Autoevaluaciones BIOLOGIA B Educación Adultos 2000 0800-999-33822 www.buenosaires.gov.ar/educacion/comunidad/adultos2000 Material de distribución gratuita gobBsAs SECRETARÍA DE EDUCACIÓN Programa Educación Adultos 2000 Coordinador pedagógico: Lic. Roberto Marengo Equipo técnico-pedagógico: Lic. Valeria Cohen Lic. Daniel López Lic. Norma Merino Lic. Noemí Scaletzky Lic. Alicia Zamudio Biología C Coordinador/a: Prof. David Aljanati Prof. Laura Lacreu Equipo docente: Prof. Marcela Charbuki Prof. Javier Clusellas Prof. Celina Corrado Prof. Silvia Iglesias Prof. Julio Manjón Prof. Adriana Rossi Prof. Stella Maris San Sebastián Prof. Alejandro Tonizzo Asesor de alumnos: Lic. Clarisa Marzioni Guía de estudios Biología C Coordinación de la producción y edición: Lic. Norma Merino Lic. Noemí Scaltzky Especialistas en contenidos: Prof. David Aljanati Prof. Laura Lacreu Procesamiento didáctico: Lic. Elizabeth Gothelf Lic. Marisa Najchauz Supervisión legal: Dra. Fabiana Leonardo Diseño gráfico y diagramación: Juan Carlos Badino Autoevaluaciones BIOLOGIA B Educación Adultos 2000 0800-999-33822 www.buenosaires.gov.ar/educacion/comunidad/adultos2000 Material de distribución gratuita gobBsAs BIOLOGÍA El propósito de estas actividades es que usted corrobore el aprendizaje que ha logrado en la presente unidad y ponga en práctica los conocimientos adquiridos, antes de continuar con los temas siguientes. ACTIVIDAD nº 1* Imagine que le presentan un objeto como el que se representa en el esquema y le dicen: "Esto es un sistema" a. ¿Qué datos necesitaría averiguar acerca del mismo para saber si se trata de un sistema abierto o uno cerrado? b. ¿Qué resultado esperaría obtener de su averiguación para concluir que se trata de un sistema abierto? ¿Qué resultado le permitiría afirmar que se trata de un sistema cerrado? c. ¿Cuál de los siguientes objetos elegiría para ejemplificar cada tipo de sistema? • Una locomotora en funcionamiento • Un termo “perfecto” • Una jarra térmica (como las que se usan para calentar café) Justifique sus respuestas ACTIVIDAD nº 2 a. Mencione al menos, dos funciones propias de los seres vivos que muestren que éstos pueden considerarse sistemas abiertos. b. Elija una de las dos funciones y fundamente por qué se cumplen todas las condiciones de sistema abierto. * Esta actividad ha sido adaptada del libro del profesor de Aljanati, D; Wolovelsky, E. "Biología 1" Ed. Colihue. Bs. As. 1998. Biología B AUTOEVALUACIÓN 5 UNIDAD 1 Actividades de autoevaluación ACTIVIDAD nº 3* Imagine dos gatos A y B de aspecto idéntico. * El gato A es un gato de la especie Felis cattus, raza común europea, que hace todo lo que es capaz de hacer un gato. * El gato B, es un robot a pilas. Puede jugar con un ovillo de lana, maullar, trepar a los árboles, correr ratones y muchas cosas más. Además el gato B es capaz de detectar una disminución en la tensión de sus pilas, buscar pilas de repuesto y cambiarlas para poder seguir funcionando. Con los datos de que dispone, mencione: a. Dos propiedades de los seres vivos que comparten el gato A y el gato B. b. Tres propiedades de los seres vivos que están presentes en el gato A pero no en el B. (Si cree que le faltan datos, formule al menos tres preguntas acerca del gato B, cuyas respuestas le permitirían solucionar el problema) ACTIVIDAD nº 4 A partir de los conocimientos adquiridos, vuelva a comparar el fuego con un ser vivo. a. ¿Qué características de los seres vivos podrían atribuirse aparentemente al fuego? En cada caso, explique cómo se diferencian las que corresponden a los seres vivos y al fuego. b. ¿Qué otras características de los seres vivos no podrían atribuírsele al fuego? c. Compare estas respuestas con las formuladas por usted en la Actividad de Anticipación II de esta Unidad. ACTIVIDAD nº 5 a. Enumere los postulados de la Teoría Celular. b. Si se deja el agua de un florero durante una o dos semanas y luego se observa una gota al microscopio, se podrán ver algunos paramecios (organismos unicelulares) sumergidos en ella. ¿Cómo fundamentaría que el agua del florero no es un ser vivo a pesar de contener células en su interior? c. Fundamente por qué se dice que célula corresponde al nivel de organización más básico de los seres vivos. * Esta actividad ha sido adaptada del libro del profesor de Aljanati, D.; Wolovelsky, E. "Biología 1" Ed. Colihue, Bs. As. 1998. 6 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología ACTIVIDAD nº 6 Observe los siguientes esquemas*: ADN a. Destaque con color en los esquemas, las estructuras constituidas por membranas. b. ¿Cuál de los esquemas corresponde a una célula eucarionte animal, cuál a una eucarionte vegetal y cuál a una célula procarionte? c. Mencione los elementos que tuvo en cuenta para diferenciar una de otra. ACTIVIDAD nº 7 a. Complete el siguiente cuadro colocando SI o NO en el casillero que corresponda: Estructuras Células procariontes Células eucariontes animales Células eucariontes vegetales Membrana celular Pared celular Mitocondrias Cloroplastos Membrana nuclear Material genético b. Escriba las funciones de cada una de las estructuras que se mencionan en el cuadro. * Esta actividad ha sido adaptada del libro de Lacreu, L; Rubel, D. y otros "Ciencias Biológicas 3" Ed. Santillana. Bs. As. 1994. Biología B AUTOEVALUACIÓN 7 ACTIVIDAD nº 8* Teniendo en cuenta los elementos que se mencionan en los siguientes recuadros: 1 ballena 2 átomo 3 molécula de agua 4 mitocondria 5 saltamontes 6 molécula de ADN 7 bacteria 8 álamo 10 tejido muscular 11 célula de la piel 9 molécula de oxígeno 12 membrana celular a. Ordénelos según niveles de organización creciente. (Puede haber más de uno que pertenezca al mismo nivel de organización). Justifique su respuesta explicando en qué se basa para decir que un nivel de organización es mayor que otro. b. ¿Cuáles de los elementos corresponden a niveles de organización exclusivos de los seres vivos? c. ¿Cuál o cuáles de los elementos corresponden al nivel de organización "organismo"? d. Indique para cada elemento que corresponden al nivel "organismo", los niveles que pueden encontrarse en cada uno de ellos. * Esta actividad ha sido adaptada del libro del profesor de Aljanati, D; Wolovelsky, E. "Biología 1" Ed. Colihue. Bs. As. 1998. 8 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología ACTIVIDAD nº 9* Observe las estructuras moleculares de los recuadros que corresponden a diferentes sustancias y responda las siguientes preguntas: a. Sabiendo que existen alrededor de 100 clases de átomos. ¿Cómo explicaría la existencia de millones de sustancias diferentes que se encuentran en la Naturaleza? Luego de responder la pregunta, utilice algunas de las moléculas que aparecen en el cuadro para ejemplificar su respuesta. b. ¿Cuáles de las moléculas que aparecen en el recuadro son sustancias sencillas y cuáles son sustancias complejas? ¿Qué criterios tuvo en cuenta para responder? c. ¿Cuáles de las estructuras del recuadro podrían encontrarse exclusivamente en los seres vivos? Mencione al menos dos de las características que tuvo en cuenta para elaborar su respuesta. * Esta actividad ha sido adaptada del libro del profesor de Aljanati, D; Wolovelsky, E. "Biología 1" Ed. Colihue. Bs. As. 1998. Biología B AUTOEVALUACIÓN 9 ACTIVIDAD nº 10 Escriba argumentos que cuestionen la validez de cada una de las siguientes afirmaciones: • "Los vegetales obtienen energía a través de la fotosíntesis, mientras que los animales la obtienen a través de la respiración" • "La fotosíntesis es la forma de respiración de las plantas" ACTIVIDAD nº 11 Analice el siguiente experimento: Situación A Situación B Al cabo de unas semanas La araña continúa viva la araña muere por más de un mes a. ¿Cómo explicaría las diferencias en los resultados de la situación A y la situación B? b. ¿Qué resultados esperaría obtener si la situación B ocurriera en absoluta oscuridad? ¿Por qué? ACTIVIDAD nº 12 a. Compare cualquier sistema artificial que transforma materia y energía con un sistema vivo teniendo en cuenta: • La composición de los materiales con que están hechos • La composición de los materiales que transforman • El origen de la energía empleada en su funcionamiento 10 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología b. Al finalizar la sección 1.2 “Los seres vivos: sistemas complejos y abiertos" hay un apatado titulado “Para tener en cuenta”. Vuelva a leerlo y encontrará que allí decíamos que una característica que distingue a los sistemas artificiales de los sistemas vivos es que estos últimos se autoconstruyen y se autoabastecen. Sobre la base de esta idea esencial, de los nuevos conocimientos adquiridos a lo largo de esta Unidad y de la reflexión realizada en el punto a. de esta actividad, explique qué significa la siguiente frase:: "Una característica que diferencia a ambos tipos de sistemas es que mientras que los sistemas artificiales funcionan para transformar materia y energía, los sistemas vivos funcionan porque transforman materia y energía" ACTIVIDAD nº 13 Lea detenidamente el siguiente texto escrito por el científico Van Helmont en el siglo XVII para luego responder al cuestionario que lo acompaña. "...Si colocamos ropa interior llena de sudor con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de 21 días el olor cambia y el fermento que surge de la ropa interior y penetra a través de las cáscaras de trigo, cambia el trigo en ratones... Lo que es verdaderamente increíble es que los ratones que han surgido del trigo y de la ropa íntima sudada no son pequeñitos ni deformes ni defectuosos, sino que son adultos perfectos..." a. ¿Qué ideas acerca del origen de la vida se hallan implícitas en las especulaciones de Van Helmont acerca del surgimiento de los ratones? b. ¿Cómo se explica en la actualidad, el fenómeno observado y descrito por Van Helmont en el relato? c. ¿Qué postulado básico de la biología contradice la interpretación que hace Van Helmont de los resultados de sus observaciones? ACTIVIDAD nº 14 a. Describa brevemente los aportes realizados por Redi y Pasteur al conocimiento del origen de la vida. b. Relate los experimentos de Pasteur y explique el por qué de cada uno de sus pasos. ¿qué nuevo problema se planteó a partir de sus conclusiones? c. ¿Cuáles fueron los aportes de Oparin, Urey y Miller, en relación con este problema? d. ¿Cuáles fueron las críticas al trabajo de Urey y Miller? Biología B AUTOEVALUACIÓN 11 12 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Respuesta a las actividades de autoevaluación BIOLOGÍA Actividad n° 1 La diferencia entre un sistema abierto y un sistema cerrado es que el primero intercambia materia y energía con el ambiente, mientras que el