LA HISTORIA DE AMOR Y ODIO ENTRE LAS BIOMOLÉCULAS Y LA VIDA CELULAR, UNA CARTILLA SOBRE EL METABOLISMO LUZ ÁNGELA HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS MAESTRÍA EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES BOGOTÁ D.C. 2016
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LA HISTORIA DE AMOR Y ODIO ENTRE LAS BIOMOLÉCULAS Y LA VIDA
CELULAR, UNA CARTILLA SOBRE EL METABOLISMO
LUZ ÁNGELA HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
MAESTRÍA EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
BOGOTÁ D.C.
2016
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 2
LA HISTORIA DE AMOR Y ODIO ENTRE LAS BIOMOLÉCULAS Y LA VIDA
CELULAR, UNA CARTILLA SOBRE EL METABOLISMO
Luz Ángela Hernández Rodríguez
Licenciada en Química
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en la Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director (a):
Dr. Rer. Nat. MARY RUTH GARCÍA CONDE
Departamento de Biología
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias
Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Bogotá
2016
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 3
Resumen
La comprensión de mundo microscópico en el que estamos inmersos es una tarea
cuidadosa que requiere de la intervención de varias disciplinas científicas que puedan dar
explicación de los fenómenos y procesos que ocurren específicamente a nivel nutricional en
niños y adolescentes y que hacen parte de un aula regular donde, además, se integran
estudiantes con limitaciones auditivas. Igualmente es importante reconocer que cuando se
habla de inclusión, de lo que se trata es de involucrarlos de manera equitativa en el proceso
de enseñanza aprendizaje. Sin embargo, en la realidad esto no se cumple, porque los
instrumentos y los mismos programas de formación desconocen esta realidad y trabajan en
materiales didácticos para estudiantes sin necesidades especiales. Partiendo de esta
necesidad se desarrolla una propuesta cuyo objetivo es contar a través de una historia y de
manera sencilla los conceptos involucrados en el metabolismo celular desde una perspectiva
molecular, haciendo uso de la lengua de señas; utilizando analogías y prácticas
experimentales que permitan la eficacia en la comprensión y apropiación de conceptos
dirigidos hacia la adquisición de aptitudes científicas y críticas.
Palabras clave: Metabolismo, célula, nutrición, material didáctico para estudiantes con
limitaciones auditivas, lengua de señas colombiana, inclusión.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 4
Abstract
The understanding of the microscopic world is a careful task that requires the intervention
of several scientific disciplines that can explain the phenomena and processes that occur
specifically at nutritional level in children and adolescents and that are part of a regular
classroom Where, in addition, students with audition limitations are integrated. It is also
important to recognize that when talking about inclusion, what is involved is to involve them
equitably in the teaching-learning process. However, in reality this is not true, because the
instruments and the training programs themselves ignore this reality and work on didactic
materials for students with no special needs. Starting from this necessity a proposal is
developed whose objective is to tell through a history and in a simple way the concepts involved
in the cellular metabolism from a molecular perspective, making use of the sign language;
Using analogies and experimental practices that allow the efficacy in the understanding and
appropriation of concepts directed towards the acquisition of scientific and critical aptitudes.
Key words: Metabolism, cell, nutrition, didactic material for students with auditory limitations,
Colombian sign language, inclusion.
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Agradecimientos
A Dios primeramente por haberme permitido culminar esta actividad, dándome el
conocimiento y fortaleza para emprender esta labor
A mi madre que con su apoyo incondicional hizo posible que cada uno de los pasos de esta
tesis se llevaran a cabo imprimiéndole el mayor de los esfuerzos
A mi papá que diariamente se esfuerza por hacer propios mis logros
a mi Directora de la propuesta de trabajo la Dra. Mary Ruth García Conde, por su apoyo
desmedido, sus consejos y su gran sentido de entrega hacia la labor docente.
A la Universidad Nacional de Colombia por bridarme la oportunidad de cualificarme como
profesional y promover en mí un alto sentido crítico hacia mi labor.
A mis profesores de la maestría por su compromiso hacia el desempeño que como docentes
cumplen en la Universidad y que promovieron los cambios, proyectos y sentido de
responsabilidad hacia mi trabajo.
A todos aquellos que hicieron parte de este trabajo
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 6
Tabla de contenido
Resumen 3
Abstract 4
Agradecimientos 5
Tabla de contenido 5
Lista de figuras 7
Lista de tablas 8
Introducción 9
Capítulo I 11
Planteamiento del problema 11
Población 12
Justificación 13
Objetivos 15
Capítulo II 16
Marco teórico 16
Marco disciplinar 16
Marco Histórico - Epistemológico 41
Marco didáctico 46
Capitulo III 52
Metodología 52
Estructura de la propuesta 52
Capitulo IV 69
Conclusiones y recomendaciones 69
Referencias 70
Imágenes 72
ANEXOS 73
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Lista de figuras
FIGURA 1: PERSONA SORDA EN LENGUA DE SEÑAS COLOMBIANA (INSOR, 2016) ...................... 12
FIGURA 2:EJEMPLO ENLACE IÓNICO (MODIFICADO DE AUDESIRK,2016) ..................................... 18
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De manera análoga, en el estudio de las condiciones que experimenta un sistema fuera
del equilibrio, se debe tener en cuenta la entalpia H, que refiere la cantidad de energía
intercambiable o cuantificable en forma de calor y teniendo en cuenta condiciones de presión
constante (1 atm). La energía libre de Gibbs permite relacionar la entalpía y la entropía, basada
en cambios de temperatura, haciendo referencia al conocimiento del máximo de energía
liberada en una reacción. Se conoce experimentalmente, que valores negativos de la energía
libre de Gibbs son equivalentes a una reacción exergónica y por el contrario valores positivos
expresan una reacción con absorción de energía o endergónica. La energía libre de Gibbs, se
cuantifica teniendo en cuenta condiciones de presión constantes, procesos a los que se les
conoce como isobáricos e isotérmicos y analizando los cambios en condiciones iniciales y
finales cuantificables de las magnitudes termodinámicas: la entalpia y la entropía:
∆𝐺 = ∆𝐻 − 𝑇 ∗ ∆𝑆
A manera de síntesis, la energía libre de Gibbs permite dilucidar la espontaneidad de
una reacción en razón a su gasto energético. Para ello en la tabla 2 se registran algunas reglas
generales:
Tabla 2:Reglas generales de la energía libre de Gibbs
Valores de ΔG Espontaneidad Energía
ΔG < 0 (Valores negativos Es espontánea en sentido directo Libera energía – la reacción es
exergónica
ΔG = 0
Se encuentra en un estado de equilibrio donde la
energía disipada y las condiciones del sistema no
permiten intercambio de materia y energía.
No hay gasto, ni requerimientos
energéticos
ΔG > 0 (valores positivos No es espontánea de forma directa, requiere de un
aporte energético o de trabajo para que se efectúe.
Absorbe energía – la reacción es
endergónica
Anabolismo y catabolismo
El metabolismo es un conjunto de rutas en las que especies químicas sufren
transformaciones absorbiendo o liberando energía. El catabolismo es uno de los mecanismos
que actúa fraccionando moléculas en unidades básicas, como es el caso de los carbohidratos
en monosacáridos, las proteínas en aminoácidos y los lípidos en ácidos grasos o estructuras
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cíclicas; durante este evento se libera energía por lo que las reacciones de este tipo son
exergónicas. De manera opuesta el anabolismo, forma moléculas de altas masas moleculares
partiendo de piezas o segmentos base, para lograr establecer interacciones es indispensable
la absorción de energía llamándose a esta reacción endergónica.
