-
Edicin Especial parael Ministerio de Educacin
Prohibida su comercializacin
Mara Alejandra Lpez VerrilliSandra Pereda Navia
Biologa1Texto del estudiante
Educacin media
Text
o de
l est
udia
nte
Bio
log
a 1
Ed
ucac
in
med
ia
tapa1_Biol_1.indd 1
17-11-14 13:48
Sebastin Pereda Navia
Biologa 1Gua didctica del docente
Educacin media
Gu
a d
idc
tica
del
doc
ente
Bio
log
a 1
Edu
caci
n m
edia
Edicin Especial parael Ministerio de EducacinProhibida su
comercializacin
-
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:
Marisol Flores Prado
EDICIN Y ADAPTACIN:
Franco Cataldo Lagos
Csar Cerda Bascuan
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
DISEO Y DIAGRAMACIN
Ral Urbano Cornejo
Ximena Cataln Pino
Ana Mara Torres Nachmann
FOTOGRAFA:
Archivo Santillana
CUBIERTA:
Ral Urbano Cornejo
PRODUCCIN:
Rosana Padilla Cencever
2014, by Santillana del Pacfico S. A. de EdicionesAndrs Bello
2299 Piso 10, oficinas 1001 y 1002, 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 2a edicin de3.900 ejemplares, en el
mes de noviembre 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. Se describen los contenidos que se
desarrollarn. Adems, se hace referencia a los objetivos y
aprendizajes esperados que se trabajarn en cada unidad. 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. Se encuentran organizados en
lecciones. Cada leccin incluye una serie de actividades y cpsulas
que comple-mentan la comprensin del tema tratado. Estas son:
Ttulo de la leccin: a modo de pregunta, indica el tema de la
leccin.
Necesitas saber: Conocimientos previos que se necesitan para
comprender los contenidos.
Propsito de la leccin: El objetivo de la leccin.
Ac tividad exploratoria : Ac t iv idad experimental que
evidencia 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 y la segunda, llamada Evaluacin final, se
encuentra al trmino de la unidad y abarca todos los contenidos
estudiados en la unidad.
Me evalo permite evidenciar el desempeo de los estudiantes en la
evaluacin final. Se asocia a Actividades complementarias para
reforzar los contenidos ms dbiles, o bien para profundizarlos.
Finalizacin de la unidad. Se presenta la Sntesis de la unidad,
que resume las lecciones tratadas. En la seccin Ciencia, tecnologa
y sociedad se presentan temas de actualidad relacionados con la
disciplina.
Organizacin del 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.
Orientaciones curriculares.
Propsito de la unidad: se declara el objetivo de la unidad.
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.
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 y se encuentran en el Marco
Curricular.
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. 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. Tambin se entregan
sugerencias para evitar o corregir los errores frecuentes que los
estudiantes pueden cometer en el desarrollo de estas actividades y
finalmente se ponen a disposicin del docente, para ser usados en
los momentos del proceso que l considere 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 y 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.
c. Identificar las conductas de entrada y las caractersticas
generales de los estudiantes. Se identifican los conocimientos e
ideas previas que traen los estudiantes y que sirven de cimiento
para el logro de los aprendizajes deseados.
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). 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. 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).
Fundamentacin del diseo instruccional
-
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
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:
-
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
1UNIDAD
-
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), y con
el Marco Curricular, 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.
-
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
cada leccin de 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.
-
1UNIDAD
Gua didctica del docente 13
Orientaciones para el inicio de la unidad (Pginas 6 a 13)
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.
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.
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.
-
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
Si es necesario complementar las actividades propuestas en la
cpsula Para comenzar, puede emplear alguna de 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 conocimiento
1. Qu evidencias permitieron proponer esos tres postulados?
Indica la importancia del microscopio.
Nivel aplicacin
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 conocimiento
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 aplicacin
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.
-
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
Si es necesario complementar las actividades propuestas en la
cpsula Para comenzar, puede emplear alguna de 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.
Nota: Se sugiere al docente comentar con sus alumnos el por qu
se puede usar, en situaciones especiales, las cifras invertidas en
un eje de un grfico como es el caso de esta actividad. Estas
situaciones especiales dicen relacin, por ejemplo, con aquellas
variables cuya magnitud disminuye con el paso del tiempo.
-
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 conocimiento
1. Identifica los organelos relacionados con la sntesis de
protenas que sern exportadas de la clula.
Nivel comprensin
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.
Solucionario de las actividades complementarias
Nivel conocimiento
1. Ncleo, RER (ribosomas) y aparato de Golgi.
Nivel comprensin
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.
-
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
Si es necesario complementar las actividades propuestas en la
cpsula Para comenzar, puede emplear alguna de 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 fotosin-ttica que le
entrega la energa y materiales necesarios.
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 comprensin
1. En qu procesos emplea la clula el ATP sintetizado gracias a
la respiracin celular?
Nivel anlisis
1. Investiga y describe brevemente el rol del oxgeno en la
respiracin celular y sus diferentes etapas.
Solucionario de las actividades complementarias
Nivel comprensin
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 anlisis
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 en la molcula de ATP.