segundo no. Un buen ejemplo de sistema abierto es la locomotora en funcionamiento. Esta transforma combustible y oxígeno, que recibe del ambiente, en energía y sustancias de desecho (vapor de agua, dióxido de carbono) que a su vez devuelve al ambiente. El termo “perfecto”es un ejemplo de sistema cerrado, ya que no intercambia materia ni energía con el ambiente. Una jarra térmica no es un buen ejemplo para ninguno de los dos casos, ya que si bien no intercambia materia con el ambiente, sí recibe calor (energía) del mismo cuando se la pone al fuego y también devuelve energía porque irradia calor al ambiente. Actividad n° 2 La alimentación y la respiración son dos funciones que muestran que los seres vivos son sistemas abiertos. Por ejemplo, a través de la respiración, los seres vivos transforman alimento y oxígeno que reciben del ambiente y eliminan dióxido de carbono y agua como productos de desecho. En esa transformación se produce energía que es aprovechada por los organismos en sus diferentes actividades. Actividades n° 3 y 4 Los seres vivos se diferencian de otros sistemas abiertos porque poseen un alto nivel de organización (con base en la organización celular), un programa genético que contiene información para la organización y regulación del sistema, y que puede realizar copias de sí mismo para la generación de nuevos sistemas. La capacidad de adaptación y evolución son también propiedades exclusivas de los seres vivos, que resultan de las propiedades anteriormente mencionadas. Biología B AUTOEVALUACIÓN 13 Actividad n° 5 a. La Teoría celular postula que: • Todos los organismos vivientes están constituidos por una o más células • Las células son la menor unidad morfológica y fisiológica que puede ser caracterizada como sistema viviente, porque en ellas ocurren todas las reacciones metabólicas y contienen la información hereditaria. • Todas las células surgen de otras células b. La presencia de células en un sistema, no asegura que todo el sistema sea un ser vivo, salvo que el funcionamiento total del sistema esté basado en el funcionamiento de las células que lo componen. En el caso del agua del florero, las células de paramecios son organismos individuales que realizan su propio metabolismo, pero no "conforman" con el agua un sistema vivo mayor. c. El nivel más básico de organización de los seres vivos es el nivel celular, porque en ningún nivel inferior se llevan a cabo el conjunto de las funciones básicas de los organismos. Por ejemplo, los virus están constituidos por proteínas y ácidos nucleicos, pero no están organizados en células (no poseen membrana celular ni citoplasma, ni otras organellas citoplasmáticas). Por esa razón, aunque pueden reproducirse, no son considerados seres vivos, ya que, al no estar estructurados como células, no realizan otras funciones como por ejemplo las funciones metabólicas. Actividades n° 6 y 7 Todas las células poseen membrana celular y material genético. Sólo las células eucariontes poseen sistemas de membrana internos que forman los organoides celulares y el núcleo, en cambio las células procariontes no poseen membranas internas ni núcleo diferenciado, por lo tanto el material genético se encuentra libre en el citoplasma. Las células vegetales se diferencian de las animales porque las primeras poseen cloroplastos y pared celular. Tanto las células vegetales como las animales poseen mitocondrias. La función de la membrana celular es la de permitir el intercambio de materia y energía entre el interior celular y el medio externo, manteniendo las condiciones en el medio interno relativamente estables a pesar de los cambios en el exterior. Las mitocondrias son las organelas dentro de las cuales ocurren las reacciones químicas del proceso respiratorio. Los cloroplastos son las organelas dentro de las cuales ocurren las reacciones químicas del proceso fotosintético. El material genético posee toda la información para el funcionamiento celular. Este material se transmite de generación en generación, de manera que las células hijas poseen la misma información que sus progenitoras. 14 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad n° 8 Orden creciente de organización: • átomo (nivel atómico) • molécula de oxígeno – molécula de agua (nivel molecular) • molécula de ADN* (nivel macromolecular) • membrana celular* (nivel subcelular) • mitocondria* (nivel organela) • bacteria* (nivel celular procarionte) • célula de la piel* (nivel celular eucarionte) • tejido muscular* (nivel tisular) • ballena* – álamo* – saltamontes* (nivel sistema de órganos) A medida que descendemos en la lista, cada nivel corresponde a una mayor organización, ya que es mayor el número y variedad de elementos que los componen y a su vez es mayor el número de relaciones que se establecen entre esos elementos, resultando en una mayor complejidad. Los elementos marcados con asterisco corresponden a niveles de organización exclusivos de los seres vivos. Además, los marcados en negrita corresponden al nivel "organismo". En las bacterias encontramos los siguientes niveles de organización: nivel atómico, nivel molecular, nivel macromolecular, nivel subcelular. A su vez las bacterias corresponden también al nivel organismo, ya que son células con vida independiente. En cambio las células de la piel, no son organismos, ya que constituyen un subsistema de un tejido y no pueden vivir independientemente del mismo. La ballena, el álamo y el saltamontes, son también organismos, y los niveles de organización incluidos son: nivel atómico, nivel molecular, nivel macromolecular, nivel subcelular, nivel organella, nivel celular eucarionte, nivel tisular, nivel órganos, nivel sistema de órganos. Biología B AUTOEVALUACIÓN 15 Actividad n° 9 a. La enorme cantidad de sustancias diferentes que existen en la naturaleza se puede explicar por la combinación de un número variable de átomos iguales o distintos y, al mismo tiempo, por la variedad de posibilidades de ubicación de estos en el espacio. Cada combinación en número, calidad y disposición de los átomos, conforma un tipo de sustancia particular. Por ejemplo, tomemos los átomos de carbono, de oxígeno y de hidrógeno. Dos átomos de oxígeno con uno de carbono dan como resultado una molécula de dióxido de carbono (miles de ellas forman una sustancia que es gaseosa a 25ºC de temperatura). Un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno dan como resultado una molécula de agua (miles de ellas forman una sustancia que es líquida a 25ºC). Varios átomos de carbono, de oxígeno y de hidrógeno dispuestos de una manera particular, dan como resultado una molécula de sacarosa (miles de ellas forman una sustancia que sólida a 25ºC). b. Moléculas sencillas Moléculas complejas Dióxido de carbono Aminoácido Agua Sacarosa Amoníaco Ozono Hidrógeno Oxígeno Un criterio para determinar el tipo de moléculas podría ser el siguiente: para las moléculas sencillas, el número reducido de átomos (tres o menos) y que cada átomo está unido a otros dos o menos. Las moléculas complejas, en cambio, poseen un mayor número y variedad de átomos y más de dos relaciones entre un átomo y otros. c. Sólo el aminoácido y la sacarosa podrían encontrarse exclusivamente en los seres vivos. Una característica de ambas es que son moléculas complejas. La otra es su composición química (carbono, oxígeno e hidrógeno en el caso de la sacarosa, y carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, en el caso del aminoácido). 16 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad n° 10 Los siguientes argumentos cuestionan las frases presentadas en la actividad: Tanto los animales como los vegetales obtienen energía a través de la respiración. Durante la respiración, ambos tipos de organismos descomponen moléculas complejas en otras más simples, proceso que proporciona energía. Mientras que los animales obtienen las moléculas complejas a partir del alimento que ingieren, los vegetales las obtienen a través de la fotosíntesis. Este último proceso consiste en la síntesis de moléculas complejas a partir de otras más simples utilizando la energía solar. De este modo, la fotosíntesis puede compararse con la alimentación de los animales, más que con la respiración. Actividad n° 11 a. CASO A: Al respirar, la araña consume oxígeno y libera dióxido de carbono. Como resultado de ello, al cabo de un tiempo, se acaba el oxígeno, razón por la cual, a pesar de que dispone de alimento, muere. CASO B: si bien tanto la araña como la planta respiran, la planta también fotosintetiza, y a través de este proceso libera oxígeno al medio. De esta manera, el oxígeno liberado por fotosíntesis repone el consumido por ambos organismos en la respiración. Si la cantidad de oxígeno repuesto por fotosíntesis es suficiente, y mientras disponga de alimento, la araña podrá subsistir. b. Si la situación B ocurriera en la oscuridad, tanto la araña como la planta morirían, ya que, en ausencia de energía solar, esta última no podría fotosintetizar y por lo tanto no podría alimentarse. Tampoco repondría el oxígeno consumido por ambos organismos, de modo que ninguno de los dos podría respirar. Biología B AUTOEVALUACIÓN 17 Actividad nº 12 a. Cuadro comparativo entre un sistema artificial y un sistema vivo. Criterios de comparación Sistema artificial: motor de un automóvil Sistema vivo: una célula Un motor de un automóvil está compuesto fundamentalmente de metal como el acero o el hierro. Una célula está formada básicamente por proteínas, glúcidos o hidratos de carbono, ácidos nucleicos y lípidos Composición de los materiales que transforman El combustible (uno de los materiales que se transforman en el motor) está compuesto por nafta. Los alimentos (uno de los materiales que se transforman) están formados básicamente por proteínas, glúcidos o hidratos de carbono, ácidos nucleicos y lípidos. Origen de la energía La energía para que el motor comience a funcionar, proviene del exterior del motor: es energía eléctrica. La energía para el funcionamiento de la célula proviene de la propia transformación de los alimentos. Composición de los materiales con que están hechos El motor de un automóvil (o cualquier otro sistema artificial) no aprovecha para sí mismo la materia y la energía que transforman. Como se puede ver en el cuadro, la materia que transforma el motor (nafta) no pasa a formar parte del mismo (hecho de metal). La energía que transforma tampoco es utilizada por él, sino que es aprovechada para mover al resto del automóvil. Es decir, sin nafta y sin energía eléctrica, el motor sigue siendo un motor, aunque no esté funcionando. En cambio, en los seres vivos, la materia y la energía que se transforman son utilizadas por los propios organismos y si esto no sucede, el organismo no subsiste. 