Reacciones de síntesis de deshidratación
En relación con los mecanismos metabólicos la síntesis de deshidratación, que como su
nombre lo indica hay lugar a pérdidas de moléculas de agua al unirse en la reacción unidades
básicas conformacionales de cada macromolécula. hace parte de expresión catabólica donde
las moléculas al ser fragmentadas dan lugar a la formación de moléculas de agua. Con base
en ello Audesirk et. al (2005) aclara: “Las subunidades que constituyen las moléculas
biológicas grandes, casi siempre, se enlazan mediante una reacción química llamada síntesis
por deshidratación. En una síntesis por deshidratación se quita un átomo de hidrogeno −𝐻 de
una subunidad y un grupo hidroxilo −𝑂𝐻 de una segunda subunidad, lo que crea vacíos en las
capas electrónicas externas de las dos subunidades. Esos vacíos se llenan compartiendo
electrones entre las subunidades para crear un enlace covalente que las une. Luego, los iones
hidrogeno e hidroxilo libre se combinan para formar una molécula de agua (𝐻2𝑂) .
Una vez realizado éste recorrido a nivel molecular se debe tener en cuenta que la
importancia de la química en la nutrición, redunda en la comprensión de cada una de las
macromoléculas en el desarrollo de funciones que si bien es cierto aunque suene trivial
permiten el desarrollo de la vida, teniendo como punto de partida la estructura de la materia
hasta llegar al metabolismo celular. Para ello, se relacionará a continuación algunas
características de la alimentación saludable, basadas en estudios en los que se observa la
importancia de diversos grupos de alimentos en el mantenimiento del equilibrio interno del
organismo.
El plato del buen comer: Educación para la salud
La nutrición ha tenido un espacio importante dentro de los hábitos de vida que promueven
un estado saludable, partiendo de la premisa es mejor prevenir que curar. Se sabe por
recientes investigaciones científicas en el campo de la Epigenética que la alimentación y los
hábitos de vida influyen en la alteración de la estructura externa del ADN mas no la secuencia
previamente establecida.
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Por tal razón, la sociedad mexicana que presenta las tasas más elevadas de obesidad y
que lleva a concientizar a la población a alimentarse bien, lanzó como alternativa una campaña
en la que a partir del consumo consiente e informado de distintos grupos de alimentos se
puedan suplir las necesidades nutricionales básicas principalmente en niños y adolescentes,
promoviendo el consumo regular de tres grupos de alimentos que son necesarios para el
sostenimiento de la homeostasis, estos son: Frutas y verduras, granos y productos de origen
animal. Ellos en conjunto conforman el plato del buen comer que debe ir siempre acompañado
de una buena cantidad de agua y actividad física generando bienestar.
En la siguiente figura se registran los grupos de alimentos y los porcentajes diarios de
consumo en una comida:
Figura 23: Plato del buen comer (Palomitas de Maíz, 2017)
Marco Histórico - Epistemológico
La Biología molecular ha sido una de las ciencias que más disciplinas ha involucrado en la
construcción de diversos conceptos asociados con el metabolismos, estructura y
funcionamiento de moléculas orgánicas que desempeñan papeles trascendentales en el
desarrollo de la vida. A continuación, se hará un recorrido a lo largo de la historia de la
bioquímica estudiando los aportes de varios exponentes que desarrollaron investigaciones en
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pro de la construcción de las bases teóricas – experimentales de los grupos como las
proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos, haciendo una extrapolación a la nutrición.
Carbohidratos
Este grupo de macromoléculas son vital importancia en la consecución de energía a nivel
bioquímico, por tanto, desde el siglo XIX científicos como Claude Bernard Plantearon un punto
de partida sobre el metabolismo de carbohidratos basándose en el análisis de los productos
de la fotosíntesis. De igual forma descubrió el proceso de síntesis anabólica del glucógeno y
su reserva en el hígado, permitiendo forjar las primeras etapas de la glucogénesis. En
Alemania Eduard Buchner, ganador del premio Nobel de Química en 1917 realizó importantes
investigaciones sobre el proceso de fermentación alcohólica excluyendo organismos vivos, a
manera de conclusión noto que el proceso de fermentación o catálisis de la glucosa se debía
a la acción de una enzima que catalogó como zimasa; en la actualidad se sabe que son más
de 10 enzimas las que participan en este proceso.
A comienzos del siglo XX la pareja ganadora del premio Nobel de medicina y Fisiología
Gerty Theresa Cori y Carl Cori, realizaron estudios sobre la fermentación anaeróbica dando
como resultado ácido láctico, comprendiendo que este compuesto era redireccionado al
hígado obteniendo de nuevo glucosa; este proceso se conoce hoy en día como ciclo de Cori
y tiene gran importancia ya que integra la glucogésis y la gluconólisis, comprendiendo el flujo
de glucosa a través del torrente sanguíneo. Seis años más tarde, el alemán Hans Adolf Krebs
uno de los investigadores más brillantes en el análisis del metabolismo de los carbohidratos
fue merecedor del premio Nobel de medicina, por el estudio de la obtención de energía en la
matriz mitocondrial, proponiendo una ruta en la que se inicia a partir del ácido cítrico una
cadena de reacciones anfibolicas obteniendo dióxido de carbono y productos importantes para
la regulación energética.
Durante los años 50´s y principios de los 60´s Melvin Calvin centró su atención en la síntesis
de hidratos de carbono a partir de reacciones fotosintéticas, estudiando la etapa de fijación del
carbono.
Lípidos
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Este tipo de macromolécula orgánica caracterizada por su amplio espectro de estructuras
en las que se pueden encontrar, tiene gran importancia ya que actúan como reserva energética
en el organismo; uno de los precursores en su estudio fue el profesor de Química orgánica
Michel Eugene Chevreul, quien sometió grasas en un medio alcalino obteniendo como
resultado glicerina, hoy en día este proceso se conoce como saponificación y es uno de los
parámetros empleados en la clasificación de este tipo de compuestos orgánicos. Además de
ello, estudió con detenimiento la bilis humana hallando en ella una sustancia a la que denomino
colesterina (colesterol).
A mediados del siglo XIX Jean Baptista Dumas y Justus Liebig mantuvieron constantes
discusiones sobre cómo se obtiene grasa animal a partir del consumo de grasa de origen
vegetal; por su parte Liebig expuso en su obra “ANIMAL CHEMISTRY” cómo se llevaba a cabo
la formación de lípidos a partir de carbohidratos por pérdida de oxígeno. Esta idea surgió a
partir del análisis de la dieta de las vacas en las que solo se incorporaban carbohidratos
específicamente la celulosa; analizando metabolitos secundarios como la leche en las que se
obtenían altas concentraciones de grasa. Para los investigadores de la época era inconcebible
tal efecto, ya que acuñaban la producción de materia grasa al procesamiento de la cera que
contenían las plantas. Él en contraposición argumentaba que las ceras eran completamente
insolubles lo cual no generaría tal resultado siendo esta sustentación el objeto de la discordia
entre sus pares.
Más adelante, el estudio de la oxidación celular de los ácidos grasos teniendo como
referencia cadenas pares (18 carbonos) e impares (15 carbonos) marcadas por un grupo
aromático, dio paso al conocimiento del proceso metabólico en la orina en animales,
generando conclusiones significativas sobre el mecanismo de la β – oxidación de los ácidos
grasos. Todo este trabajo fue desarrollado por el científico Franz Knoop. Ya hacia 1985,
Joseph Leonard Goldstein y Michael Stuart Brown fueron galardonados con el premio Nobel
de medicina y fisiología por el análisis del metabolismo del colesterol y receptores celulares
constituidos de esta misma sustancia. Gracias a estos trabajos en la actualidad se reconoce y
se continúa trabajando en la relevancia que tienen los lípidos en la constitución de la vida en
especial participante de estructuras como la membrana celular.
