebral y la dimensión corporal.
Especies EQ
Ser humano 7,4-7,8
Delfín mular 4,14
Mono capuchino 2,8-3,1
Orca 2,57-3,3
Chimpancé 2,2-2,5
Macaco Rhesus 2,1
Perro 1,2
Elefante 1,13-2,36
Gato 1
Caballo 0,9
Oveja 0,8
Ratón 0,5
Rata 0,4
Conejo 0,4
Cachalote 0,28
7. El control endocrino en el ser humano
Página 109 La línea de tiempo debe contener: antiguos egipcios: cuer-
po coordinado; siglo v a.C.: Hipócrates / humores; siglo ii d.C.: Sorano de Efeso / reproducción; siglo iii d.C.: Galeno / medicina y humores; 1849: Berthold / sustancias mensaje-ras; 1850: Addison / corteza suprarrenal; 1901: Takamine / adrenalina; 1902: concepto de hormona.
Página 111a) Las glándulas exocrinas no producen mensajeros quími-
cos, vuelcan sus secreciones al exterior.b) Las hormonas hidrófilas no pueden atravesar la membrana
y tendrán receptores en la superficie celular, mientras que las lipídicas o hidrófobas podrán interactuar con recepto-res intracelulares en el citoplasma o el núcleo.
c) Cuando una hormona se une a un receptor específico, se inicia una cascada de eventos en la que intervienen mo-léculas mensajeras intracelulares denominadas segundos mensajeros, que activan una serie de reacciones químicas que conducen al efecto final en la célula blanco.
Página 114Las secreciones de la hipófisis están controladas por el hipo-tálamo, centro de control de la homeostasis del sistema ner-vioso central, que recibe señales del interior y el exterior del organismo, las integra y responde con la secreción de neu-rohormonas, que influyen en la producción de hormonas de la hipófisis anterior, o bien son almacenadas en la hipófisis posterior. Por medio de ellas el hipotálamo regula la acción de la hipófisis, que, mediante sus secreciones, actúa sobre diversos órganos blanco.
Páginas 122 y 123Actividades finalesRecuperar conceptos1. Timo ‡ produce hormonas relacionadas con la defensa
del organismo; suprarrenal ‡ secreta hormonas en situa-ciones de estrés; páncreas ‡ produce y libera hormonas que regulan la glucemia; paratiroides ‡ secreta hormonas relacionadas con el metabolismo del calcio; tiroides ‡ pro-duce hormonas que estimulan el crecimiento de los tejidos y el desarrollo del sistema nervioso; hipófisis ‡ glándula maestra con funciones diversas; gónadas ‡ libera hormo-nas que intervienen en la función reproductiva.
2. El esquema debe presentar los siguientes ítems: Nivel bajo de glucosa en la sangre. ‡ Detección pancreática y libera-ción de glucagón. ‡ Incremento de glucosa en la sangre. ‡ Detección pancreática y liberación de insulina.
3. a) V. b) F. Sin insulina, la glucosa no puede ingresar en las célu-
las. c) V. d) F. La neurohipófisis almacena las secreciones hormo-
nales que se producen en el hipotálamo.
4. a) Glándulas endocrinas: tiroides - paratiroides - supra-rrenales - páncreas - hígado - timo.
b) Características de la unión hormona-receptor: encaje inducido - saturabilidad - segundos mensajeros - rever-sibilidad.
c) Acciones en las que están involucradas las hormonas tiroideas: temperatura - hipoglucemia - crecimiento - desarrollo - cretinismo.
d) Hormonas involucradas en la reproducción: hormona luteinizante - progesterona - glucagón - estrógeno - hormona foliculoestimulante.
5. a) La función del sistema reproductor femenino está regu-lada por las hormonas hipofisarias FSH y LH en coordi-nación con las hormonas ováricas estrógeno y proges-terona.
b) Existen varias hormonas para el control de la glucemia: la insulina, el glucagón, la somatostatina de forma indi-recta y al menos otras cuatro más no mencionadas en el texto, como la adrenalina, el cortisol, la hormona de crecimiento y el lactógeno placentario en el embarazo.
c) El sistema nervioso y el endocrino están interrelaciona-dos, ya que las secreciones de las glándulas endocrinas están controladas por la acción directa o indirecta del sistema nervioso, y de esta manera regulan los proce-sos internos y mantienen la homeostasis.
