21. Apoyo Docente

Apoyo Docente Biología
¿Qué Importancia Tiene la Membrana
Plasmática en las Células?
Aprendizajes Esperados
•
Que la célula, al igual que los organismos complejos, está en continua interacción
con su medio externo, incorporando y expulsando sustancias a través de la
membrana plasmática
•
Que algunas sustancias pasan a través de la membrana plasmática impulsadas por
difusión u osmosis, ya sea libremente o utilizando proteínas transportadoras,
mientras otros lo hacen contra una gradiente de concentración gastando energía.
Relación con el Currículo
Unidad o Eje de aprendizaje:
Estructura y función de los seres vivos.
Contenidos Mínimos Obligatorios:
Identificación de las principales moléculas orgánicas que componen las células y de sus
propiedades estructurales y energéticas en el metabolismo celular.
Objetivos Fundamentales Transversales:
Comprender que la célula está constituida por diferentes moléculas biológicas que cumplen
funciones específicas en el metabolismo celular.
Conceptos Claves:
Célula, transporte a través de membrana, membrana plasmática, transporte pasivo, difusión,
osmosis, transporte activo.
Orientaciones Pedagógicas
Antes de Comenzar la Unidad:
• Familiarícese con el objeto digital.
• Imprima las copias necesarias de la Guía del Estudiante.
• Revise los conceptos claves que el alumno debe aprender.
• Prepare los materiales y elementos necesarios para la realización de las actividades
prácticas sugeridas en la presente guía.
• Revise el sitio web para profundizar
• Utilice el recurso “glosario” solo para su profundización de contenidos y la
conceptualización correspondiente, y para que los estudiantes complementen los
aprendizajes después que los han construido por si solos, y no al principio de la clase.
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Sesión 1
Focalización
1) Entregue la Guía del Estudiante indicando los objetivos de la clase y motivando la
temática a través del objeto digital [Página 1. ¿Qué Sabemos?]. Cuente a sus estudiantes
que van a depositar una gota de tinta en un recipiente con agua.
Pídales que realicen predicciones sobre lo que ocurrirá durante ese proceso respondiendo la
siguiente pregunta que aparece en la Guía del Estudiante:
•
¿Qué ocurrirá al depositar una gota de tinta en un recipiente con agua?
Luego, indíqueles realizar la siguiente actividad práctica grupal:
-
Mantengan un vaso de agua en reposo hasta que no se vea movimiento.
Agreguen una gota de tinta y observen lo que sucede.
Describan el fenómeno observado.
Estimúlelos a que describan el fenómeno. Solicite a cada estudiante que escriba sus
observaciones, las comparta con su grupo y posteriormente cada grupo con el curso.
Registre las ideas para ser contrastadas con los aprendizajes validados al final de la sesión.
2) Muestre el objeto digital [Página 2. Difusión]. Pídales que comparen la situación que
muestra el video con la actividad realizada por ellos. Luego indíqueles que contesten en su
cuaderno las siguientes preguntas de la Guía del Estudiante:
•
•
¿Qué entienden por difusión? ¿Cómo ocurre?
¿Qué entienden por gradiente de concentración?
Exploración
Muestre a sus estudiantes el experimento que aparece en la [Página 3. Actividad
Experimental] e invítelos a realizar la actividad práctica descrita en la Guía del Estudiante,
a fin de que observen el fenómeno de la difusión y de la osmosis.
Materiales por grupo: 2 sobres hechos con papel celofán de celulosa y sellados con silicona
(preparados con anticipación), 2 recipientes plásticos, yodo, almidón, agua, plumón
permanente.
Procedimiento:
a- En uno de los sobres de celofán agrega la solución acuosa de yodo (I2) y en el otro sobre,
la solución acuosa de almidón.
b- Coloca cada sobre en un recipiente plástico, y agrega agua hasta alcanzar el mismo nivel
que posee el sobre (cuidar que afuera del sobre el nivel de agua sea menor que el de
adentro). Rotula cada recipiente según corresponda. Deja actuar el sistema durante unos
minutos.