Proteínas
El estudio de las proteínas tuvo su inicio desde tiempos muy remotos donde se registra
información desde antes de Cristo, ya que su análisis en productos alimenticios permitió dar
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inicio al estudio sobre su comportamiento. El primer acercamiento con registros fue realizado
en Italia por Plinio el viejo quien tuvo un gran interés por la naturaleza blanquecina del huevo
al que denomino albumina y la proteína de la leche. También se enfocó en la coloración de la
sangre humana observando que existían sustancias insolubles de color rojizo a las que
denomino fibrinas.
Por su parte, William Proust adelanto hacia finales del siglo XVIII un análisis sobre varios
grupos de macromoléculas orgánicas como carbohidratos, lípidos y albuminas, de este último
grupo Gerardus Johannes Mulder resalto que de acuerdo a sus características podían ser
nombrados como compuestos primarios ya que dan lugar a importantes funciones metabólicas
muy importantes en los organismos. Sus experimentos estaban dirigidos hacia la
desnaturalización por calor y conformación de las proteínas como sustancias constituidas por
átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
Durante la misma época en Alemania uno de los más brillantes investigadores de la época
Hermann Emil Fisher realizó numerosos trabajos experimentales centrados en moléculas
orgánicas biológicas, como es el caso de las purinas (adenina y guanina, carbohidratos y el
descubrimiento de los enlaces péptidos, patrón de enlace de los aminoácidos en las cadenas
peptídicas. En el año 1902 ganó el premio Nobel por sus estudios sobre la síntesis de las
purinas.
Conociendo la importancia de las proteínas en la consecución de la vida, se resalta el valor
de una de las proteínas globulares más importantes en el sistema circulatorio de los mamíferos
- la hemoglobina, responsable del intercambio gaseoso. Ésta molécula fue estudiada con
detalle por Max Perutz, quien en obtuvo el premio Nobel en 1962 por discernir la estructura de
proteínas globulares.
Ácidos nucleicos
Uno de los grupos de macromoléculas que ha tenido avances significativos en los últimos
años han sido los ácidos nucleicos, quienes se empoderan cada vez más de la ciencia
moderna abriendo paso a posibles alternativas que puedan dar explicación a las
características de los seres vivos a nivel genético. Para iniciar este recorrido Gregor Mendel
fue uno de los pioneros en el estudio de carácteres hereditarios, de manera contemporánea
Friedrich Miescher realizó análisis precisos en el análisis de la composición química de los
leucocitos, los cuales tomaba del pus que se encontraba en los vendajes desechados en
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hospitales cercanos. Tales estudios le permitieron proponer que las células estaban
compuestas internamente por moléculas de carácter acido las cuales contenían fósforo y
nitrógeno. A esta sustancia la denominó nucleina. Años más tarde se demostró que estaba
relacionada con el carácter hereditario de los organismos y que además era el principal
componente de los cromosomas. De manera análoga, a mediados del siglo XX Erwin Chargaff
planto las bases de uno de los procesos pertenecientes al dogma central de la Biología
molecular – La replicación, exponiendo que la unión entre bases nitrogenadas purinas y
pirimidinas debe ser equivalente. Así mismo, explicó que la cantidad de tetranucleótidos era
variable dependiendo del organismo.
Para Oswald Theodore Averie, romper el paradigma de que las proteínas eran las
responsables de la herencia fue un trabajo que requirió de numerosos experimentos
concluyendo que el ADN era la molécula encargada de los rasgos hereditarios y del carácter
sexual de los individuos. Basándose en ésta premisa una de las mujeres más influyentes en
la ciencia Rosalind Franklin, a través de la difracción de rayos X logró descifrar la estructura
del ADN.
Actualmente, las investigaciones de Watson y Crick sobre la estructura tridimensional del
ADN han permitido la comprensión de eventos como la síntesis de ARN y proteínas y sus
implicaciones a en la genética de los seres vivos.
Nutrición
La nutrición es uno de los saberes que se ha ido enriqueciendo en el transcurso de la
historia de la humanidad, y es que parte de su finalidad y fundamentos surgen del cotidiano
permitiendo de manera empírica y teórica lograr establecer las bases de lo que constituye una
práctica indudablemente indispensable para la vida.
Tal era la importancia de la alimentación, que los filósofos griegos centraron su atención en
el reconocimiento de la comida como medicina, Hipócrates por su parte fue partidario de la
difusión de una sana alimentación como medio preventivo en la adquisición de enfermedades
nutricionales.
En suiza en 1730 Albretch Von Haller hacia estudios en fisiología animal y explicaba que
durante el sueño la grasa se depositaba en el interior celular; además, fue pionero en alertar
sobre las patologías que se adquieren por el consumo excesivo de grasas, ya que éstas actúan
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como agentes compresores de vasos sanguíneos dando lugar a trastornos en el sistema
circulatorio.
Años más tarde a través de la consolidación de la bioquímica como ciencia el investigador
polaco Casimir Funk nombró y explicó por primera vez la acción de las vitaminas en el
organismo, acuñando este nombre por la creencia de que estas moléculas era necesarias en
el desarrollo del organismo ya que estaban compuestas en su totalidad por aminas, lo que
más adelante fue refutando mediante diversas investigaciones.
Una de las enfermedades más tratadas el tema de la nutrición fue trabajado por los premio
Nobel Frederick Banting y Charles Best, quienes realizaron estudios sobre la acción del
páncreas en el organismo encontrando una secreción hormonal conocida como insulina, la
cual permitía el ingreso de la glucosa a nivel celular. Los estudios sobre la acción de la insulina
fueron realizados en perros diabéticos y esto permitió generar un gran cambio en la concepción
nutricional de los hidratos de carbono.
Recientemente, se conformó la asociación americana de dietética como una necesidad de
contrarrestar los índices de obesidad y desnutrición tan marcados en la población mundial.
Dicha institución ha realizado variados estudios sobre la acción de sustancias y moléculas en
la ingesta diaria requerida exponiendo algunos lineamientos que permitan direccionar una
nutrición integral.
En el anexo número 1 se encuentra la línea del tiempo que sintetiza cada uno de los
aspectos anteriormente abordados.
Marco didáctico
Divulgación científica
¿Qué se entiende por divulgación científica?
La divulgación científica tiene como punto de partida la necesidad de informar con un
lenguaje claro y entendible al público en general sobre el quehacer de la ciencia. Esta
forma de expresión se ha convertido a través de los años en una práctica compleja que
entrelaza el arte y la rigurosidad disciplinar, como lo afirma León (1999) en su libro, el
documental de la divulgación científica , donde expresa claramente que la divulgación es
un arte el cual no puede ser manipulado de acuerdo con opiniones o experiencias
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 47
personales sino que debe estar direccionado por leyes y contenidos avalados por la
comunidad científica teniendo en cuenta que se presentan intereses también en las
personas, permitiendo que la información suministrada sea lo más veraz posible,
alcanzando el objetivo que se pretende lograr.
¿Qué formas existen de divulgación científica?
Durante muchos años la escritura ha sido una de las herramientas más abanderadas
en la divulgación, pero hoy en día existen canales audiovisuales, que permiten explicar a
través de diversas expresiones conceptos concretos sobre el saber científico. Según
Bonfiel (2003) existen de acuerdo con el objetivo, una serie de clasificaciones dentro de
la divulgación. En el esquema se hace alusión al trabajo de Boifiel, quien a criterio personal
decide realizar este tipo de categorización:
Figura 24: Formas de divulgación científica
Aprendizaje Significativo
Ausubel (1968) plantea la importancia que tiene el conocimiento previo del alumno en los
procesos de enseñanza/aprendizaje, haciendo saber que es requisito indispensable para que
•El objetivo de ladivulgación no esprimordialmente laenseñanza, pero en estaclasificación el contenidode formación al serpermante debe contenerun lenguaje ylineamientosdisciplinares aptos parala aprehensión.