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6. a) Retroalimentación o feedback.b) La retroalimentación negativa es el caso más difundido,
y se produce cuando, al aumentar los niveles de una hormona por encima de un valor determinado, la pro-pia hormona inhibe su secreción por parte de la glán-dula que la genera.
c) La TSH es una hormona hipofisaria que estimula la se-creción de tiroxina por la glándula tiroides. Cuando los niveles de tiroxina en sangre son altos, se inhibe la pro-ducción de TSH por la hipófisis.
Resolver problemas7. Los receptores de la insulina y el glucagón estarán en la
membrana de sus células blanco, porque son hormonas pro-teicas, por lo que no atraviesan la membrana plasmática.
8. Al comienzo de la maratón el deportista tiene glucosa en su sangre, por lo que la hormona A podría ser la insulina. Cuando la glucosa disponible comienza a agotarse, dismi-nuye la insulina y comienza a secretarse la hormona B, que puede ser el glucagón, para que se encuentre disponible más glucosa para el gasto.
Investigar11. La manera de diagnosticar la diabetes es la realización
periódica de un análisis de sangre donde se evalúe la glu-cemia en ayunas. Existe un valor estimativo normal en ayunas, que es de 70 a 110 mg de glucosa por cada 100 ml de sangre. Si este valor supera los 140 mg % en por lo menos tres oportunidades, se considera que la persona es diabética. Si los valores se encuentran entre 110 y 140 mg %, es posible realizar un segundo tipo de diagnóstico, la curva de tolerancia a la glucosa, que consiste en medir los valores de glucosa en sangre a través del tiempo (dos horas), luego de ingerir una mezcla de agua con abun-dante glucosa. Si la persona es diabética, hay una demora importante en restablecer los valores de glucemia origi-nales.
12. Están compuestos por hormonas, de la familia de los es-trógenos y de la progesterona. El principal mecanismo de acción de los anticonceptivos orales es la inhibición de la ovulación (suprimen la liberación de las gonatrofinas).
Opinar13. La actividad propone un debate de opiniones acerca de la
importancia de mantener conductas alimenticias saluda-bles que permitan que los sistemas de control del cuerpo puedan funcionar de manera apropiada. El examen sorpre-sa como situación de estrés propició la secreción de hor-monas como la adrenalina, que favorece el consumo de glucosa como fuente de energía, lo que demandó de ma-nera adicional al organismo de la joven. En este caso, el sistema de control de la glucemia falló, y permitió que los valores de glucosa en sangre cayeran por debajo de los ne-cesarios para mantener el sistema nervioso activo; debido a ello la estudiante se sintió obnubilada. Seguramente, si hubiera desayunado de forma adecuada, no habría tenido esos síntomas. La reflexión debe conducir a detectar que es muy habitual que los adolescentes descuiden el desayuno y
comiencen sus actividades sin un aporte apropiado de nu-trientes y energía. La ocasión permite proponer un cambio de actitud hacia conductas alimenticias más saludables.
8. la respuesta hormonal en los animales y las plantas
Página 129 La aplicación de la hormona juvenil evitará que los insec-
tos se desarrollen a la etapa adulta y, por lo tanto, alcancen su faz reproductiva; esto disminuirá su número y controla-rá las plagas.
Si una feromona interviene en la reproducción, podría uti-lizarse para regular la tasa reproductiva de una especie.
Página 130a) Las hormonas tiroideas promueven la metamorfosis en los
anfibios.b) El camuflaje que se observa en algunos animales para la
defensa contra los predadores está controlado por la hor-mona estimulante de melanocitos, que modifica la distri-bución del pigmento melanina en las células de la piel.
c) La vasotocina es una hormona que se ha demostrado que está involucrada en la osmorregulación de todos los verte-brados no mamíferos.