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Pida a los estudiantes que mientras esperan la reacción, respondan la pregunta ¿Qué
piensas que sucederá en cada vaso?, para registrar sus predicciones en la tabla 1 de la
Guía del Estudiante.
Cuando se observen cambios en los sistemas pida que los registren en la tabla 1 de la Guía
del Estudiante.
Tabla 1.
Predicción
Resultado
Vaso con iodo
Vaso con almidón
c- Luego de unos minutos, agrega unas gotas de la solución de yodo en el agua que
contiene el sobre con almidón. Registra tus observaciones.
d- Repite la actividad, agregando unas gotas de la solución de almidón en el agua que
contiene el sobre con yodo. Registra tus observaciones
e. Explica el fenómeno observado.
f. Representa a través de un modelo el comportamiento de la membrana de los sobres de
celulosa en relación al yodo y al almidón.
Para considerar: ¿Qué ocurrirá?
Después de un tiempo sus estudiantes observarán que el yodo contenido en el sobre
comenzará a difundir hacia el agua del contenedor, debido a que se encuentra en mayor
concentración al interior del sobre, en comparación al agua del recipiente; además el
tamaño de las partículas que lo componen le permite cruzar la membrana. Por su parte, el
almidón se mantendrá dentro del sobre, debido a que, a pesar de que se encuentra en
mayor concentración al interior del sobre en comparación al exterior, sus partículas poseen
un tamaño mayor al diámetro de los poros del papel de celulosa, por lo que no pueden
difundir. En este caso, es probable que observen una diferencia entre los niveles iniciales
pues hay un potencial hídrico mayor en el recipiente que en el interior del sobre y por esta
razón, el agua entrará hacia el interior del sobre, fenómeno conocido como osmosis.
Reflexión
1) Pida a los estudiantes que contrasten las predicciones con los resultados de la actividad.
Invítelos a que expongan sus explicaciones del fenómeno observado y modere una
discusión para generar una explicación general a la siguiente pregunta:
¿Por qué el yodo puede atravesar a través del celofán de celulosa y por qué el almidón no
puede atravesar a través del celofán de celulosa?
Guíe a los estudiantes para que comprendan que el yodo puede cruzar la barrera debido a
que el tamaño de sus partículas le permite pasar por los poros de la celulosa y que, además,
ésta cruzó a través de la membrana. Este fenómeno es llamado difusión, pues el yodo se
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encontraba en mayor concentración al interior del sobre en comparación al agua del
recipiente (exterior). Por otra parte, el almidón no cruzó la membrana debido a que sus
partículas poseen un tamaño mayor al diámetro de los poros del papel de celulosa, por lo
que se mantuvo dentro del sobre, a pesar de que se encontraba en mayor concentración al
interior del sobre en comparación con el exterior.
2) Invítelos a registrar todos los pasos realizados en el procedimiento a través de esquemas.
3) Realice las siguientes preguntas:
-¿En qué lugar(es) se encuentra en mayor concentración el yodo? ¿En cuál(es) se
encuentra en menor concentración?
-¿En qué lugar(es) se encuentra en mayor concentración el almidón? ¿En cuál(es) se
encuentra en menor concentración?
-¿Qué se evidenció cuando agregamos las soluciones contrarias en el agua de los
recipientes?
-¿Qué ocurre con el nivel de la solución contenida al interior de cada sobre, respecto al nivel
del agua contenida en el recipiente, en ambos sistemas?
La idea de estas preguntas es inducir a los estudiantes para que reconozcan:
-
-
Que al colocar solución de almidón en el agua del recipiente que contiene el sobre con
yodo, se produce un cambio de color, evidenciando la salida del yodo hacia el agua.
Que al agregar solución de yodo al agua del recipiente que contiene almidón, el yodo no
cambia de color, evidenciando así, que el almidón no sale del sobre. Sin embargo,
después de un tiempo, el almidón al interior del sobre, cambia de color, con lo que se
evidencia que el yodo difunde desde el agua del recipiente hacia la solución del sobre
con almidón.