Divulgacióndidáctica
•Busca incentivar enniños y adolescentes elgusto por el sabercientífico, pretendiendoun enfoque profesionalsignificativo
Divulgaciónvocacional
•Es una fuente deinformación que solotiene por propositodivertir y recrear alpúblico, exponiendo eltrabajo científico comouna tarea apasionantey entretenida
Divulgaciónrecreativa
• Permite generar unpensamiento crítico frentea desiciones o proyectosque involucren la cienciadesde un ámbitoambiental, reflexionandosobre la responsabilidadsocial
Divulgación democrática o social
•Su propósito consisteen la socializacion deavances y novedades anivel científico
Divulgaciónperiodistica
•Se enfoca en refutar oaclarar ideas malconcebidas,permitiendo observarfenómenos desde unapecto riguroso a partirde evidencias yestudios.
Divulgaciónescéptica
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 48
se pueda aprender significativamente. Es una teoría específica sobre el aprendizaje y su
aplicación directa en el aula. Su teoría se basa en dos postulados: Enseñar ciencia es ante
todo transmitir al alumno el concepto y pero también direccionándolo hacia la capacidad de
análisis influyendo en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe (Gutiérrez, 1987).
Para que se produzca un aprendizaje significativo son necesarios dos requisitos: Una
actitud positiva por parte del alumnado hacia el aprendizaje significativo y que el material nuevo
que se presenta sea potencialmente significativo para el sujeto, es decir, que tenga una
significatividad lógica y que el contenido de ideas sea el adecuado para la estructura
cognoscitiva del sujeto.
Habilidades Pensamiento Crítico
Beas, Santa Cruz, Thomsen & Utreras (2001), precisan que el pensamiento crítico, permite
procesar y reelaborar la información que recibe el estudiante, de modo que dispone de una
base de sustentación de sus propias creencias posibilitando una actividad intelectual tal, que
le permita conseguir sus objetivos, no tan sólo en el ámbito académico sino también en la vida
diaria. Esto se particulariza en la utilización de unas habilidades fundamentales como: el
razonamiento, la resolución de problemas y la toma de decisiones (Nieto, 2002), que se utilizan
en el aula para determinar si los objetivos de formación están acordes con las necesidades
culturales, económicas y sociales del país a fin de formar un ciudadano competente,
participativo, justo, solidario, con sentido de equidad, con capacidad crítica, reflexiva y
analítica, que pueda apropiarse de los bienes y valores de la cultura y adquirir los
conocimientos de la ciencia para la transformación social. (Borjas, 2009)
Transposición didáctica
En 1997, Chevallard desarrolla el concepto de saber sabio, como el saber de la elite,
propiedad de una minoría de especialistas, que pueden comprender el lenguaje específico.
Para su difusión, este saber sabio debe ser modificado, de manera que resulte comprensible
y accesible a otros investigadores y a la sociedad donde se trasmite. El saber didactizado es
el construido por el docente en su planificación y práctica, redactado con su propio "texto de
saber", a través de una propuesta para el trabajo con sus estudiantes en el aula. De esta
forma, el saber académico se descontextualiza, se despersonaliza. Siendo así, la
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 49
transposición didáctica consiste en la transformación del saber científico a un saber
didactizado, posible de ser enseñado.
Educación inclusiva
Hablar de inclusión resulta ser una tarea novedosa y acorde con los proyectos que
actualmente se plantean desde el Ministerio de Educación Nacional y las secretarias de cada
dependencia regional, pero es dentro del aula donde se vivencia diariamente la ardua labor de
articular y conjugar, no solo las necesidades educativas, sino también las sociales, culturales
y comunicativas, que identifican la heterogeneidad del cuerpo estudiantil.
Si bien es cierto, aunque está práctica educativa resulta ser un desafío para los actores del
proceso es necesaria y enriquecedora, ya que desde los primeros estadios de la vida de quien
se forja se pueden comprender las diferencias de los pares teniendo en cuenta el respeto por
la pluralidad. Dentro de este marco formativo, existen instituciones de educación básica, media
y superior en las que se promueve la inmersión de estudiantes con limitaciones auditivas en
el aula regular aportando recursos humanos y tecnológicos para el éxito de este fin.
Lengua de señas colombiana
Figura 25: Seña lengua de señas (INSOR, 2016)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 50
De acuerdo con el departamento de lexicografía del instituto Caro y cuervo y conjuntamente
con el instituto nacional de sordos INSOR, se entiende que las expresiones corporales, fáciles
y manuales que emplean las personas con limitaciones auditivas son una lengua “porque
constituye un sistema que contiene rasgos convencionales, posee una gramática de
combinación y una semántica propia” (INSOR,2006)
El uso de la lengua de señas en las personas sordas constituye el principal vehículo de
comunicación entre sus pares y oyentes, por tanto, la interacción con el castellano resulta ser
una aproximación a una segunda lengua teniendo en cuenta todos los requisitos que esta
exige. Para esta población comprender los códigos textuales con terminología avanzada
resulta ser un ejercicio complejo, ya que su forma de aprensión del mundo se basa inicialmente
en la construcción del contexto y posteriormente en la creación de la imagen mental de lo que
se desea recrear.
De esta manera, las personas involucradas directamente en procesos de enseñanza para
personas con limitaciones auditivas hacen hincapié en el empleo de un vocabulario simple en
el que el estudiante pueda comprender a partir de un contexto más próximo lo que se desea
impartir. En pocas palabras, es indispensable apoyarse de analogías, herramientas visuales y
un lenguaje coloquial para lograr extrapolar la información a la lengua de señas que aunque
es rica en vocabulario y simbología no pretende ser una copia fiel del español.
Para que en un aula regular se pueda establecer un programa de integración de personas
con limitaciones auditivas y oyentes, es necesario contar con la presencia de un intérprete
bimodal y un docente que no solo tenga formación disciplinar y pedagógica, sino que además
conozca ampliamente la lengua de señas.
Currículo
El ministerio de Educación Nacional establece pautas para el trabajo inclusivo exponiendo
que en lo posible se aborden en su totalidad los contenidos propuestos en los estándares
curriculares para el área de ciencias naturales, realizando una flexibilización en los tiempos y
programas que se derivan de ello. Las metas deben estar más direccionadas hacia la
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 51
identificación y aplicación de las temáticas reduciendo el aspecto de producción textual sin
obviarlo) haciendo énfasis en el desarrollo de competencias expositivas.
Herramientas didácticas
Existen un sin número de aplicaciones, herramientas y materiales que hoy en día se
emplean en el aula con estudiantes en inclusión del aula regular, por tanto, se hace referencia
a que estos estén muy acordes a las necesidades educativas en las que el uso de imágenes
y componentes aplicativos sean el común denominador.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 52
Capitulo III
Metodología
Estructura de la propuesta
La propuesta cuenta con dos etapas: diseño del material y evaluación lúdica de los
contenidos apropiados. A continuación, se realizará una explicación de la estructura de cada
una de ellas
Diseño de la cartilla
Para la enseñanza de los temas asociados al metabolismo celular se propone el diseño de
una cartilla que cuenta con 5 apartados que se ejecutan a lo largo de los 5 episodios, narrando
la importancia de estas reacciones y sus conceptos asociados en la nutrición diaria:
Exposición del vocabulario en lengua de señas colombiana
Estándares y lineamientos del Ministerio de Educación Nacional
Descripción de los personajes
Contexto o historia
Práctica experimental acompañada de un reto
Para afianzar la transmisión de la información en el siguiente vínculo se encuentra un
video que explica en lengua de señas la historia y el desarrollo de cada uno de los capítulos:
Canal: Historia Biomoléculas: https://www.youtube.com/watch?v=R7cMot4TQpE
Para efectos de la comprensión de la finalidad del material se hace un recuento de las
metas de aprendizaje, descripción de los personajes, contexto y práctica experimental episodio
a episodio:
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 53
Episodio 1: Fuerzas intermoleculares e intramoleculares
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante podrá:
Manejar el vocabulario relacionado con fuerzas intermoleculares y enlace
químico. En el caso del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que
representan estos conceptos.