Páginas 136 y 137Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) Las hormonas son mensajeros químicos intracelula-
res que ejercen sus efectos en tejidos o células blanco del mismo individuo, mientras que las feromonas son mensajeros químicos entre individuos.
b) Las neurohormonas son secretadas por células nervio-sas, mientras que las hormonas son producidas por cé-lulas endocrinas.
c) La ecdisona es la hormona de la muda que favorece el crecimiento y la aparición de las características del adulto, mientras que la hormona juvenil mantiene los estadios típicos de las formas juveniles.
2. Los cambios necesarios están resaltados en negrita:La metamorfosis de los invertebrados es el proceso por el cual el individuo atraviesa una secuencia de estadios juveniles que se suceden desde el estado larval hasta el organismo adulto. En algunos casos, estos cambios son graduales, y en otros hay un estadio intermedio entre la larva y el adulto, llamado pupa. Hay dos hormonas que posibilitan la metamorfosis: la hormona juvenil, que man-tiene al individuo en la forma inmadura, y la ecdisona, que favorece el crecimiento. Lahormonaprotoracicotrofina(PTTH)seproduceenunaregión del cerebro y ejerce su acción en la glándula pro-torácica, que secreta ecdisona. La ecdisona activa la pro-ducción de una nueva cutícula, mientras la vieja se digiere. El paso del individuo del estadio juvenil al estadio adulto depende de la ausencia de la hormona juvenil que se pro-duce en células nerviosas.
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Auxinas Intervienen en el crecimiento de raíces y tallos.
Medianlarespuestadelfototropismoyelgeotropismo.
Participan en el desarrollo de los frutos y en la diferenciación de los tejidos de con-ducción.
Citocininas Retrasan el envejecimiento y la caída de las hojas.
Promueven el crecimiento de las yemas laterales y estimulan el desarrollo de los frutos.
Giberelinas Promueven el alargamiento del tallo. Ponen en disponibilidad las reservas ali-
menticias de las semillas para el creci-miento embrionario.
Resolver problemas4. a) En ausencia de la hormona no se reabsorbe agua; en
presencia de la hormona solo los anfibios reabsorben agua.
b) La hormona estudiada tiene efecto en la osmorregula-ción en anfibios pero no en peces.
c) Es posible que la osmorregulación en peces esté bajo control hormonal, pero que la responsable sea otra hor-mona.
5. a) Los valores del eje de las y se pueden haber determina-do pesando las plántulas de tabaco.
b) Se puede concluir que la combinación de hormonas au-xinas y cinetina determina el crecimiento de las plán-tulas de tabaco.
c) Puede deberse a una interacción de ambas hormonas.
Leeryescribirenciencias6. Ideas principales, subrayado doble; secundarias, subrayado
simple.Tanto para la economía como para la producción de alimentos, los peces son importantes. De allí que se haya desarrollado la acui-cultura, dedicada a la cría y el manejo de los recursos acuáticos vivientes en un medio ambiente restringido, como un estanque o una porción controlada de un cuerpo de agua natural. La mayoría de las especies de peces no madura sexualmente de forma normal en cautiverio, en especial cuando las variables ambientales que determinan el desarrollo de gónadas y la maduración de gametos están alteradas. Por eso, en la acuicultura resulta necesario acele-rar o retrasar la maduración, a fin de sincronizar la producción de gametos de machos y hembras, adelantar o desfasar el desarrollo embrionario y la producción de individuos juveniles, o facilitar cruzamientos entre individuos de especies distintas que difieren en tiempos de maduración.Para inducir la maduración sexual se utilizan en acuicultura va-rias técnicas, desde el uso de preparaciones con gonadotrofinas de otros animales, el empleo de compuestos que estimulan la síntesis y la liberación de las gonadotrofinas propias, hasta la aplicación de compuestos bioactivos sintéticos, análogos a hormonas de pe-ces. A medida que avance el conocimiento de los aspectos endocri-nológicos que regulan la reproducción de organismos acuáticos, se perfeccionarán los métodos para promover la maduración de especies en cautiverio, incluyendo peces, moluscos y crustáceos.