-
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
Si es necesario complementar las actividades propuestas en la
cpsula Para comenzar, puede emplear alguna de 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 entre dos
especies. 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 conocimiento
1. Qu tipo de relacin simbitica se desarroll entre mitocondrias
y la bacteria de gran tamao? Fundamenta.
Nivel comprensin
1. Explica, de acuerdo con la teora endosimbitica de Margulis,
la causa de que las clulas vegetales tengan mitocondrias y
cloroplastos, y las animales posea solo mitocondrias.
-
28 Unidad 1: La clula
Solucionario de las actividades complementarias
Nivel conocimiento
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 comprensin
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
Si es necesario complementar las actividades propuestas en la
cpsula Para comenzar, puede emplear alguna de 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 conocimiento
1. Qu significa que entre las molculas de agua exista gran
tensin superficial y que esta sustancia tenga un elevado calor
especfico?
Nivel comprensin
1. Cmo puede subir el agua desde las races de una planta hasta
sus hojas?
Solucionario de las actividades complementarias
Nivel conocimiento
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 comprensin
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.
-
32 Unidad 1: La clula
Actividad 8, Anlisis (Pgina 46)
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 complementariacidos grasos esenciales
Los cidos grasos esenciales son aquellos que el cuerpo no puede
sintetizar y deben ser suminis-trados en la dieta. Existen dos de
ellos, el cido alfa linolnico, abundante en alimentos como las
nueces y el salmn, y el cido linoleico, presente en aceites
vegetales. El primero pertenece a la familia de los cidos grasos
omega 3, mientras que el segundo a la de los cidos grasos omega 6.
Esta denominacin obedece a la posicin del primer doble enlace desde
el metilo terminal. Ambos son cidos grasos poliinsaturados (AGP)
que, una vez en el cuerpo, pueden ser convertidos en otros AGP,
como el cido araquidnico.
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 49)
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
Si es necesario complementar las actividades propuestas en la
cpsula Para comenzar, puede emplear alguna de 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)
Considere explicar que 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.
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 conocimiento
1. Describe cmo funcionan las enzimas.
Nivel comprensin
1. Qu relacin existe entre las enzimas y el metabolismo?
Solucionario de las actividades complementarias
Nivel conocimiento
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 comprensin
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.
-
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 52)
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.
8. Polmero Fosfolpido cido nucleico
cidos grasos
Grupo fosfato
Grupo polar
Glicerina
-
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.
8. De arriba abajo: Cabezas hidroflicas. Colas hidrofbicas.
En la pompa de jabn las colas hidrofbicas se encuentran
dispuestas hacia dentro y hacia afuera de la pompa. En la membrana
plasmtica, en cambio, las colas hidrofbicas se encuentran
dispuestas en el centro de la membrana.
-
1UNIDAD
Gua didctica del docente 39
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)
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.
-
40 Unidad 1: La clula
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.
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 levaduras, azcar, solucin de azul de bromotimol (*) o
de agua de cal, bombillas o pipetas y balanza.(*): El azul de
bromotimol acta como indicador de pH, en un medio alcalino es azul
y en cido, amarillo.
Demostracin de la produccin de CO2 durante la respiracin
celular
Las levaduras son hongos microscpicos relevantes en la industria
alimentaria por su capacidad de fermentacin.
Material fotocopiable
-
42 Unidad 1: La clula
Material fotocopiable
Ficha de refuerzo
Biomolculas y estructuras celulares eucariontes
1. Qu tienen en comn todos los seres vivos? Cita tres
diferencias de los seres vivos con la materia inerte.
2. Explica en qu consiste la nutricin auttrofa de las plantas.
Realiza un breve esquema de la fotosntesis.
3. A qu grupo de biomolculas pertenecen las sales minerales?
Nombra tres ejemplos de sales minerales que conozcas y sus
funciones en el organismo.
4. Completa el siguiente cuadro con las principales funciones
biolgicas de las biomolculas orgnicas. Nombra un ejemplo para cada
una de las funciones.
Biomolculas orgnicas Funciones Ejemplos
5. Identifica las estructuras indicadas en las
ilustraciones:
Clula vegetal
Clula animal
A
A
B
B
C
C
D
D
E
E
F
F
G
G
H
I
-
1UNIDAD
Gua didctica del docente 43
Biomolculas
1. Los bioelementos se pueden clasificar en primarios,
secundarios y oligoelementos. Busca informacin sobre cada uno e
indica qu elementos qumicos se consideran dentro de cada grupo.
2. Responde las siguientes preguntas acerca de los lpidos:
a. Qu son los esteroides?
b. Qu consecuencias puede tener en el organismo la presencia de
una cantidad excesiva de colesterol?
3. A continuacin, se representan cuatro biomolculas que componen
a los seres vivos. Observa cada compuesto y contesta las siguientes
preguntas:
i.
CHOH
HH
OH
O
H
OHH
OH
OH
H
iii.
ii. iv.
a. Identifica el grupo de biomolculas a las que pertenecen los
compuestos representados.
b. Indica cules de ellos son compuestos monmeros.
c. Explica la funcin del compue