Conocer la diferencia entre estas dos formas de interacciones.
Debatir oral o mediante lengua de señas, la relevancia de estos conceptos en
el entorno vivo.
II. Matriz curricular
Tabla 3: Matriz curricular episodio 1
Estándares
Explico condiciones de cambio y conservación en diversos sistemas, teniendo en cuenta transferencias y transporte de energía y su interacción con la materia
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Enlace químico
Fuerzas intermoleculares
Propiedades de la materia
Observo las características de cada uno de los tipos de enlaces químicos
Reconozco la importancia de las fuerzas intermoleculares en la construcción de la materia viva
Comparo las particularidades que identifican a las fuerzas intermoleculares e intramoleculares.
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales y sociales Procesos
Biológicos Procesos Químicos
Identifico y explico ejemplos de mecánica de fluidos en los seres vivos
Identifico cambios químicos en la vida cotidiana y en el ambiente
Analizo la importancia de las fuerzas intermoleculares e intramoleculares en el desarrollo y sostenimiento de la vida
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Explico la relación entre la estructura de los átomos y los enlaces que realiza
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Identifico y acepto diferencias en las formas de vivir, pensar, solucionar problemas o aplicar conocimientos
Reconozco otros puntos de vista, los comparo con los míos y puedo
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 54
modificar lo que pienso ante argumentos más sólidos
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, intérprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 4: Descripción de los personajes episodio 1
Equipo 1: Fuerzas intramoleculares - enlace químico
Enlace iónico Es el responsable de la unión entre dos átomos que pertenecen a grupos distantes en la tabla
periódica. Esta atracción se genera porque uno de los átomos atrae fuertemente los electrones del
otro formando interacciones fuertes, estructurando solidos como la sal que está en tu mesa.
Poderes: Formar estructuras sólidas, puntos de fusión y ebullición altos (requieren de mucha
energía para pasar a otro estado de la materia) y son solubles en compuestos polares como el agua.
Enlace covalente polar y apolar En este tipo de enlaces aparecen cuando dos elementos con propiedades periódicas muy similares
se unen. La identidad de cada uno de ellos depende de los tipos de átomos que se presenten. Por
ejemplo, covalente apolar está entre dos elementos iguales Carbono – Carbono y covalente polar
entre elementos con diferencias de electronegatividad reducidas como el caso de nuestra amiga el
agua.
Poderes: Permiten la formación de sustancias en estado líquido y gaseoso, tienen puntos de fusión
y ebullición más bajos que los enlaces iónicos necesitando menos energía para cambiar de estado
de la materia, disuelven sustancias no polares.
Equipo 2: Fuerzas intermoleculares
Ión – Dipolo Se observan en un medio en el que hay moléculas o átomos con carga neta ( iones) los cuales se
adhieren al extremo eléctrico opuesto de una partícula dipolar. Es importante hacerte saber, que un
dipolo es una molécula que tiene una distribución de cargas que se asemeja a una pila.
Poderes: Como este tipo de interacciones aparece cuando hay una disolución por ejemplo sal en
agua, es decir moléculas de alta polaridad. Los iones se distribuyen en el medio generando un
ambiente apto para la conducción de corriente eléctrica.
Dipolo – Dipolo (atractivas o
repulsivas)
Son una dupla de hermanas mellizas que permiten, como ya te había explicado anteriormente, que
dos moléculas que tienen distribuciones como las de una pila se unan mediante el acercamiento o
choques efectivos entre sus polos. Una de las mellizas aparecerá cuando dos polos opuestos se
unen, a esto se le llaman fuerzas atractivas mientras que si chocan dos polos iguales habrá
repulsión.
Poderes: Gracias a ellas las dos capas de fosfolípidos que conforman la membrana celular se unen
permitiendo la formación de esta importante barrera.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 55
Puentes de Hidrogeno Para lograr entender este tipo de unión utilizaremos como ejemplo la molécula de agua; en ella se
encuentran presentes dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno en donde cada uno parcialmente
tendrá una carga opuesta, los hidrógenos serán positivos y el oxígeno negativo. Al encontrarse
varias moléculas vecinas ellas se unirán de tal manera que su distribución atómica y eléctrica sea
la adecuada, en pocas palabras el lado negativo buscará al positivo.
Poderes: Los puentes de hidrogeno tienen un papel protagónico en el desarrollo de la vida, ya que
las moléculas de agua se pueden unir fácilmente con un gasto energético relativamente bajo,
permitiendo que ésta sustancia se encuentre en el ambiente en los tres estados de la materia sólido
(hielo), líquido (lluvia) y gas (nubes).
Fuerzas de London De todas las fuerzas intermoleculares éstas son las más débiles, ya que las partículas al estar
obligadas por ciertas condiciones del medio, les toca unirse de forma momentánea. Por tanto, son
interacciones poco estables.
Poderes: Son apreciables en moléculas con mayor masa molecular.
II. La historia
Equipo 1: Fuerzas intramoleculares
Son también conocidos como enlaces químicos, los cuales ocurren entre átomos de
elementos de igual o diferente naturaleza, permitiendo la construcción de moléculas.
Este equipo está conformado por enlace iónico y los mellizos enlace covalente apolar
y enlace covalente polar. El primero de ellos se lleva a cabo entre un metal y no metal
permitiendo la formación de moléculas inorgánicas como la sal que encuentras en tú
mesa. Los mellizos permiten la aparición de moléculas orgánicas como las que
conforman tu cuerpo, como por ejemplo las proteínas que hacen parte de tus músculos;
el enlace covalente apolar se lleva a cabo entre elementos de la misma naturaleza y el
enlace covalente polar entre elementos con electronegatividades muy cercanas.
Equipo 2: Fuerzas intermoleculares
Estas fuerzas permiten la unión entre dos o más moléculas, son más débiles que
las fuerzas intramoleculares pero se dan con mayor facilidad. Este equipo está
conformado por 4 integrantes: ion – dipolo, los mellizos dipolo – dipolo atractivo &
repulsivo, puentes de Hidrogeno y fuerzas de London. Gracias a estas fuerzas,
especialmente a los puentes de Hidrogeno, el agua puede tener diferentes estados de
la materia como sólido, líquido y gaseoso. La fuerza ión – dipolo, se lleva a cabo entre
una molécula cargada en cada uno de sus lados asemejando una pila y una partícula
con carga opuesta. Los mellizos dipolo – dipolo permiten la unión de dos moléculas
con doble carga (pila) uniéndose por sus extremos opuestos; se llama repulsivo si
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 56
entran en contacto por el sitio de la misma carga y atractivo si se unen mediante
extremos con carga opuesta. Los puentes de Hidrogeno ocurren entre moléculas que
tienen en su estructura átomos de Hidrógeno, oxígeno, flúor y nitrógeno; finalmente las
fuerzas de London ocurren entre moléculas que tienen extremos con cargas definidas,
sino que en ciertas situaciones se ven obligadas a interactuar formando dipolos
momentáneos.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: Recipiente de vidrio cuadrado, agua, pimienta y jabón
líquido lavaloza
Procedimiento:
a. En el recipiente de vidrio adiciona la pimienta de manera homogénea. Espera
durante un minuto
b. En el centro del recipiente introduce tu dedo y observa lo que sucede
c. Repite el procedimiento anterior, pero ten en cuenta remojar previamente tu
dedo en el jabón líquido. Dibuja tus observaciones.