7. Se espera que los alumnos indiquen que las auxinas se sin-tetizan en el extremo del tallo y se distribuyen alejándose del extremo, inhibiendo el desarrollo de las yemas axilares. Cuando el extremo del tallo se corta, se suprime la inhibi-ción de las auxinas y las yemas axilares se desarrollan.
Investigar8. La neotenia es un estadio de metamorfosis incompleta que
permite que los individuos se reproduzcan sin perder carac-teres juveniles. El ejemplo clásico de la neotenia es el axolo-te (reptil) causado por un déficit de hormonas tiroideas.
9. las proteínasPágina 146Cada nivel estructural le confiere una característica a la pro-teína relacionada con la función. La estructura primaria le confiere la identidad a la proteína y determina la estructura tridimensional que adoptará la proteína y, en consecuencia, su función. Las estructuras secundarias y terciarias son niveles de plegamiento cada vez más complejos que se relacionan di-rectamente con la función que cumplirán en el organismo. La estructura cuaternaria es mucho más compleja y está presente solo en algunas proteínas con funciones muy especiales.
Páginas 154 y 155Actividades finalesRecuperar conceptos1.
Proteínas Clasificación funcional
Albúmina Nutritiva o reserva
Hemoglobina Transporte
Mioglobina Estructural
Colágeno Estructural
Pepsina Enzimática
Miosina Estructural
Insulina Hormonal
Lipoproteína Transporte
Caseína Nutritiva o reserva
Glucagón Hormonal
Fibrina Inmunitaria o defensa
2. Porque las proteínas son compuestos formados por la repe-tición de unidades similares (monómeros), unidos entre sí como una cadena. Sus monómeros son los aminoácidos.
3. Átomo de hidrógenoÁtomo de
carbono
Grupo amino
Grupo ácido o carboxilo
El grupo R es variable en cada tipo de aminoácido
H N
H
C O H
OH
C
R
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4. a) V. Estos aminoácidos no pueden ser sintetizados por el organismo.
b) V. El grupo radical es el que cambia entre un aminoáci-do y otro. El R define la identidad y las propiedades de ese aminoácido.
c) F. El enlace peptídico se forma por la unión del grupo car-boxilo de un aminoácido con el grupo amino del otro.
d) F. Cuando un polipéptido contiene más de cincuenta unidades de aminoácidos, se denomina proteína.
e) V. Un oligopéptido es un péptido que contiene hasta 20 unidades de aminoácidos.
5. b) < c) < d) < a)
6. La reacción que se observa en el esquema es la unión de dos sustancias para producir otra nueva mediante la ac-ción de una enzima. En A se observa cómo los dos sustra-tos se unen al sitio activo de la enzima. En B se aprecia la manera en que se ha producido una sustancia nueva por combinación de los sustratos (producto).
Resolver problemas7. Presentan distintas propiedades y funciones porque su se-
cuencia de aminoácidos (estructura primaria) es diferente. No solo influye el tipo de aminoácidos que forma a la pro-teína sino también el orden en que están dispuestos, ya que esto determinará sus estructuras secundarias y tercia-rias, y en consecuencia su función.
8. a) Especificidad de especie.b) Especificidad de función.c) Desnaturalización.
9. a) Peróxido de hidrógeno (o agua oxigenada).b) Agua y oxígeno.
Experimentar10. Lo que observarán es la desnaturalización de la proteína
del huevo (ovoalbúmina) por la acción de un medio ácido. La clara del huevo se irá “cocinando” y se pondrá blanca y sólida. Esta experiencia puede completarse proponiendo que los alumnos diseñen otras experiencias que comprue-ben la acción de otros agentes sobre las proteínas, como la agitación, el calor, el frío, el medio alcalino, etcétera.