18 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad nº 13 a. Van Helmont sostenía firmemente las ideas de la "generación espontánea" de los seres vivos. Más aún aportaba sus experiencias como prueba de ello. Van Helmont sostenía que los ratones surgían espontáneamente, de la transformación de materia "no viva", como era el caso de la ropa interior. b. Actualmente sabemos que lo descrito por Van Helmont obedece a que seguramente, ratones hembra preñados, aprovechando el "nido" formado por la ropa íntima, y la abundancia de alimento, parieron allí sus crías. c. La interpretación de Van Helmont contradice el postulado de la Biología que dice que "todo ser vivo proviene de otro ser vivo" Actividad nº 14 a. El aporte de Redi, con su experiencia de los trozos de carne, puso en duda una teoría muy arraigada: la de la generación espontánea. Pasteur, por su parte, puso fin a una larga controversia, refutando la teoría de la generación espontánea en cualquier tipo de organismo. En esa época, la disponibilidad del microscopio constituyó una gran ayuda para este avance en el conocimiento. b. Estos fueron los experimentos de Pasteur: 1. Vertió un líquido nutritivo (agua con levadura de cerveza, jugo de remolacha) en un balón de cuello largo. El líquido nutritivo es un medio ideal para el desarrollo de microorganismos. 2. Calentó el cuello del recipiente para estirarlo hasta que adopte la forma de un tubo fino y curvo (en cuello de cisne) La forma del cuello de cisne permitía que el agua que se evaporara del balón, se condensara en él en forma de gotitas de agua líquida. Pasteur supuso que los gérmenes que podían entrar con el aire del exterior, quedarían retenidos en el cuello. La acción purificadora de este lavado se aumentaba con la temperatura del líquido, suficientemente elevada para matar a los microorganismos. 3. Calentó el líquido hasta la ebullición Pasteur esperaba que con el hervor del agua se eliminaran los gérmenes que podía haber en el líquido, y aquellos que hubieran podido penetrar a través del cuello. El resultado de estos experimentos fue que el balón permaneció estéril durante largo tiempo. Biología B AUTOEVALUACIÓN 19 4. Al cortar el cuello del balón, el caldo nutricio era invadido rápidamente por los gérmenes. Esto también ocurría si sacudía el balón y el líquido tomaba contacto con el tubo. Al cortar el cuello, los microorganismos presentes en el aire tomaban contacto con el líquido donde se desarrollaban rápidamente. Lo mismo ocurría al agitar, ya que en el cuello había microorganismos retenidos. El experimento realizado por Pasteur, aportó claras pruebas de la existencia de los microorganismos en el aire y con ello refutó las ideas sobre la generación espontánea. Pero planteó un nuevo problema: si los seres vivos sólo se originaban a partir de otros organismos, debió existir algún "primer" organismo del cual se originaron todos los demás. ¿Cómo se originó, entonces este primer organismo? ¿Fue un único organismo o varios que se originaron al mismo tiempo? c. Oparin realizó un importantísimo aporte teórico, en relación con cuáles podrían haber sido las condiciones ambientales que favorecieron que la vida se originara por primera vez en la Tierra. Esta teoría, luego, encontraría una importante prueba a su favor, con el experimento que llevaron a cabo Urey y Miller. d. Las críticas al experimento de Urey y Miller se centraron principalmente, en las cantidades relativas de algunos de los gases que colocaron en el balón de experimentación. Ciertas ideas actuales sostienen que las cantidades relativas de amoníaco y metano no eran tan significativas en la atmósfera primitiva como Miller y Urey lo supusieron. También muchos investigadores sostienen que la Tierra primitiva era permanentemente bombardeada por meteoritos y cometas, lo que hubiera hecho imposible que cualquier forma de vida incipiente pudiera resistir en las aguas superficiales de los océanos. Por ello se inclinan a pensar que antes que en "tranquilas" charcas oceánicas, la vida se originó en las profundidades del océano. 20 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología BIOLOGÍA Actividad n° 1 Entre los procesos que ocurren en el sistema digestivo hay tres fundamentales que forman parte de la alimentación. Ellos son: ✓ Ingestión ✓ Digestión ✓ Egestión • Defina brevemente cada uno de estos procesos e indique en qué sector del tubo digestivo se llevan a cabo. Actividad n° 2 Usted ha estudiado dos tipos distintos de digestión. • Indique cuáles son esos dos tipos de digestión y describa las características de cada una. Actividad n° 3 Lea atentamente la siguiente afirmación: La digestión química es una de las formas por las cuales se degradan los alimentos que ingresan al organismo. Este tipo de digestión ocurre solamente en el estómago, donde actúan diversos ácidos y enzimas. • ¿Considera que la afirmación es correcta o incorrecta? Justifique su respuesta. Actividad n° 4 Teniendo en cuenta la composición de los alimentos, según lo estudiado en la unidad anterior, complete el siguiente cuadro indicando los principales componentes de los alimentos y el nombre de las sustancias que resultan de la digestión de cada uno de ellos. Componente de los alimentos Productos de la degradación Biología B AUTOEVALUACIÓN 21 UNIDAD 2 Actividades de autoevaluación Actividad n° 5 La absorción de los nutrientes se produce en el intestino delgado. Estos nutrientes llegan a todas las células en donde se produce su transformación y la obtención de materia y energía. • Tomando como ejemplo a la glucosa, indique el recorrido ese nutriente y las transformaciones que experimenta desde el interior del tubo intestinal hasta su transformación en energía química, en las células cerebrales (neuronas). Actividad n° 6 Aunque habitualmente usamos la palabra respiración para designar a un proceso visible a simple vista, sabemos que existe la respiración mecánica y la respiración celular. a. Señale las diferencias entre ambos tipos de respiración b. Explique la relación que existe entre ambas. Actividad n° 7 La función de respiración depende fuertemente del sistema respiratorio y del circulatorio a. Elabore un esquema donde se muestre la estrecha relación entre los alvéolos pulmonares y el sistema circulatorio. b. ¿En qué consiste el proceso respiratorio que ocurre a este nivel? c. ¿En qué otras zonas del organismo ocurre un proceso similar? Actividad n° 8 A continuación se presentan dos casos. El caso A es un esquema que representa el intercambio de gases entre los pulmones y los capilares sanguíneos. El caso B es un esquema que representa el intercambio de gases entre los capilares sanguíneos y las células. Los puntos negros representan el oxígeno y los cuadrados el dióxido de carbono. Caso A 22 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Caso B a. Teniendo en cuenta las concentraciones de cada uno de los gases, escriba en las líneas punteadas algunos de los siguientes términos, según corresponda: alvéolo pulmonar, capilar sanguíneo, células. b. En cada caso indique con una flecha en qué dirección se mueve el oxígeno y hacia dónde lo hace el dióxido de carbono. Actividad n° 9 Detalle la función de los siguientes músculos en el proceso respiratorio (respiración mecánica): • Diafragma • Músculos intercostales • Músculos abdominales Actividad n° 10 El siguiente esquema simula algunos de los fenómenos que ocurren en el proceso de respiración mecánica. Situación B Situación A Tubo de vidrio Frasco de vidrio sin fondo Membrana de goma relajada Globito inflado Globito desinflado Membrana de goma estirada a. Explique cómo funciona el modelo, detallando qué parte del sistema respiratorio simula cada componente descrito en A y B. b. Compare las situaciones A y B con las diferentes etapas del proceso de respiración mecánica que ocurre en el cuerpo humano. Biología B AUTOEVALUACIÓN 23 Actividad n° 11 A lo largo de la unidad sostuvimos que el sistema circulatorio es un sistema integrador. a. Explique por qué se dice que el sistema circulatorio integra las funciones de digestión y de respiración. b. Los siguientes esquemas representan el recorrido de distintos elementos (nutrientes, oxígeno y dióxido de carbono) a través de la sangre. Indique el camino seguido por esos elementos a lo largo del sistema circulatorio completando las líneas punteadas con los siguientes nombres: capilares sanguíneos (C.S.) - venas (V)- arterias (A) - aurícula izquierda (A.I.) aurícula derecha (A.D.) - ventrículo izquierdo (V.I.) - ventrículo derecho (V.D.). c. Indique si la siguiente afirmación es o no correcta. Justifique su respuesta: La sangre oxigenada circula siempre por las arterias, mientras que la carboxigenada circula siempre por las venas. Actividad n° 12 Describa sobre los siguientes esquemas las tres fases del ciclo cardíaco en los mamíferos. Utilice dos colores para diferenciar la sangre oxigenada de la carboxigenada. Indique con flechas la dirección del movimiento del fluido sanguíneo en cada fase del ciclo. Para ubicarse espacialmente en cuanto a la disposición del corazón, considere que la parte superior de los esquemas corresponde a la posición que ocupa la cabeza y la inferior a las piernas. 24 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología diástole sístole auricular sístole ventricular Actividad n° 13 ¿Qué ventajas tiene sobre el organismo el hecho de que el sistema circulatorio sea completo, cerrado y doble? Actividad n° 14 El siguiente gráfico corresponde a la cantidad de Oxígeno que se absorbe en un fluido. Una de las curvas corresponde a la cantidad de Oxígeno que se absorbe en el plasma sanguíneo. La otra curva representa la cantidad de Oxígeno que se absorbe en la sangre. a. ¿Cuál de las curvas corresponde al plasma sanguíneo y cuál a la sangre? Justifique su respuesta. b. Explique con el mayor detalle posible la causa de la diferencia entre ambas curvas. Actividad n° 15 Lea atentamente la siguiente frase: "De los dos mil litros de sangre que atraviesan diariamente el riñón, unos 180 litros pasan de los glomérulos a los nefrones. Sin embargo, solo se excretan 1,8 litros de orina diarios" a. ¿Cuál de las funciones desempeñadas por el riñón permite explicar estas diferencias entre la cantidad total de líquidos filtrados y excretados? Biología B AUTOEVALUACIÓN 25 b. Dibuje muy esquemáticamente la parte del nefrón donde se produce el filtrado glomerular. Actividad n° 16 Lea atentamente el siguiente cuadro donde se detalla la proporción en que se encuentran diversas sustancias en el plasma sanguíneo, en el filtrado glomerular y en la orina. Todos ellos corresponden a los valores normales: Basándose en los datos del cuadro, indique: Sustancia Plasma sanguíneo gramos/litro Filtrado glomerular gramos/litro Orina gramos/litro Glucosa 1 1 0 Urea 0,25 0,25 20 Aminoácidos 0,30 0,30 0 Sales 6,65 6,65 10,5 Proteínas 70 0 0 a. ¿Qué sustancias no pasan del plasma sanguíneo al riñón, permaneciendo siempre en sangre? b. ¿Qué sustancias son reabsorbidas por el organismo en el proceso de formación de la orina? c. ¿Qué sustancias son concentradas en el proceso de formación de la orina? d. ¿Cuál es la función principal del riñón en el proceso de formación de la orina? e. ¿Qué otra importante función del riñón no surge de los datos del cuadro? Actividad n° 17 ¿Qué conclusión sacará un médico al advertir la presencia de glucosa en la orina de un paciente? Tenga en cuenta lo estudiado sobre los procesos de filtrado glomerular y reabsorción de sustancias en la formación de la orina. 