IV. Reto
Descubre en este experimento que fuerzas actuaron: ¿intermoleculares o
intramoleculares? Toma dos fotos una antes de introducir tu dedo con jabón y otra
después.
Episodio 2: Sustancias liposolubles e hidrosolubles
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con sustancias hidrosolubles y liposolubles. En el
caso del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos
conceptos.
Registra de forma gráfica con ayuda de dibujos o esquemas, las diferencias que
presentan las sustancias hidrosolubles y liposolubles.
Aplicar estos conceptos al ambiente celular, haciendo hincapié en la discriminación de
materiales que realiza la membrana celular.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 57
Debatir oral o mediante lengua señas, la relevancia de estos conceptos en el entorno
vivo.
II. Matriz curricular
Tabla 5: Matriz curricular episodio 2
Estándares
Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Membrana celular
Polaridad – Sustancias polares y no polares
Hidrosolubilidad y liposolubilidad
Identifico y describo la composición de la membrana celular
Represento mediante dibujos o esquemas la compatibilidad de las sustancias en diferentes medios.
Relaciono los resultados experimentales con los conceptos trabajados en clase
Analizo la conformación de la membrana celular como estructura limitante entre el interior y exterior celular
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales y sociales Procesos
Biológicos Procesos Químicos
Explico la estructura de la célula y las funciones básicas de sus componentes.
Relaciono la estructura del carbono con la formación de moléculas orgánicas.
Justifico la importancia del recurso hídrico en el surgimiento y desarrollo de comunidades humanas
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Verifico y explico los procesos de ósmosis y difusión.
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Clasifico membranas de los seres vivos de acuerdo con su permeabilidad frente a diversas sustancias.
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Justifico la importancia del agua en el sostenimiento de la vida
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 58
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 6: Descripción de los personajes episodio 2
Equipo 1: Sustancias amigas del agua (sustancias hidrosolubles – polares)
Molécula de agua
El Agua desde pequeña en su casa aprendió que debe ser una persona muy amigable, pero
selectiva en sus amistades. Gracias a su formación ha logrado llevarse muy bien con gran cantidad
de sustancias polares, ejemplo: la sal de mesa y las vitaminas C que encuentras en frutas cítricas
como la naranja.
Poderes: Gracias a sus bondades se ganado el reconocimiento como solvente universal, ayudando
a transportar en la célula a varios de sus amigos que desempeñaran funciones especiales.
Equipo 2: Sustancias amigas de la grasa (liposolubles – apolares)
Fosfolípidos
Dentro de la familia Grasa se encuentran los hermanos fosfolípidos. Ellos, aunque también han
sido bien formados tienen una personalidad tímida por lo que su grupo de amigos es más pequeño
en comparación con el agua. Para darte una idea de con quienes se la pasa, está el grupo de
vitaminas A, D, E y K responsables de varias tareas como: la buena visión, la fijación del calcio
en los huesos, piel saludable y la coagulación de la sangre en caso de heridas.
Poderes: Los fosfolípidos tienen una tarea muy importante en la selección de materiales que
ingresan al interior celular, dejando pasar o direccionando hacia otras entradas las moléculas que
están esperando para entrar. Por obvias razones, dejara pasar más fácilmente a sus amigos, aunque
también tiene compasión de moléculas pequeñas como el dióxido de carbono y el oxígeno.
II. La historia
Equipo 1: Sustancias amigas del agua (sustancias hidrosolubles – polares)
El agua es la líder de este grupo y se caracteriza por contar con dos extremos con
carga: el oxígeno cargado negativamente entre partículas con carga positiva y los dos
hidrógenos que actúan sobre cargas negativas. Por tanto, el agua sólo será amiga de
aquellas sustancias que tengan carga ya sea positiva o negativa. En este grupo de
amigos se encuentran los iones cloruro, sodio, las vitaminas C y las pertenecientes al
complejo B.
Equipo 2: Sustancias amigas de la grasa (liposolubles – apolares)
Este equipo se encuentra dirigido por una molécula muy particular conocida como
fosfolípido. É,l tiene en su cuerpo algo que lo hace especial, tiene una cabeza que le
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 59
permite comunicarse muy bien con el agua, pero cuenta con dos colas que son
extremadamente hidrofóbicas (odian el agua) excluyendo cualquier tipo de sustancia
amiga del agua. Por tanto, los fosfolípidos solo serán amigos de sustancias apolares o
neutras como las vitaminas A y D. Responsables de la visión y la fijación del calcio en
los huesos respectivamente. Cabe resaltar que una porción bastante grande está
conformada por este tipo de moléculas restrictivas.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: Vaso de vidrio transparente, gotero, agua, tinta, aceite
Procedimiento:
a. Vierte en el vaso de vidrio suficiente agua hasta llenar ¾ de su capacidad.
b. Posteriormente adiciona algunos mililitros de aceite hasta que se observe
claramente un sistema de dos fases
c. Con ayuda del gotero adiciona poco a poco las gotas de tinta. Presta especial
atención a lo observado
IV. Reto
¿Las gotas de tinta son amigas del agua o del aceite?
Episodio 3: Moléculas orgánicas e inorgánicas
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con moléculas orgánicas e inorgánicas. En el caso
del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos
conceptos.
Registra de forma gráfica con ayuda de dibujos o esquemas, las diferencias
conformacionales entre materia orgánica e inorgánica.
Aplica estos conceptos al ambiente celular.
Debate oral o mediante lengua señas, la relevancia de estos conceptos en el entorno
vivo.
II. Matriz curricular
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 60
Tabla 7:: Matriz curricular episodio 3
Estándares
Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Moléculas inorgánicas
Moléculas orgánicas – Macromoléculas biológicas
Describo como el átomo de carbono realiza un papel fundamental en la conformación de los sistemas biológicos.
Comprendo la importancia de la molécula de agua en el sostenimiento de la vida
Establezco la diferencia entre las moléculas orgánicas e inorgánicas teniendo como base su composición atómica
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales
y sociales
Procesos Biológicos
Procesos Químicos
Justifico la importancia del agua en el sostenimiento de la vida
Uso la tabla periódica para determinar propiedades físicas y químicas de los elementos
Explico mediante ejemplos o estudios de caso como afecta la contaminación en el ordenamiento atómico de las macromoléculas orgánicas.
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Identifico y explico la importancia de las moléculas orgánicas en la conformación de estructuras celulares
Relaciono la estructura del carbono con la formación de molé- culas orgánicas.
Reconozco las fuentes alimentarias que aportan minerales esenciales en el organismo
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Reconozco el papel que desempeñan los minerales y el agua en los procesos biológicos
Explico algunos cambios químicos que ocurren en el ser humano.
Indago con mi familia cuales son los alimentos que realizan un aporte significativo a la dieta de un adolescente, teniendo como base la inclusión productos ricos en proteínas, lípidos, carbohidratos, agua y minerales.
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 61
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 8:Descripcion de los personajes episodio 3
Equipo 1: Sustancias orgánicas
Proteínas Cuando comes cualquier tipo de carne como el pollo, cerdo o res está consumiendo mayoritariamente
proteínas, aunque los granos como el frijol, la soya o el garbanzo también tienen un alto contenido. Las
proteínas son moléculas muy grandes formadas por pequeñas piezas conocidas como aminoácidos, estas
fichas tienen en su estructura átomos de carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno.
Poderes: Ellas son una de las moléculas orgánicas con mayor número de poderes, te contaré algunos:
ayudan en la membrana celular a transportar sustancias que por su tamaño o compatibilidad los
fosfolípidos no dejan pasar, además actúan como aceleradores de reacciones químicas que ocurren en el
cuerpo (enzimas) y la unión de varias de ellas forman fibras musculares.