11. La catalasa de la papa actuará sobre su sustrato (agua oxi-genada), que producirá oxígeno gaseoso que se evidencia-rá por el desprendimiento de burbujas. Sería interesante plantear que los alumnos tomen el tiempo y diseñen algún ensayo para ver cómo la temperatura, el pH, la luz, la can-tidad de enzima o sustrato, o ambos, etc., influyen en esta reacción enzimática.
Investigar13. a) y b) La pepsina actúa en el estómago. Es más activa con
un pH de entre 2 y 3, y se desactiva con un pH superior a 5. La tripsina actúa en el duodeno (intestino delgado) y su pH óptimo es 8.
14. Se espera que los alumnos realicen un trabajo de inves-tigación, no solo del trastorno en sí, sino también de la incidencia y la prevalencia en nuestro país. Es interesante
completar esta investigación con las leyes y las normas re-lacionadas. La celiaquía es una enfermedad hereditaria y autoinmune en la que el intestino delgado resulta dañado debido a la intolerancia al gluten, proteína que se encuen-tra en el trigo, la avena, la cebada y el centeno, cuyo princi-pal componente es la gliadina. Esto afecta la capacidad del intestino para absorber los nutrientes de forma adecuada. Una de las causas es la falta de enzimas digestivas capaces de degradar las proteínas del gluten.
Opinar15. La idea es que los alumnos investiguen sobre los alimen-
tos (de origen animal y vegetal) que aportan proteínas, que analicen su dieta, que reconozcan los trastornos produci-dos por la falta de proteínas en el organismo y cómo deben complementar aquellos alimentos de origen animal con los de origen vegetal si desean realizar una alimentación vegetariana.
10. El adnPágina 160No podría mantener constante la información genética que se traspasa a cada célula hija.
Página 167La idea es que los alumnos vinculen en un párrafo los tres tér-minos, de modo que expliquen que las mutaciones son una de las causas de la evolución, ya que aportan los cambios nece-sarios en los genes para que exista variabilidad genética y la existencia de distintas especies.
Páginas 170 y 171Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) gen; b) nucleótidos; c) transcripción; d) ribosoma; e) cro-
mosoma; f) traducción.
2. a) i. ADN: núcleo (ADN nuclear) o mitocondria (ADN mi-tocondrial).
ii. ARN mensajero: se produce en el núcleo pero sale al citoplasma para la traducción.
iii. ARN de transferencia: se encuentra en el citoplas-ma, ya que es allí donde se realiza el proceso de traducción de ARN a proteínas.
b) i. Replicación: núcleo. ii. Transcripción: núcleo. iii. Traducción: citoplasma.
3. ADN ARN
Estructura Cadena doble Cadena simple
Azúcar Desoxirribosa Ribosa
Base nitroge-nada
Citosina, guanina, adenina y timina
Citosina, guanina, adenina y uracilo
4. Porque el lenguaje en nucleótidos es el mismo para todos los seres vivos. Así, por ejemplo, el codón que codifica para un determinado aminoácido lo hace en cualquier organismo.
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5. El ADN mitocondrial, a diferencia del ADN nuclear, no pre-senta regiones inactivas (intergénicas). El ADN nuclear se encuentra en los cromosomas (núcleo), mientras que el mitocondrial está en la matriz de las mitocondrias (cito-plasma). Por otro lado, el ADN mitocondrial, a diferencia del nuclear, solo se transmite por vía materna, ya que es el óvulo el que aporta las mitocondrias.
La importancia del ADN mitocondrial es que, como codifica una cantidad limitada de proteínas, permite hacer estudios de mayor precisión. De este modo, es posible utilizarlo para realizar pruebas de identidad muy eficientes cuando falta ADN nuclear o para establecer la identidad de hijos cuyos padres han fallecido.
Resolver problemas6. 1.er paso: las hebras de ADN se separan por acción de las
enzimas helicasa y topoisomerasa. AT TCGCATGA ACGCTAGGA ATCATGA TA AGCGTACT TGCGATCCT TAGTACT
2.o paso: cada hebra sirve de molde para la síntesis de una cadena complementaria por medio de la ADN polimerasa.