26 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad n° 18 En el siguiente cuadro se representa la acción de dos subsistemas del sistema nervioso (indicados como subsistema 1 y subsistema 2) sobre distintos órganos Órgano que controla Acción del subsistema 1 Acción del subsistema 2 Ojo Dilatación de la pupila Contracción de la pupila Corazón Aceleración del rítmo cardíaco Desaceleración del rítmo cardíaco Vejiga Relajación Contracción Bronquios Relajación Contracción • ¿A cuál de los subsistemas del sistema nervioso corresponde el que está indicado como (1) y a cuál el que está indicado como (2)? • ¿Qué información tomó en cuenta para responder? Actividad n° 19 El veneno natural "curare" es untado en la punta de las flechas o dardos por los cazadores de algunas tribus sudamericanas, con el objetivo de capturar los animales de los que se alimentan. El curare inhibe los receptores de las células musculares que se unen a la acetilcolina, un neurotransmisor que viaja a través de las neuronas. El resultado es que los animales afectados terminan muriendo de asfixia debido a un paro respiratorio. Sobre la base de los datos aportados por el texto: a. Explique la causa de la asfixia de las víctimas del curare, basándose en el papel que los neurotransmisores cumplen en el sistema nervioso. b. ¿Qué tipo de sinapsis habrá entre los músculos y las neuronas motoras que los inervan? Biología B AUTOEVALUACIÓN 27 Actividad n° 20 A continuación se presentan varios esquemas de neuronas con flechas que indican la dirección del impulso nervioso. • Analice cada uno y determine si son correctos o incorrectos. Justifique su respuesta. Actividad n° 21 ¿Por qué razón se denomina Sistema Nervioso Autónomo a ese subsistema del Sistema Nervioso Periférico? Desarrolle un breve texto explicativo con ejemplos que lo ilustren. Actividad n° 22. a. Justifique la siguiente afirmación: Tanto el sistema endocrino como el nervioso son sistemas que tienen a su cargo la comunicación entre las células b. ¿Cuáles son las principales diferencias entre la comunicación establecida a través del sistema endocrino y la que se establece a través del Sistema Nervioso Central? 28 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad n° 23 El siguiente gráfico muestra la variación en la cantidad de hormona cortisol en la sangre de una persona, en diferentes horas del día y en una situación de normalidad anímica y orgánica. a. Suponga que la persona vivencia una situación estresante en algún momento del día. ¿La concentración de cortisol en la sangre aumentará, disminuirá o se mantendrá constante? Justifique su respuesta. b. Teniendo en cuenta su respuesta a la pregunta anterior, modifique el gráfico si esa situación de estrés se produjera, por ejemplo, entre las 15 y las 19 hs del día. Actividad n° 24 En el siguiente gráfico se representan las curvas de glucemia de dos personas (una que sufre diabetes y otra normal) a lo largo del tiempo, luego que se les dio de beber una solución fuertemente azucarada (tiempo cero) Biología B AUTOEVALUACIÓN 29 A partir del análisis del gráfico, responda las siguientes preguntas. a. ¿Qué razón fisiológica explica el retraso - en ambas curvas - entre el momento en que las personas ingieren la solución azucarada y el momento en que se hace máxima la cantidad de glucosa en la sangre? b. ¿Cuál de las curvas (1 ó 2) corresponde a la persona que tiene diabetes? Justifique c. ¿Adónde va la glucosa que "desaparece" de la sangre a medida que pasan los minutos? Justifique d. ¿Cuál es la hormona que participa de este proceso y que es deficitaria en la persona que padece diabetes? 30 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Respuestas a las actividades de autoevaluación BIOLOGÍA Actividad n° 1 Los siguientes procesos del sistema digestivo forman parte de la alimentación: Ingestión: es la incorporación de alimento. Se lleva a cabo en la boca Digestión: es el proceso por el cual el alimento incorporado es transformado en moléculas más sencillas que ingresan al torrente sanguíneo y de allí se distribuyen a todo el organismo. Se lleva a cabo principalmente en la boca, estómago e intestino delgado. Egestión: es el proceso de eliminación de aquella porción de los alimentos que, a pesar de haber sido ingeridos, no atravesaron las paredes intestinales y no fueron incorporados al torrente sanguíneo. Se lleva a cabo a través del ano. Actividad n° 2 Existen dos tipos básicos de digestión de los alimentos: La digestión mecánica, que equivale a una molienda y consiste en el fraccionamiento de los alimentos en partes más pequeñas, de forma tal que se favorece su deglución y la acción de los jugos digestivos. Este tipo de digestión ocurre en la boca por acción de los dientes y en el resto del tubo digestivo por los movimientos que imprime la capa muscular de las paredes del mismo (movimientos peristálticos). Los movimientos peristálticos colaboran en el desmenuzamiento de los alimentos por compresión. La digestión química es producida por las enzimas y ácidos presentes en la saliva y en los otros jugos digestivos (gástrico, pancreático e intestinal). Estos jugos actúan degradando químicamente los alimentos y transformándolos en sus constituyentes más simples, de forma tal que puedan ser aprovechados por el organismo para obtener de ellos la materia y energía necesarias para su subsistencia. Actividad n° 3 La afirmación es incorrecta, ya que el proceso de degradación química de los alimentos ocurre no sólo en el estómago sino también en otras partes del sistema digestivo. Por ejemplo, en la boca la saliva contiene enzimas que degradan los azúcares. Asimismo, en el intestino los jugos intestinales contienen enzimas que degradan azúcares, lípidos y proteínas. Biología B AUTOEVALUACIÓN 31 Actividad n° 4 A continuación figura el cuadro con los componentes principales de los alimentos y las sustancias que resultan de la digestión. Componente de los alimentos Productos de la degradación Hidratos de carbono (azúcares complejos) Azúcares simples (glucosa) Lípidos Ácidos grasos Proteínas Aminoácidos Actividad n° 5 En forma muy esquemática el recorrido de la glucosa se puede sintetizar de la siguiente manera: a. Difusión de la glucosa desde el intestino hacia los capilares sanguíneos y luego hacia las venas. b. Transporte de la glucosa disuelta en el plasma sanguíneo a través de las arterias hasta el cerebro (previo paso de la sangre por el hígado, el corazón y los pulmones). c. Ingreso del plasma sanguíneo a los capilares sanguíneos que "tapizan" el tejido cerebral. d. Difusión de la glucosa desde el plasma sanguíneo hacia las neuronas, a través de la membrana plasmática de la célula. e. Ingreso al citoplasma celular y difusión desde éste hasta una mitocondria. f. Dentro de la mitocondria, combinación de la glucosa con el Oxígeno y entrega de la energía almacenada en los enlaces entre carbonos. NOTA: la glucosa presente en el plasma sanguíneo puede ser aprovechada directamente por los tejidos o almacenada transitoriamente en forma de glucógeno en el hígado para su posterior utilización. Actividad n° 6 a. La respiración mecánica o externa consiste en el ingreso de aire a los pulmones y la salida del mismo a través de las vías respiratorias. Este proceso se produce por acción de los músculos intercostales y el diafragma que, actuando conjunta y coordinadamente "inflan" los pulmones. La respiración celular o interna es un proceso químico que ocurre en las mitocondrias de las células y consiste en la combinación entre el Oxígeno y la glucosa. A través de este proceso se libera la energía química contenida en los enlaces entre los átomos de carbono que forman la glucosa. Esta energía es aprovechada por las células para cubrir las necesidades energéticas que demandan sus funciones metabólicas. 32 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología b. La respiración mecánica es la que hace posible el ingreso de oxígeno atmosférico a la sangre que lo distribuirá a todas las células donde se lleva a cabo la respiración celular. A la vez, también posibilita la salida al medio externo del dióxido de carbono producido como resultado de la respiración celular. Actividad n° 7 a. El siguiente esquema representa la relación entre los alvéolos pulmonares y el sistema circulatorio. b. En este nivel ocurre la difusión del Oxígeno contenido en el aire que está dentro de los alvéolos hacia el interior de los capilares sanguíneos, donde se incorporará a la hemoglobina presente en los glóbulos rojos. c. A nivel de los tejidos del organismo, el Oxígeno abandona la sangre y difunde hacia el interior de las células. Una vez dentro del citoplasma celular, el Oxígeno difunde a través de la membrana mitocondrial hacia el interior de la mitocondria, donde reacciona químicamente con la glucosa. Biología B AUTOEVALUACIÓN 33 Actividad n° 8 El siguiente esquema contiene las referencias completas y las flechas indicando los movimientos del oxígeno y el dióxido de carbono. Caso B Caso A Alvéolo Capilar Células Capilar Actividad n° 9 A continuación se detalla las funciones de los músculos en la respiración mecánica. Diafragma: durante la inspiración se contrae descendiendo y así expande la caja torácica. A través de este proceso se crea una diferencia de presión en el interior de la caja torácica que dilata los pulmones y fuerza la entrada de aire en los mismos. Músculos intercostales: se contraen colaborando con el diafragma en el aumento de volumen de la caja torácica y de esta forma con el "inflado" de los pulmones. Músculos abdominales: empujan el diafragma hacia arriba disminuyendo el volumen de la caja torácica y forzando la salida del aire contenido en los pulmones (espiración). Actividad n° 10 a. El dispositivo puede considerarse un buen modelo para explicar cómo se produce la respiración mecánica, ya que su accionar se asemeja al de los mecanismos musculares que permiten el "inflado" del pulmón por acción del diafragma y su "desinflado" por acción de los músculos del abdomen. Sin embargo, en el dispositivo no se considera el papel de los músculos intercostales. Los distintos componentes del dispositivo simulan: El tubo de vidrio: las vías respiratorias. El globito en el extremo del tubo: los pulmones. El frasco: la caja torácica. La membrana de goma: el diafragma. 