Piezas que las conforman: aminoácidos
Lípidos Es un grupo selecto del que ya te he venido hablando. Al igual que todas las moléculas orgánicas están
hechas de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y a veces está presente el fósforo o el azufre, formando
macroestructuras que pueden ser llamados ácidos grasos o también construyendo distribuciones cíclicas.
Para clasificarlos se tuvo en cuenta su buena o mala disposición para formar con ayuda de una sustancia
alcalina partículas de jabón. Las que si quisieron porque tienen ácidos grasos se conocen con el nombre
de saponificables como los fosfolípidos y las que no, porque carecen de ácidos grasos, son
insaponificables como el colesterol.
Poderes: En el organismo ayudan a almacenar energía.
Piezas que los conforman: ácidos grasos
Carbohidratos Me imagino que a diario comes pan o sino algún sustituto como galletas o arepas. Estos alimentos están
hechos de varios componentes, pero en mayor porcentaje de carbohidratos (carbono, oxígeno e
hidrógeno). Estas macromoléculas orgánicas actúan como combustible en reacciones metabólicas en las
se obtiene como producto principal ATP (Energía).
Poderes: Participan en muchos ciclos metabólicos en los seres vivos para obtener energía.
Piezas que los conforman: monosacáridos
Ácidos nucleicos ¿Sabías que en cada una de tus células guardas un archivo en el que está registrada toda la información
sobre tus características, algunas de tus padres y varias generaciones atrás? Pues bien, efectivamente el
ADN es uno de los ácidos nucleicos que se encarga de direccionar las funciones a nivel celular a través
de un código pre – establecido. Durante muchos años los científicos se han concentrado en estudiar todos
los detalles posibles de esta súper molécula. Además, te cuento un secreto, la forma y cargo que
desempeñaran las proteínas depende directamente del ADN y su hermano el ARN, que también es un
ácido nucleico.
Poderes: Los hermanos ADN y ARN son muy poderosos ya que las actividades celulares son dirigidas
por ellos.
Piezas que los conforman: ADN y ARN: nucleótidos
Equipo 2: Sustancias inorgánicas
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 62
Agua ¡Hola!, de nuevo nos encontramos y pertenezco a las moléculas inorgánicas porque estoy hecha de
elementos diferentes al carbono. Además, a pesar de que puedo formar redes con otras moléculas de mi
misma especie, sola soy muy pequeña en comparación con las moléculas orgánicas, lo que en ciertos
casos resulta ser muy bueno ya que puedo pasar por espacios estrechos.
Minerales Los minerales están construidos por una gran variedad de piezas elementales, por nombrarte alguno
tenemos al carbonato de calcio que es una sal con la que no podemos ser amigos (sino tus huesos se
derretirían apenas yo los tocara), pero sé por otras fuentes que realiza labores de reconstrucción y
conservación de tus huesos.
Poderes: Comunicación celular y ayudantes en la conservación de estructuras.
II. La historia
Equipo 1: Sustancias orgánicas
Inicialmente se presentan los mellizos ADN y ARN que están encargados de la
transmisión de la información hereditaria de un individuo a otro. En segundo lugar,
tenemos a las proteínas las cuales realizan múltiples funciones a nivel celular como
transportar sustancias que son incompatibles con los fosfolípidos que conforman la
membrana, actúan acelerando las reacciones biológicas y conformando estructuras tan
importantes como tus músculos. En tercer lugar, se presentan los carbohidratos
responsables de la producción energética a nivel celular y finalmente están los lípidos
que juegan un papel importante en el almacenamiento de la energía producida por los
carbohidratos. Cabe resaltar que a pesar de que cada una de ellas desarrolla labores
supremamente relevantes y distintas todas ellas están elaboradas por los mismos
elementos en especial carbono, oxigeno, hidrogeno y nitrógeno.
Equipo 2: Sustancias inorgánicas
A pesar de que ellas no conforman ninguna estructura biológica son responsables
del mantenimiento de las macromoléculas orgánicas. Este equipo está conformado por
el agua nuevamente y los minerales que son compuestos constituidos por diversidad
de elementos de la tabla periódica y que realizan labores como el mantenimiento de
tus huesos como es el caso del calcio.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: Pan, mechero, pinzas o un tenedor metálico, vela, vaso de
vidrio, fósforos, hoja blanca
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 63
Procedimiento:
a. Enciende el mechero y la vela y toma el un pedazo de pan y colócalo a quemar
hasta que tenga una apariencia completamente oscura.
b. De otra parte, coloca cerca de la llama de la vela el vaso de vidrio y observa.
c. En la hoja de papel blanca frota el pan. Si observa de qué color queda
manchada la hoja.
d. Realiza este mismo procedimiento, pero esta vez con la parte de vaso que entro
en contacto con la vela
IV. Reto
¿Alguna de estas manchas se asemeja a la marca dejada por el carbón?
¿Crees tú que tanto el pan como la cera de la vela, están hecho de materia orgánica o
inorgánica?
Episodio 4: Metabolismo celular: Catabolismo y anabolismo
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con catabolismo y anabolismo. En el caso del
estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos conceptos.
Registra de forma gráfica con ayuda de dibujos o esquemas, las diferencias entre
anabolismo y catabolismo.
Aplica estos conceptos al ambiente celular
Debate oral o mediante lengua señas, la relevancia de estos conceptos en el entorno
vivo.
II. Matriz curricular
Tabla 9 : Matriz curricular episodio 4
Estándares
Establezco relaciones entre las características macroscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen.
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Metabolismo
Anabolismo
Describo en qué consisten las reacciones catabólicas y anabólicas y su importancia en el funcionamiento celular.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 64
Catabolismo
Reacciones endergónicas
Reacciones exergónicas
Represento mediante esquemas o dibujos como se origina una reacción endergónica y una exergónica.
Relaciono la pertinencia de los procesos metabólicos en la ejecución de funciones celulares, como la consecución de energía y mantenimiento de estructuras en los organismos.
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales y sociales Procesos
Biológicos Procesos Químicos
Busco ejemplos de principios termodinámicos en algunos ecosistemas.
Observo y establezco como en las reacciones químicas se observan procesos de ganancia y liberación de energía.
Indago sobre la eficiencia o rendimiento energético en sistemas industriales y realizo comparaciones con los sistemas biológicos.
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos.
Relaciono de forma básica las leyes de la termodinámica con las reacciones bioquímicas que se llevan cabo al interior celular
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 10: Descripción de los personajes apisodio 4
Equipo 1: Catabolismo (rompimiento de moléculas)
Catabolismo Las reacciones catabólicas están especializadas en romper moléculas gigantes (macromoléculas
orgánicas de las que ya hemos hablado) en partes fundamentales. Por ejemplo, las proteínas que por vía
digestiva ingresan al organismo, las separa las hasta llegar a sus piezas más pequeñas que son los
aminoácidos.
Poderes: Al romper en pedazos más pequeños las moléculas se libera energía por tanto a estas reacciones
se les llama exergónica.
Equipo 2: Anabolismo (unión de moléculas pequeñas)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 65
Anabolismo Realizan un papel antagónico al del catabolismo. Su tarea es unir piezas pequeñas para reconstruir
macromoléculas necesarias para la célula.
Poderes: Para poder unir estos fragmentos se requiere absorber energía procedente de procesos
metabólicos.