TTCGCATGAACGCTAGGAATCATG AAGCGTACTTGCGATCCTTAGTAC AAGCGTACTTGCGATCCTTAGTAC TTCGCATGAACGCTAGGAATCATG
3.er paso: quedan formadas las dos nuevas cadenas de ADN.a) AAGCGTACTTGCGATCCTTAGTAC TTCGCATGAACGCTAGGAATCATGb) La función de las helicasas es romper los puentes de
hidrógeno que existen entre las bases nitrogenadas, y las topoisomerasas van rotando la molécula. La ADN polimerasa reconoce la hebra de ADN y va uniendo los nucleótidos complementarios a cada una de las cadenas de ADN molde.
c) Es semiconservativa porque cada una de las nue-vas cadenas de doble hélice contiene una hebra del ADN original y otra hebra nueva.
7. La idea es que elijan cualquiera de las hebras molde y transcriban el ARNm que corresponda colocando los nu-cleótidos complementarios.
Luego deberán dividir la hebra formada en grupos de tres nucleótidos (tripletes o codones) y buscar en la tabla del có-digo genético a qué aminoácidos corresponde cada triplete para traducir el ARNm a proteína. Por ejemplo:
TTCGCATGAACGCTAGGAATCATG (ADN) AAGCGUACUUGCGAUCCUUAGUAC (ARNm) AAG - CGU - ACU - UGC - GAU - CCU - UAG - UAC (ARNm) Lis - Arg - Treo - Cis - Ác. asp - Pro - Stop - Tir
8. La idea es que los alumnos expliquen cómo se complemen-tan estos tres ARN para lograr la síntesis proteica.
9. a) Se espera que los alumnos cambien algún nucleótido pero que esta alteración no modifique el aminoácido, es decir, que se forme un codón que codifique para el mismo aminoácido.
b) La idea es que se cambie algún nucleótido que modifi-que el aminoácido, es decir, que se forme un codón que codifique para otro aminoácido.
c) Se espera que los alumnos cambien un nucleótido que transforme alguno de los codones que codifican para
aminoácidos en un codón stop que indique la finaliza-ción de la traducción y produzca una proteína más corta.
Leeryescribirenciencias11. La idea es que los alumnos vean esta investigación con ojos
de científico y puedan analizar las variables utilizadas, el material de experimentación y las conclusiones abordadas por los científicos. Además, se aporta un nuevo concepto: epigenética, que se relaciona con el tema dado y es de gran actualidad científica.
Investigar12. El ozono de la atmósfera se comporta como un filtro de
los rayos ultravioletas (UV). El adelgazamiento de la capa de ozono provoca que la superficie terrestre se encuentre expuesta a niveles cada vez mayores de rayos UV-B (que son los de más alta energía). Estos rayos tienen efectos be-néficos (promover la síntesis de vitamina D), pero también nocivos, como generar mutaciones no deseadas vinculadas con enfermedades como el cáncer de piel, etcétera.
Opinar13. El docente debe porpiciar que cada alumno pueda elaborar
una opinión crítica y reflexiva sobre los temas y comparta esa opinión con sus compañeros.
11. la biotecnologíaPágina 179Para que se pueda producir la transgénesis, es decir, la trans-ferencia de ADN de una especie a otra, es necesario que exista un mismo código de transcripción y de traducción, y esto es posible gracias a la universalidad del código genético.
Páginas 184 y 185Actividades finalesRecuperar conceptos1. a) Fermentación: tradicional.
b) Plásmidos: moderna.c) Ingeniería genética: moderna.d) Yogur: tradicional.e) Cultivo celular: moderna.f) Penicilina: tradicional.
2. El importante hallazgo que determinó un cambio en la bio-tecnología fue el descubrimiento de la estructura del ADN.
4. a) Plásmidos: transportan (vectores) los fragmentos de ADN insertados (gen de interés) para incorporarlos dentro de las células.
b) Enzimas de restricción: cortan el ADN en lugares espe-cíficos para insertar un fragmento de otro ADN.
c) Enzima ligasa: une nuevamente dos fragmentos de ADN.