34 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología b. Al hacer descender la membrana de goma (diafragma) disminuye la presión en el frasco de vidrio (caja torácica). Esta acción fuerza la entrada de aire al globito (pulmón) inflándolo. Al soltar la membrana de goma que simula el diafragma aumenta la presión en el frasco y se fuerza la salida de aire del globito, desinflándolo. Actividad n° 11 a. El sistema circulatorio es un integrador de las funciones de respiración y digestión porque a través de la sangre circulan los nutrientes que aportan los alimentos y el Oxígeno necesario para extraer la energía química contenida en algunos de dichos nutrientes. Estos materiales son transportados por la sangre a todas las células del organismo, que los utiliza en el proceso de respiración celular y en la construcción de sus propios componentes. b. En el siguiente esquema se muestra el recorrido de los nutrientes, oxígeno y dióxido de carbono a través de la sangre. Vena AD VD Arteria cs cs Vena AI VI Arteria cs cs Vena AD VD Arteria cs cs c. La afirmación es incorrecta ya que la sangre oxigenada circula por las arterias en el circuito mayor (arteria aorta), pero circula por las venas en el circuito menor (vena pulmonar). En cambio, la sangre carboxigenada circula por las venas en el circuito mayor (vena cava) y por las arterias en el circuito menor (arteria pulmonar). Las arterias son aquellos vasos que salen del corazón (ya sea hacia el circuito mayor llevando sangre oxigenada a los tejidos, o al menor llevando sangre carboxigenada a los pulmones). Por su parte, las venas son los vasos que entran al corazón (sea que provengan del circuito mayor cargadas de sangre con dióxido de carbono o el menor trayendo sangre con oxígeno) Biología B AUTOEVALUACIÓN 35 Actividad n° 12 Actividad n° 13 El sistema circulatorio humano es completo debido a que existen tabiques en el corazón que impiden la "mezcla" de la sangre oxigenada y carboxigenada. Por algunos vasos (arterias y venas) circula la sangre que contiene la máxima cantidad de Oxígeno posible de absorber y por otros vasos circula sangre que contiene la mayor cantidad de Dióxido de carbono. La difusión de un gas, desde el sistema circulatorio hacia los tejidos y desde los tejidos hacia el sistema circulatorio, depende de la diferencia de concentraciones del gas. Por ello cuanto más oxigenada esté la sangre, más Oxígeno difundirá hacia los tejidos que lo requieran. Cuanto más carbooxigenados estén los tejidos, más Dióxido de carbono difundirá hacia la sangre. Si el sistema circulatorio no fuese completo, y la sangre contuviera concentraciones similares de oxígeno y dióxido de carbono, el intercambio de gases no sería tan eficiente. El sistema circulatorio humano es cerrado porque la sangre nunca abandona los vasos sanguíneos. El intercambio de nutrientes, gases y desechos metabólicos entre el sistema circulatorio y los tejidos corporales se produce a nivel de las finas paredes de los capilares sanguíneos. Esto permite que la circulación sea continua y no se formen "lagunas" de sangre estacionada en los tejidos. Si esto ocurriera (como es característico en otros grupos de organismos), la eficiencia en el intercambio de gases y nutrientes entre los tejidos y la sangre sería mucho menor, ya que no se mantendría la diferencia en las concentraciones de nutrientes entre el fluido sanguíneo y las células. El sistema circulatorio es doble porque hay dos circuitos diferentes que se interconectan en el corazón: un circuito pulmonar o menor y otro tisular o mayor. Esto permite que durante la sístole ventricular ocurran dos procesos simultáneos: la sangre carboxigenada que ingresa al corazón, proveniente de los tejidos, es enviada inmediatamente a los pulmones a través del circuito menor. Allí se descargará del Dióxido de carbono y se cargará de Oxígeno. Paralelamente, la sangre que llega oxigenada de los pulmones es enviada por el circuito mayor a los tejidos asegurando un aporte de Oxígeno a los mismos. 36 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad n° 14 a. La Curva 1 corresponde a la cantidad de Oxígeno que se incorpora en la sangre. La Curva 2, corresponde a la cantidad de Oxígeno que se incorpora a la porción líquida de la sangre o plasma sanguíneo. b. La diferencia entre ambas curvas se debe a que la sangre incorpora mucho más Oxígeno que el plasma sanguíneo o cualquier otro fluido. Esto es así porque en los glóbulos rojos existe una sustancia, la hemoglobina, que se une al oxígeno y permite transportar mayor cantidad de gas que si este solo estuviera disuelto. Es por eso que en el gráfico se observa que para una misma cantidad de Oxígeno en el medio hay muchísimo más Oxígeno absorbido en el fluido sangre (curva 1) que en el plasma (curva 2), que carece de hemoglobina. Actividad n° 15 a. La diferencia entre la cantidad total de líquidos filtrados y excretados se debe a la reabsorción de agua y otras sustancias disueltas en ella (principalmente sales, glucosa y aminoácidos) . b. El siguiente esquema representa la parte del nefrón donde se produce el filtrado glomerular. Biología B AUTOEVALUACIÓN 37 Actividad n° 16 a. Las proteínas permanecen siempre en la sangre. Esto se evidencia en el hecho de que no están presentes en el filtrado glomerular y sí son constituyentes del plasma. b. La glucosa y los aminoácidos son totalmente reabsorbidos en el proceso de formación de la orina. Por ello no están presentes en la orina y sí en el filtrado glomerular, lo cual indica que fueron reabsorbidos en el tubo. c. La urea y las sales están presentes en la orina, en una concentración mucho mayor que en el plasma sanguíneo y en el filtrado glomerular. d. El riñón retiene sustancias necesarias para el organismo (sales según su concentración en el organismo, glucosa, aminoácidos) y excreta aquellas que estén en exceso o que son tóxicas, sean estos subproductos metabólicos (como el amoníaco) o sustancias ingeridas, inyectadas, etc. e. La función del riñón que no surge de los datos del cuadro es la eliminación de toxinas que ingresaron al organismo desde el ambiente. Entre ellas muchos fármacos, sustancias tóxicas que se incorporan en la ingesta, etc. Actividad n° 17 La presencia de glucosa en la orina indica la posibilidad de que esa persona padezca de diabetes. La diabetes es una enfermedad producida por una deficiencia en el funcionamiento de la hormona insulina, cuya función es colaborar en el mantenimiento de los niveles adecuados de glucosa en sangre. Este mal funcionamiento provoca un exceso de este azúcar en la sangre. En condiciones normales, la glucosa es totalmente reabsorbida durante el proceso de formación de la orina pero si este azúcar se encuentra en exceso en el plasma sanguíneo, el riñón no alcanza a reabsorberla toda y se detecta en orina. Actividad n° 18 Las acciones descritas en el cuadro son realizadas por los subsistemas simpático y parasimpático, ambos pertenecientes al Sistema Nervioso Autónomo. El subsistema 1 corresponde al sistema nervioso simpático, y el 2, al parasimpático. Actividad n° 19 a. Los neurotransmisores son moléculas orgánicas que se vuelcan desde el botón sináptico del axón al espacio sináptico entre dos neuronas o entre una neurona y un tejido (como, por ejemplo, el muscular). El neurotransmisor provoca la despolarización eléctrica de la membrana de la neurona siguiente (o post-sináptica), transmitiendo de ese modo el impulso nervioso. Como el curare inhibe los receptores de neurotransmisor, el impulso nervioso no llega y por lo tanto los músculos no pueden contraerse. Si entre los músculos afectados 38 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología están los que accionan el mecanismo respiratorio (diafragma y músculos intercostales que determinan la inspiración y espiración), se ve impedida la entrada de aire a los pulmones, con la consecuente muerte por asfixia. b. La sinapsis que se produce entre los músculos y las neuronas motoras es de tipo química, ya que actúan neurotransmisores. En cambio, en las sinapsis eléctricas no hay mediadores químicos para la transmisión del impulso nervioso. Actividad n° 20 El esquema correcto es aquél en el cual el impulso nervioso está indicado con una flecha que va desde las dendritas hacia el axón, ya que este impulso es unidireccional. El impulso nervioso nunca ocurre en una dirección diferente a la descripta. Actividad n° 21 El Sistema Nervioso Autónomo (SNA) debe su nombre al hecho de que funciona "involuntariamente". Los impulsos nerviosos generados en el SNC y que se transmiten a través del SNA no pueden ser modificados por la voluntad del animal (o persona). La mayor parte de la musculatura lisa es inervada por este sistema. Así, los movimientos intestinales o la contracción arterial son acciones que se producen sin que podamos manejarlas a voluntad. De la misma forma el músculo cardíaco mantiene su funcionamiento sin que en ello participe nuestra conciencia. Por el contrario, el Sistema Nervioso Somático o voluntario depende de las señales enviadas desde el SNC sobre la base de la voluntad del animal (o persona). Por ejemplo, la musculatura esquelética responde a nuestra voluntad cuando movemos las extremidades para caminar, saltar, asir algo, etc. Esta división, sin embargo no es estricta ya que existen movimientos involuntarios de la musculatura esquelética también, así como algunas personas entrenadas pueden "manejar" a voluntad el ritmo cardíaco o la presión arterial. Actividad n° 22 a. Tanto el sistema endocrino como el nervioso transfieren información entre células. Esta comunicación se establece, ya sea por medios químicos (las sinapsis química del sistema nervioso y las hormonas en el sistema endocrino) o eléctricos (las sinapsis eléctrica del sistema nervioso). Sea cual sea la señal y el sistema que la envía, a partir de la recepción de dicho mensaje, se desatan en las células una serie de mecanismos fisiológicos que determinan algún cambio respecto de la situación en que se encontraban antes de recibir el mensaje. Ejemplos de estas "acciones" pueden ser: la despolarización