II. La historia
Equipo 1: Catabolismo (Reacciones de rompimiento de moléculas)
El catabolismo es el responsable de la degradación de las moléculas gigantes de
las cuales están hechos los alimentos, por tanto, cada vez que te comes un pan este
llegará a ser pedazos moleculares muy pequeños de carbohidratos permitiéndote
obtener energía. En el catabolismo las moléculas orgánicas se fragmentan gracias a la
ayuda de las enzimas en piezas básicas liberando energía (reacción exergónica).
Equipo 2: Anabolismo (Reacciones en las que se unen moléculas pequeñas
dando lugar a macromoléculas)
Las reacciones anabólicas buscan formar moléculas grandes con el fin de regenerar
o reemplazar estructuras preexistentes que ya se encuentran deterioradas o
simplemente que son necesarias para los diferentes procesos que ocurren
simultáneamente en tu cuerpo. En este caso no se libera energía, sino que por el
contrario se requiere de su absorción para lograr unir estos fragmentos.
Observa atentamente la información suministrada en tu cartilla, realiza con ayuda
de tu docente el experimento resolviendo el reto.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: 3 vasos de vidrio transparentes, bolsa plástica, 3 cauchos,
tijeras, mortero y pistilo, fósforos, hígado de pollo, aguacate y agua oxigenada
Procedimiento:
a. Con ayuda del mortero macera la muestra de hígado y adiciona poco a poco el
agua oxigenada hasta formar una pasta homogénea.
b. Realiza este mismo procedimiento con el aguacate, teniendo en cuenta lavar
muy bien el mortero antes de ejecutar esta acción.
c. En los vasos coloca separadamente los preparados y ten en cuenta taparlos
muy bien empleando el plástico y los cauchos.
d. Enciende un fosforo y apágalo. Destapa momentáneamente cada uno de las
muestras e introduce el fosforo. Registra la información observada.
IV. Reto
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 66
Descubre que tipo de reacción se llevó a cabo entre el hígado/ aguacate y el agua
oxigenada. ¿Fue una reacción anabólica o catabólica?
¿Qué producto se pudo haber obtenido para que lograra encenderse de nuevo el
fosforo?
Episodio 5: Comida chatarra y comida saludable: El plato del buen comer
Componente Curricular
I. Metas de aprendizaje
Al finalizar el episodio y la cartilla el estudiante:
Maneja el vocabulario relacionado con comida saludable y comida chatarra. En el caso
del estudiante sordo estará familiarizado con las señas que representan estos
conceptos.
Asume una posición crítica frente a las ventajas que conlleva una alimentación sana.
II. Matriz curricular
Tabla 11: Matriz curricular episodio 5
Estándares
Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la trasformación y conservación de la energía
Identifico aplicaciones de diferentes modelos biológicos, químicos y físicos en procesos industriales y en el desarrollo tecnológico; analizo críticamente las implicaciones de sus usos.
Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer constantes o cambiar (variables).
Conceptos Competencias
Nutrición
Plato del buen comer
Comida procesada
Comprendo la importancia de una alimentación saludable en la consecución de un estado de salud óptimo.
Asumo una posición crítica frente a la oferta alimentaria, analizando sus componentes ventajas y desventajas.
Debato respetando la posición de cada uno mis pares.
Lineamientos
Entorno vivo Ciencia tecnología y sociedad
Desarrollo compromisos personales
y sociales
Procesos Biológicos
Procesos Químicos
Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos.
Observo la composición química de productos empleados en la conservación de alimentos procesados.
Reconozco los efectos nocivos del exceso en el consumo de cafeína, tabaco, drogas y licores.
Reconozco los aportes de conocimiento diferentes al científico
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 67
Propongo y verifico necesidades de los seres vivos
Establezco relaciones entre deporte y salud física y mental.
Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Identifico patrones comunes a los seres vivos.
Identifico y acepto diferencias en las formas de vida y de pensar.
Reconozco y respeto mis semejanzas y diferencias con los demás en cuanto a género, aspecto y limitaciones físicas.
Tomo decisiones sobre alimentación y práctica de ejercicio que favorezcan mi salud.
III. Recursos
Didácticos: Cartilla y materiales de uso casero con fines experimentales
Humanos: Estudiantes, interprete de lengua de señas colombiana y Docente
Curriculares: Matriz con estándares y lineamientos curriculares
IV. Tiempo estimado: 4 horas
Componente estructural
I. Descripción de los personajes
Tabla 12: Descripción de los personajes episodio 5
Equipo 1: Plato del buen comer (comida saludable)
Comida saludable Es la mejor aliada para tu salud, ya que te brinda todas las moléculas orgánicas e
inorgánicas indispensables para te mantengas muy bien. Dentro de este grupo están
las frutas y verduras, los cereales y alimentos de origen animal.
Poderes: Sus poderes y beneficios solo se observan si se incluyen en la dieta diaria.
Equipo 2: Comida chatarra
Comida chatarra La comida chatarra es la villana del grupo, ya que busca alterar el orden al interior
celular porque le gustan los excesos.
Poderes: En realidad tiene poderes muy malos y solo depende de ti si los
neutralizas, ya que lo único que le gusta es que pierdas tu salud.
II. La historia
Equipo 1: Plato del buen comer (comida saludable)
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 68
Conformada por frutas y vegetales, cereales y algunos alimentos de origen animal
que aportarán en gran parte macromoléculas orgánicas e inorgánicas, permitiendo el
buen desarrollo de tu cuerpo
Equipo 2: Comida chatarra
En este equipo se encuentran los alimentos procesados los cuales están
sobresaturados de conservantes los cuales desencadenan enfermedades como la
diabetes, obesidad y en casos mucho más graves desórdenes a nivel celular como el
cáncer.
III. Análisis experimental
Materiales y reactivos: 4 vasos de vidrio, bolsa plástica, cauchos, coca cola, red Bull,
leche sin procesar, agua y 4 huevos.
Procedimiento:
a. En cada uno de los vasos coloca un huevo y adiciona respectivamente en cada
muestra un tipo de líquido: coca – cola, red Bull, leche o agua.
b. Tapa el sistema empleando un pedazo de bolsa plástica y un caucho
c. Espera dos días y observa los resultados, haciendo énfasis en la apariencia y
textura de la cascara.
IV. Reto
¿Qué efectos le causaron las bebidas altamente procesadas a la cascará del huevo?
¿Cuál o cuáles de estas sustancias consideras tu que son más nocivas o dañinas para
tu organismo?
Evaluación lúdica
Los estudiantes al finalizar los módulos serán evaluados mediante un juego conocido como
adivina quien, en el que uno de los niños escoge una ficha en el que esta dibujado uno de los
personajes de la historia y deberá describirlo mediante lengua de señas, hasta que sus
compañeros adivinen de quien se trata. Esto se hace para conocer si hay una apropiación del
vocabulario y de las generalidades de los conceptos abordados.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 69
Capitulo IV
Conclusiones y recomendaciones
Para el trabajo con población con limitaciones auditivas es importante realizar un
acercamiento previo con la comunidad, ya que, aunque están preestablecidas el vocabulario
cada institución adopta patrones diferentes cambiando el trasfondo de los que desea enseñar
Es indispensable contar con un intérprete que logre no solo traducir sino contar de manera
detallada la finalidad y lo que se pretende apropiar, por tanto el conocimiento del vocabulario
no es suficiente para que el estudiante sordo logre entender la temática.
El español que se utiliza deberá ser adaptado a la lengua de señas colombiana, por tanto
el uso de términos demasiados técnicos resulta difícil en la interpretación, para ello
constantemente hay que hacer el ejercicio de recopilar analogías que le permitan al niño llegar
a las metas aprendizaje.
Los contenidos a impartir en un aula en situación de inclusión deben estar ligados
mayoritariamente a la aplicación real o experimental, ya que para los estudiantes pierde total
validez si solo se deja en un ámbito teórico.
La historia de amor y odio entre las biomoléculas y la vida celular | 70
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