Resolver problemas5. a) El factor esencial para que sea posible utilizar insuli-
nas de vacas y cerdos en seres humanos es que estas proteínas son muy similares en su estructura y tienen idéntica función.
b) Las ventajas son que la insulina obtenida es huma-na y no de otra especie (que a veces podía provocar
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reacciones alérgicas), que es más segura y menos cos-tosa, y se puede producir en grandes cantidades y con gran pureza.
6. a) La idea es que confeccionen un diagrama o esquema que incluya los siguientes pasos:
1.° Se extraen los plásmidos y se les inserta el gen de la somatotrofina.
2.° Se introducen estos plásmidos dentro de las bacte-rias, para que el ADN recombinante se transcriba a un ARNm, que se traducirá en la proteína de interés.
3.° Se incuban las bacterias. 4.° Al multiplicarse se generan copias del gen insertado
y se obtienen de este modo grandes cantidades de la proteína de interés.
5.° Posteriormente se extraen todas las proteínas for-madas de las células bacterianas, entre ellas la so-matotrofina humana recombinante.
Finalmente se purifica la hormona sintetizada en las bacterias, que es idéntica a la producida por el páncreas humano.
b) Porque la resistencia a los antibióticos permite seleccio-nar solo aquellas que tienen el plásmido insertado. Las que no tienen el plásmido con la proteína de interés no sobrevivirán en un medio con antibiótico.
c) Ventajas: se reproducen con rapidez, son fáciles de cultivar y de modificar genéticamente, poseen un alto rendimiento de producción a un bajo costo, se almace-nan en grandes cantidades. Desventajas: solo pueden utilizarse para proteínas pequeñas que no requieran modificaciones luego de su síntesis.
7. a) 1.° Se inserta el gen de interés en la bacteria. 2.° La bacteria se pone en contacto con las células de la
planta y, en condiciones reguladas, se transfiere el gen de la bacteria a la célula vegetal.
3.° Se obtienen las células vegetales transformadas (con el gen de interés insertado en su genoma).
4.° Las células vegetales transformadas se colocan en un medio de cultivo adecuado. En él se regeneran y se desarrollan hasta obtener los plantines transgénicos.
5.° Finalmente los plantines se cultivan en la tierra y se obtiene una planta transgénica con la resistencia adquirida al insecto.
b) La obtención es más compleja porque, además de in-sertar el gen de interés, es necesario asegurar que esté presente en todas sus células. Además, los organismos pluricelulares ocupan más espacio y su desarrollo es más lento.
c) Es inmune a la acción dañina de las larvas del insec-to que perjudica un gran porcentaje de cultivos en la Argentina.
d) Podría ocurrir un desequilibrio en la diversidad, ya que competiría con otras plantas que son atacadas por el insecto y que podrían desaparecer; además podría afectar a aquellos animales que se alimentan de estas plantas o de esos insectos. También puede ponerse en duda si se afecta o no la calidad nutricional, las carac-terísticas y el sabor del alimento.
8. a) Para darle importancia al aspecto ético-social de la técnica del ADN recombinante se espera que los alumnos elijan la definición: “El ADN recombinante es muy importante porque permite hacer individuos transgénicos”, ya que esta definición no incluye aspectos metodológicos como las otras opciones, sino los resultados de estas técnicas que pueden tener impacto en la sociedad.
La menos propicia es: “El ADN recombinante es muy importante porque es diferente del ARN”, ya que no tie-ne ninguna importancia social y es simplemente una explicación teórica de su estructura.
9. a) La idea es que los alumnos sean capaces de explicar que la transgénesis es muy útil cuando se requiere la generación de especies animales con características es-peciales de gran importancia productiva.
b) El objetivo es que la modificación introducida en un individuo animal se transmita a su descendencia y, de este modo, se logre una nueva línea con esas caracterís-ticas especiales.
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Biología 3Recursos para el docente
El intercambio de información en los sistemasbiólógicos: relación, integración y control
ES 3.er año
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