de la membrana de la neurona post-sináptica, la contracción de un músculo, la secreción de una hormona Biología B AUTOEVALUACIÓN 39 (para los mensajes que fluyen a través del sistema nervioso hacia las glándulas secretoras), la aceleración del ritmo cardíaco, el aumento de la presión arterial o el aumento de la concentración de glucosa en la sangre. Dado que las relaciones entre estos dos sistemas son tan estrechas (por sus funciones como por la dependencia del sistema endocrino del SNC) se los suele reunir bajo un único sistema: el sistema neuroendocrino. b. Una diferencia fundamental entre el sistema endocrino y el Sistema Nervioso Central es la vía de comunicación. Mientras que el impulso nervioso "viaja" como señales eléctricas a través de los axones, las hormonas viajan disueltas en la sangre. Esta diferencia trae como consecuencia otra: la velocidad de la comunicación. El sistema nervioso es capaz de enviar impulsos a altas velocidades mientras que el sistema endocrino lo hace más lentamente. Otra diferencia importante es la persistencia de la acción. Una vez que el impulso nervioso llega a su destino y ejerce su acción el estímulo cesa. Por el contrario, los estímulos enviados a través del sistema endocrino son capaces de generar efectos de mayor duración. Actividad n° 23 a. En situaciones de estrés, el cortisol en sangre aumenta. El aumento de dicha hormona estimula el incremento de la concentración de glucosa en la sangre, quedando disponible para su utilización metabólica por parte de los tejidos. Este mecanismo hormonalmente regulado es uno más de los múltiples eventos fisiológicos que ocurren cuando el organismo requiere de una fuente rápida de energía que le permita reaccionar ante lo que puede representar un peligro. b. En el gráfico se representa la concentración de cortisol en una situación de estrés entre las 15 y las 19 hs del día. 40 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad n° 24 a. El retraso se debe al tiempo que tarda el azúcar ingerida en llegar al intestino, desde allí difundir a través de las paredes del mismo, hasta atravesar los capilares sanguíneos y finalmente integrarse al torrente sanguíneo. Desde allí se extrae la muestra para los análisis que muestra el gráfico. b. Se puede suponer que la curva 1 es la que corresponde a la persona diabética dado que, en todo momento, la cantidad de glucosa en sangre es mayor que en la curva 2. c. El nivel de glucosa va descendiendo a medida que pasa el tiempo por dos mecanismos básicos: • Su utilización metabólica por parte de las células para obtener energía (respiración celular) • La formación de glucógeno en el hígado como reservorio de glucosa para su utilización en el momento que el organismo lo requiera. d. La hormona que participa en el proceso es la insulina. Como usted ha estudiado, regula la cantidad de glucosa en la sangre estimulando su utilización metabólica por parte de los tejidos y la conversión de glucosa en glucógeno en el hígado. Biología B AUTOEVALUACIÓN 41 42 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología BIOLOGÍA Actividad nº 1 En una clase de biología se entregó a un grupo de estudiantes una lista de ambientes para que identifiquen aquellos que podrían considerarse ecosistemas. La lista entregada constaba de los siguientes ejemplos: un tronco podrido, una pecera, un panal de abejas, el lago Nahuel Huapi, el palmar de Colón, la orilla de una laguna. Los alumnos elaboraron la siguiente clasificación: SON ECOSISTEMAS: Lago Nahuel Huapi Palmar de Colón NO SON ECOSISTEMAS: Tronco podrido Acuario Orilla de una laguna Panal de abejas a. ¿Coincide usted con esta clasificación? Justifique su respuesta. b. Si no coincide con ella elabore una clasificación que considere correcta. Actividad nº 2 Lea la siguiente frase: "En la Tierra, toda carne es hierba" a. Explique su significado. b. ¿Será igualmente válido decir que en el agua "toda carne es diatomeas"? Justifique su respuesta. Actividad nº 3 Lea con atención la siguiente afirmación: "Un león o un cóndor constituyen el último eslabón de las cadenas alimentarias, ya que no tienen predadores naturales. Sin embargo, durante toda su vida son una fuente de energía para casi todos los organismos del ecosistema, sean vegetales, animales o microorganismos" a. Explique de qué manera estos animales, aún estando vivos, aportan energía a otros organismos pertenecientes a distintas especies. Biología B AUTOEVALUACIÓN 43 UNIDAD 3 Actividades de autoevaluación Actividad nº 4 Lea atentamente la siguiente frase de Carl Sagan: "¡Qué sistema tan maravillosamente cooperativo! Plantas y animales que inhalan mutuamente las exhalaciones de los demás, una especie de resucitación mutua a escala planetaria [...], impulsada por una estrella a 150 millones de kilómetros de distancia" Explique a qué se refiere cada una de las siguientes frases a. "¡Qué sistema tan maravillosamente cooperativo!": ¿A qué sistema se refiere? ¿Por qué dice que es cooperativo? b. "Plantas y animales que inhalan mutuamente las exhalaciones de los demás": ¿Qué inhalan las plantas? ¿Qué inhalan los animales? ¿Por qué dice que inhalan mutuamente las exhalaciones de los demás? c. "resucitación mutua a escala planetaria [...], impulsada por una estrella a 150 millones de kilómetros de distancia": ¿A qué estrella se refiere? ¿Por qué dice que esa estrella impulsa una resucitación mutua? Actividad nº 5 Dada la siguiente lista: 1) Población 2) Ecosistema 3) Comunidad a. Ordénela en orden creciente en función de los niveles de organización. b. Explique en cada caso por qué un nivel es superior a otro. Para ello tome en cuenta: • Los elementos básicos que componen cada nivel. • Las relaciones que establecen estos elementos dentro de cada nivel. Actividad nº 6 En Canadá es posible encontrar ecosistemas en los que abundan poblaciones de los siguientes animales: zorros, urogallos y liebres americanas. Mientras que los urogallos se alimentan principalmente de pequeños insectos que comen hojas muertas y otros restos vegetales, las liebres obtienen alimento de las raíces, ramas y hojas tiernas. Los zorros se alimentan preferentemente de liebres, pero también pueden cazar a los urogallos. 44 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología a. Esquematice una red alimentaria que represente las relaciones descriptas en el texto. b. Analice el siguiente gráfico y explique la causa de la disminución en el número de las poblaciones de liebres y de urogallos. Actividad nº 7 El siguiente gráfico muestra las variaciones en el número de nacimientos (línea de puntos), en el número de muertes (línea de rayas) y en el número total de individuos (línea completa) de una población de organismos unicelulares, a lo largo de 40 días. Explique los valores alcanzados por la curva de individuos totales (línea completa) a los 10, 20 y 30 días, en relación con las otras dos curvas. Biología B AUTOEVALUACIÓN 45 Actividad nº 8 Uno de los siguientes gráficos representa la relación de competencia entre dos especies diferentes de protozoos. El otro gráfico muestra una relación predador/presa entre dos especies de insectos. GRAFICO 1 GRAFICO 2 a. ¿Cuál de los gráficos corresponde a cada tipo de relación? b. ¿Qué datos tomó en cuenta para elaborar su respuesta? Actividad nº 9 Analice el siguiente esquema: a. ¿Qué fenómeno representa el esquema? b. ¿Qué representa cada uno de los compartimientos (A, B, C)? c. ¿Qué representa cada una de las flechas: a, a-b, b-c, c-d, x d. ¿A qué se debe la disminución del grosor en las flechas que van de un compartimiento a otro? Actividad nº 10 Durante una clase de ecología se genera una discusión acerca de si la energía en el ecosistema sigue un camino cíclico al igual que la materia. Un grupo de alumnos defiende la idea de que la energía se recicla. Para demostrarlo, realizan el siguiente experimento: 46 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología • Paso 1: Colocan una planta en una maceta con tierra fértil y agua suficiente, dentro de un recipiente transparente y hermético. • Paso 2: Exponen la planta A durante 2 horas a la luz solar sin sacarla del recipiente, y explican que lo hacen para darle un primer impulso de energía. • Paso 3: Trasladan la planta A a un lugar oscuro donde la dejan durante cuatro semanas. a. ¿Qué le sucederá a la planta al cabo de las cuatro semanas? ¿Por qué? b. Si fuera cierto que la energía sigue un camino cíclico, igual que la materia, ¿qué le sucedería a la planta A, al cabo de las cuatro semanas? ¿Por qué? Actividad nº 11 Un análisis del balance de materia y energía (la relación entre las entradas y las salidas de materia y energía) de un ecosistema, informa al ecólogo sobre su posible evolución. Analice el siguiente esquema en el que el grosor de las flechas indica cantidad de materia y de energía: a. Tomando en cuenta la relación entre lo que entra y lo que sale de este ecosistema, ¿cómo evolucionará? Seleccione una de las tres siguientes posibilidades: • será cada vez más complejo y productivo. • se mantendrá estable. • irá perdiendo complejidad y productividad. Biología B AUTOEVALUACIÓN 47 b. En el punto a de esta actividad usted seleccionó una de las tres posibilidades para la evolución del ecosistema representado en el esquema. • Modifique el esquema de manera que represente ecosistemas que cumplan con las otras dos posibilidades no seleccionadas en el punto a. Actividad nº 12 Analice el siguiente esquema de una cadena alimentaria: a. ¿Por qué se considera erróneo el esquema anterior? b. Vuelva a dibujar la cadena correctamente. c. Justifique la corrección realizada. Actividad nº 13 Observe el siguiente gráfico: a. ¿Qué relaciones podrían establecerse entre el consumo energético y la contaminación ambiental? b. Luego de observar el gráfico, qué opina de la afirmación: "la contaminación ambiental es un problema global, por ello todos los habitantes del planeta somos globalmente responsables de provocarla así como de evitarla". 48 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad nº 14 Observe el siguiente gráfico: Teniendo en cuenta que los agroecosistemas (cultivos) deben ser fuertemente subsidiados para lograr altos niveles en la producción primaria, y que esto significa un gasto económico importante: a. ¿Por qué les podría interesar a los agricultores incrementar tanto la producción primaria? b. ¿Es correcto decir que siempre los ecosistemas con mayor producción primaria son más complejos que los que tienen menor producción primaria? Actividad nº 15 Siendo que el Dióxido de Carbono es un componente normal de la atmósfera, ¿por qué razón también se lo considera un contaminante? Actividad nº 16 En una pirámide de biomasa los productores constituyen la base sobre la que se asienta todo el resto de los consumidores y degradadores. Teniendo en cuenta ese concepto, justifique la afirmación: "toda la vida en la Tierra depende de la fotosíntesis" Biología B AUTOEVALUACIÓN 49 Actividad nº 17 Imagine un grupo de ecólogos que se encuentra evaluando un ecosistema determinado. De los datos obtenidos en su trabajo de campo, se obtiene el siguiente gráfico, que representa la cantidad de biomasa para cada nivel trófico en un ecosistema que se encuentra en su etapa climax. Donde 1: 2: 3: 4: biomasa biomasa biomasa biomasa correspondiente correspondiente correspondiente correspondiente a a a a los los los los consumidores primarios productores consumidores secundarios degradadores y descomponedores Explique por qué se considera que los ecólogos han cometido un error al calcular los valores de biomasa de cada nivel trófico en dicho ecosistema. Actividad nº 18 Observe el siguiente gráfico que representa la variación en el tiempo de la cantidad de biomasa, biodiversidad y producción primaria en un ecosistema determinado. 50 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología a. ¿A partir de qué momento ubicaría usted la etapa climax? Justifique su elección b. ¿Cómo es posible que se incremente tanto la biomasa y este aumento no se vea acompañado por un incremento de la biodiversidad? Actividad nº 19 ¿Se puede decir siempre y sin lugar a dudas que tanto un desierto como un bosque son etapas climax de distintos ecosistemas? Justifique su respuesta. Actividad nº 20 Observe el siguiente gráfico que representa la evolución de un ecosistema luego de un proceso de deforestación. Vegetación dominante Año después del cultivo Gramilla 1 año Arbustos 2 años Arbustos y plantines de árboles 5 años Plantines de ciprés y pequeños arbustos 10 años Bosque de cipreses 50 años Biología B AUTOEVALUACIÓN 51 a. ¿Es correcto calificar de "sucesión ecológica" lo que allí se ilustra? Justifique su respuesta. b. ¿Se podría afirmar que la última etapa es la etapa climax? Justifique su respuesta. Actividad nº 21 En varios diarios de Buenos Aires se informan diariamente los niveles de monóxido de carbono (un contaminante atmosférico) en la ciudad. Dicha medición se hace en las calles Corrientes y Talcahuano durante algunas horas del día (de 8 a 16 hs). a. ¿Por qué se medirá el monóxido de carbono en esa zona y a determinada hora del día? b. ¿Considera usted que esta medición es representativa de la contaminación atmosférica con monóxido de carbono en toda la Ciudad de Buenos Aires? ¿Por qué? 52 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Respuesta a las actividades de autoevaluación BIOLOGÍA Actividad nº 1 Una de las principales características de los ecosistemas es que se autoabastecen. Para afirmar si un sistema puede considerarse o no un ecosistema habría que tener en cuenta: • Que entre sus componentes haya seres vivos • Que éstos interactúen entre sí y con el ambiente y que en esa interacción haya intercambios de materia y energía. • Que entre los seres vivos haya por lo menos productores y degradadores. • Que la materia pueda reciclarse • Que los intercambios y el reciclaje de materia dentro de los límites del ecosistema aseguren su subsistencia en el tiempo. Teniendo en cuenta estos principios, se puede decir que el lago Nahuel Huapi y el Palmar de Colón pueden considerarse efectivamente ecosistemas (en ambos hay una variedad de organismos que aseguran la subsistencia del sistema). Por otra parte, en un tronco podrido habitan poblaciones de productores (musgos y líquenes) de consumidores (insectos) y degradadores (hongos y bacterias), que permiten un ciclo de materia y flujo de energía que asegura el autoabastecimiento del ecosistema. Por lo tanto debería incluirse en la lista. Lo mismo ocurre, sin dudas, con la orilla de una laguna donde hay plantas de diverso tipo, insectos y otros consumidores, y también degradadores, todo lo cual asegura el autoabastecimiento del ecosistema. Una acuario podría o no funcionar como un ecosistema, dependiendo de las condiciones y previsiones que se hayan tomado para su armado. En la mayor parte de los casos, los acuarios ornamentales que suelen encontrarse en las casas y negocios de acuarismo, no pueden considerarse ecosistemas, ya que la presencia de plantas sólo sirven para refugio y provisión de oxígeno pero no como productores. En general, el alimento para mantener el acuario se provee desde el exterior en forma de "pelets" o escamas de alimento balanceado. Sin embargo, un acuario especialmente dispuesto, donde se establecen organismos que cumplan las funciones tróficas que aseguren el mantenimiento del ecosistema puede, eventualmente, funcionar como tal por largos períodos de tiempo sin necesidad de "suplementar" alimentariamente al mismo. En el caso del panal de abejas, claramente no puede ser considerado un ecosistema. El panal aislado, no se autoabastece, ni asegura el reciclaje de la materia y el flujo de la energía. El ecosistema, en todo caso, sería el bosque o la pradera del cual el panal forma parte. Biología B AUTOEVALUACIÓN 53 Actividad nº 2 La frase hace referencia a que los vegetales (en este caso la hierba) constituyen el primer eslabón a partir del cual se alimenta el resto de los seres vivos. La carne con la que están formados los animales proviene de la materia que proveen los vegetales, que son los productores en los ecosistemas. Los animales herbívoros se construyen a sí mismos gracias a la materia de los vegetales. Esa misma materia es la que pasa de los herbívoros a los carnívoros. Uno de los principales organismos productores que habitan en los ecosistemas acuáticos son las diatomeas (microorganismos fotosintéticos), de quienes se alimentan la mayor parte de los consumidores primarios acuáticos. Por esa razón, la frase sería también válida. Actividad nº 3 Los organismos degradadores no sólo actúan sobre los organismos muertos o sobre sus restos. Muchos hongos y moneras (bacterias) conviven y se alimentan con otros organismos mientras están vivos. También los protistas (por ejemplo, protozoos) y algunos animales (como insectos,por ejemplo) se alimentan de partes de los organismos durante su vida. En algunos casos establecen relaciones beneficiosas (recordar relaciones de simbiosis) y en otros casos provocan enfermedades, aunque no siempre ocasionan la muerte. También las heces y los desechos de los organismos son fuente de energía para otros. El producto de la degradación de estos desechos pasan a formar parte del suelo y son aprovechados por los vegetales. Actividad nº 4 a. El texto se refiere a la Biosfera, en la cual cada uno de los organismos contribuye y aporta para la subsistencia del conjunto. Por esta razón se habla de cooperación. Tanto las plantas como los animales inhalan oxígeno durante la respiración y eliminan dióxido de carbono al ambiente. b. Por su parte, las plantas inhalan dióxido de carbono durante la fotosíntesis y eliminan oxígeno al ambiente por el mismo proceso. Así, plantas y animales inhalan oxígeno (que es producto de la exhalación de las plantas cuando fotosintetizan). Por otra parte, las plantas "inhalan" dióxido de carbono (que es producto de la "exhalación" de plantas y animales cuando respiran). c. La estrella a la que se refiere el texto es el sol. La energía solar permite que el dióxido de carbono exhalado por los seres vivos, como producto de la respiración, pueda ser utilizado por los vegetales para sintetizar más alimento. 54 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad nº 5 Orden creciente (de menor a mayor nivel de complejidad): 1)población. 2)comunidad. 3)ecosistema. La población constituye un nivel de organización menos complejo, ya que está formado por individuos de una única especie que habitan un mismo espacio físico. Estos individuos establecen relaciones entre sí, pero estas relaciones no suponen el intercambio de materia ni de energía. La comunidad constituye un nivel de organización más complejo que la población, ya que se compone de elementos más variados, tales como las distintas poblaciones. Entre las distintas poblaciones se establecen relaciones de intercambio de materia y de energía. Estas relaciones pueden tener distintos niveles de complejidad, y pueden dar lugar a redes tróficas muy complejas. El ecosistema es considerado el nivel de organización más complejo, ya que además de incluir componentes vivos (comunidades, formadas por poblaciones, formadas por individuos), también incluye los componentes no vivos del ambiente. En un ecosistema, no sólo los seres vivos establecen relaciones entre sí, sino que también se relacionan e interactúan con el ambiente físico, modificándolo. Actividad nº 6 Esquema de la red alimentaria: Los árboles son la única fuente de alimentación para las liebres. Al disminuir abruptamente la población de árboles, las liebres quedan sin alimento y también disminuye el número de individuos de su población. Por su parte, los zorros, al disminuir la población que constituye su principal alimento, aumentan el consumo de urogallos, lo cual provoca que la población de estos últimos también disminuya. Biología B AUTOEVALUACIÓN 55 Actividad nº 7 Hasta los 10 días aumenta mucho el número de nacimientos y es muy escaso el número de muertes, por lo tanto, la curva de población total aumenta en gran medida. Entre los 10 y los 20 días sigue habiendo nacimientos, aunque el número de individuos que nace es cada vez menor. A la vez, disminuye mucho el número de muertes. Por ambas razones, el número total sigue aumentando aunque en menor proporción. Entre los 20 y los 30 días es muy escaso el número de nacimientos, y aumenta progresivamente el número de muertes. Por lo tanto, el número total de individuos disminuye progresivamente. Actividad nº 8 El gráfico 1 corresponde a la relación predador/-presa, mientras que el gráfico 2 corresponde a una relación de competencia. La relación predador/presa se distingue porque ambas poblaciones fluctúan a lo largo del tiempo. Cuando una población (predador) aumenta, la otra (presa) disminuye. Llegado un punto, la presa disminuye tanto que comienza a disminuir también la población del predador. Esto provoca que la presa aumente nuevamente, estableciéndose así ciclos de aumento y disminución en ambas poblaciones. Por su parte, la relación de competencia se distingue por lo siguiente: • En un primer momento, cuando ambas poblaciones son pequeñas, el recurso es abundante, y ambas aumentan su número progresivamente. • Llega un momento en que el recurso comienza a escasear. En ese caso, las poblaciones dejan de aumentar, porque comienzan a competir. • Mientras convivan ambas poblaciones, su crecimiento estará limitado, y ya no aumentará más. Actividad nº 9 El esquema representa el flujo de energía en una cadena alimentaria. Cada compartimiento corresponde a un eslabón de la cadena (A: productores, B: consumidores primarios, C: consumidores secundarios). • La flecha “a” representa la energía solar que incorporan los productores • La flecha a-b representa la energía disponible en los productores para los consumidores primarios • La flecha b-c representa la energía disponible en los consumidores primarios para los consumidores secundarios • La flecha c-d representa la energía disponible en los consumidores secundarios para los consumidores terciarios. 56 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología • Las flechas x, representan la energía en forma de calor o trabajo que no puede recuperarse para el ecosistema. Los cambios de grosor en las flechas entre un compartimiento y otro indican que, a medida que se avanza en la cadena alimentaria, la energía disponible es cada vez menor, debido a las pérdidas en cada uno de los eslabones. Actividad nº 10 Al cabo de las cuatro semanas la planta habría muerto, ya que al estar en la oscuridad no habría recibido energía para sintetizar su alimento. Si la energía pudiera reciclarse, hubiera sido suficiente con el "primer impulso" de energía recibido por la planta al comienzo del experimento (las dos horas de exposición al sol) y no necesitaría nuevos aportes de energía. En este caso, la planta estaría viva al cabo de las cuatro semanas. Actividad nº 11 a. En el ecosistema representado en el esquema, la cantidad de materia y energía que sale es mayor que la que entra. Esto indica que, a medida que pasa el tiempo, la circulación de materia y energía irá disminuyendo y por lo tanto el ecosistema irá perdiendo complejidad. b. Si el ecosistema fuera cada vez más complejo, el esquema sería como el siguiente: Si el ecosistema se mantuviera estable, el esquema sería: Biología B AUTOEVALUACIÓN 57 Actividad nº 12 a. El error consiste en colocar a los degradadores como último eslabón de la cadena, como si solo se alimentaran de los consumidores secundarios b. Un esquema correcto podría ser el siguiente: c. El esquema muestra que los degradadores se alimentan de las poblaciones de todos los niveles tróficos y no sólo del último. Actividad nº 13 a. La cantidad de energía utilizada por los diferentes países de la Tierra constituye un indicador importante de su actividad industrial. Desde este punto de vista, la misma producción de energía (ya sea por métodos que van desde la producción hidroeléctrica, termoeléctrica o nuclear) sumada a la actividad industrial, generan una enorme cantidad de contaminantes que se incorporan a la atmósfera, el suelo y los reservorios de agua del planeta. b. La afirmación esconde la responsabilidad que les cabe a los países más industrializados en la generación de contaminantes industriales. Estos contaminantes participan del deterioro del medio ambiente en mucha mayor medida que lo que pueden producir los habitantes, consumidores de los productos de la industria. La responsabilidad por la contaminación en sus diversas variantes es, en primer lugar, de las grandes empresas y de los gobiernos de los países que no controlan y regulan la actividad de las mismas, fijando normas que las obliguen a tomar medidas para disminuir el impacto ambiental negativo que provoca su actividad. Muchos de los gobiernos de los países altamente industrializados han prohibido o limitado la radicación en sus territorios de industrias "sucias" y con ello han favorecido que las mismas, pese a pertenecer a capitales de esos países, optaran por trasladar a los países en desarrollo sus actividades más contaminantes. Frecuentemente, las legislaciones de los países en desarrollo no imponen limitaciones a la radicación de industrias contaminantes con la intención de atraer capitales, lo cual empeora el problema. 58 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología Actividad nº 14 a. La producción primaria es la cantidad de materia vegetal que se produce en un tiempo determinado. Los agroecosistemas son ecosistemas artificiales destinados a producir la mayor cantidad de vegetales en el menor tiempo posible para venderlos en el mercado (para la alimentación, la industria textil o la obtención de esencias y resinas). Por ello para los agricultores es de sumo interés producir la mayor cantidad de vegetales económicamente rentables en el menor tiempo posible. Las inversiones se ven recompensadas con las ganancias obtenidas en la venta del producto. b. La afirmación es incorrecta. Los cultivos son ecosistemas artificiales en los cuales se logra una alta productividad primaria con un mínimo de biodiversidad, ya que se eliminan de él un conjunto de poblaciones: otros vegetales que compiten por los recursos con el producto buscado, los animales que se alimentan de ese cultivo, los parásitos y cualquier otra población vegetal o animal que limite la producción. Por lo tanto los agroecosistemas son, al mismo tiempo, extremadamente simples en cuanto a las cadenas alimentarias que se establecen y altamente productivos. Actividad nº 15 Un contaminante no sólo se define por ser una sustancia cuya presencia es inesperada o indeseable, sino también porque la cantidad presente es mayor que la esperada o deseable. De esta forma, aunque el dióxido de carbono es un componente siempre presente y necesario en la atmósfera, esta presencia es esperable dentro de ciertos límites. Si se encuentra en exceso es considerado un contaminante por su acción nociva sobre el ambiente y sobre la salud humana. Particularmente, el dióxido de carbono es uno de los gases que más colaboran en el llamado "efecto invernadero", que produce un aumento de las temperaturas promedio del planeta. Actividad nº 16 La fotosíntesis es el proceso principal por el cual se genera el alimento que permitirá la subsistencia de los propios organismos fotosintetizadores (las plantas) y también para el resto de los organismos (los consumidores y descomponedores). Por ello, la vida en la tierra depende de los organismos productores, capaces de realizar la fotosíntesis y, por lo tanto, el primer "eslabón" de las cadenas alimentarias. En cada paso de un "eslabón" a otro se pierde una cantidad de energía, tanto en forma de calor como por el hecho de que no toda la materia consumida es aprovechada. Por lo tanto, la biomasa de los productores debe ser mayor que la de los consumidores primarios y la biomasa de éstos mayor que la de los que le siguen en la cadena. Esto garantiza que el ecosistema pueda subsistir en su conjunto. Biología B AUTOEVALUACIÓN 59 Actividad nº 17 Es correcto afirmar que los ecólogos han cometido un error al calcular los valores de biomasa de cada nivel trófico del ecosistema. Para que un ecosistema se sostenga en el tiempo, la biomasa que corresponde a los productores del ecosistema debe ser mayor que la de los otros niveles tróficos. A su vez, la biomasa de los consumidores primarios debe ser mayor que las de los secundarios y la de éstos mayor que la de otros consumidores y degradadores. Esto se debe a que los productores del ecosistema son el único "eslabón" del ecosistema capaz de ingresar materia y energía al mismo. Esta materia y energía es la que es aprovechada, en parte (nunca totalmente por las "pérdidas" en forma de calor generado por los organismos y material no "digerible"), por los otros niveles tróficos. Por ello, la biomasa puede representarse como una pirámide donde la base la constituyen los productores y la cúspide el último nivel de consumidores. Actividad nº 18 a. La etapa climax está ubicada donde la biodiversidad y la productividad primaria se hacen estables, dado que han llegado al máximo posible en las condiciones del ecosistema que se está estudiando. b. La biodiversidad no aumenta porque en este ecosistema se han establecido y estabilizado un conjunto de poblaciones que forman la comunidad del mismo. Sin embargo, el crecimiento de las poblaciones (en número de individuos, por reproducción y en el tamaño de cada individuo, por el aprovechamiento más eficiente de los recursos) determina todavía la posibilidad de un incremento mayor de la biomasa. Actividad nº 19 No es correcto afirmar en forma categórica que un desierto y un bosque son etapas climax de distintos ecosistemas. Un desierto o un bosque podrían corresponder a la etapa climax sólo si las condiciones del medio determinan que no pueda haber un desarrollo hacia comunidades más complejas. Por ejemplo, un desierto generado por deforestación de una zona originalmente boscosa, podría ser sólo una de las etapas serales dentro de la sucesión que, con el correr del tiempo, conducirá nuevamente al establecimiento de un bosque similar al original. Actividad nº 20 a. En el gráfico se ilustra una sucesión ecológica. Se observa cómo desde un terreno desmontado se llega al establecimiento de un bosque a partir de una sucesión de etapas (etapas serales) donde cada vez hay mayor diversidad biológica. Las primeras etapas corresponden a unas pocas especies pioneras que "preparan" el terreno para el establecimiento de otras especies. 60 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología b. Probablemente la última etapa se corresponda con la etapa climax. Sin embargo, para afirmar esto habría que calcular la biomasa, la productividad primaria del ecosistema y la biodiversidad y determinar que efectivamente han llegado a sus valores máximos y se han estabilizado en ese punto. Sin estos cálculos ni el conocimiento de las características de la región, sería posible pensar que el bosque es una etapa seral más. Actividad nº 21 a. La combustión que se produce en los motores a nafta o gasoil es una de las causas de la contaminación atmosférica con monóxido de carbono. Debido a ello, los niveles de contaminación se miden en la zona y la hora donde hay mayor concentración de automotores y cuando la densidad del tráfico obliga a los automovilistas a frenar y avanzar alternativamente, condiciones en las cuales se generan mayores cantidades de monóxido de carbono por una combustión deficiente. b. La medición mencionada no es representativa de la contaminación atmosférica con monóxido de carbono en toda la Ciudad de Buenos Aires. En otras zonas de la ciudad, seguramente la concentración de monóxido de carbono es menor, ya que no hay tal aglomeración de vehículos o los vehículos circulan sin interrupciones por el tráfico, mejorando las condiciones en que se realiza la combustión. Biología B AUTOEVALUACIÓN 61 62 EDUCACIÓN ADULTOS 2000 Biología