La última pregunta busca que los estudiantes evidencien el movimiento del agua a través
de la membrana desde un potencial hídrico mayor hasta un potencial hídrico menor,
fenómeno denominado osmosis.
4) Muestre el objeto digital [Página 4. Osmosis] y el objeto digital [Página 5. Diferencias
entre Difusión y Osmosis] y pídales que contesten las siguientes preguntas de la Guía del
Estudiante:
-¿Qué entienden por osmosis? ¿Qué se requiere para que ésta se lleve a cabo?
-¿En qué se diferencia la osmosis y la difusión? ¿En qué se parecen?
- Representen con un esquema los fenómenos de Difusión – Osmosis.
Aplicación / Evaluación
1) Realice a sus estudiantes las pregunta de la Guía del Estudiante:
¿En qué situaciones de la vida cotidiana podemos observar la difusión?
¿En qué situaciones de la vida cotidiana podemos observar la osmosis?
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2) Invite a los estudiantes a realizar en forma individual las actividades propuestas en los
siguientes recursos:
[Página 6. Velocidad de Difusión],
[Página 7. Velocidad de Osmosis],
[Página 8. Transporte Pasivo].
3) Finalmente, solicite a sus estudiantes responder la pregunta:
¿Qué aprendimos en esta sesión?
Valide los aprendizajes de sus estudiantes y contraste estos aprendizajes con la información
registrada al inicio de la sesión.
Sesión 2
Focalización
Motive a sus estudiantes a recordar lo aprendido en la sesión 1.
Invítelos a ver el objeto digital [Página 9. Transporte a través de la Membrana], y
posteriormente plantee la siguiente pregunta de la Guía del Estudiante:
-
Para poder realizar sus funciones metabólicas y vivir, la célula necesita obtener
nutrientes desde su entorno, a la vez que debe eliminar los desechos que su
metabolismo produce. ¿De qué manera la célula intercambiará sustancias con su
ambiente externo? Discute tus ideas.
Solicite a cada alumna y alumno que escriba sus respuestas, las comparta con su grupo y
posteriormente cada grupo con el curso. Registre la lluvia de ideas para ser contrastada con
los aprendizajes esperados validados al final de la sesión.
Exploración
Invite a los estudiantes a realizar la siguiente actividad grupal, descrita en la [Página 10.
Actividad Experimental].
-
Junto a tu grupo de trabajo, elabora un modelo de membrana plasmática, considerando
su función de transporte de sustancias hacia el interior y exterior de la célula. Utiliza
materiales de libre elección.
-
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Reflexión
1) Invite a los alumnos y alumnas a exponer sus modelos. Luego pídales que trabajen en su
Guía del Estudiante la siguiente actividad:
- Caracteriza los diferentes modelos de membrana expuestos por los grupos y discutan en
qué casos se puede producir transporte activo.
2) Posteriormente invítelos a observar los recursos [Página 11. Intercambio de Sustancias
con el Ambiente] y [Página 12. Transporte Activo]. Discuta con sus estudiantes las
siguientes preguntas que aparecen en la Guía del Estudiante:
-
¿Qué importancia tiene la membrana plasmática en la célula? ¿Cómo funciona?
¿Qué significa que la membrana plasmática presente permeabilidad selectiva?
¿Qué mecanismos permite el paso de las moléculas a través de la membrana en contra
de la gradiente de concentración? ¿Cómo se denomina este mecanismo?
En conjunto con los estudiantes, revise sus respuestas a estas interrogantes, estableciendo
relaciones entre en torno a los siguientes conceptos:
Membrana plasmática, transporte pasivo, transporte activo, permeabilidad selectiva.
3) Luego muestre el objeto digital [Página 13. La Osmosis en las Células Animales] e
interactúe con la simulación que muestra el efecto de las diversas soluciones de cloruro de
sodio sobre los eritrocitos. Mueva la concentración de sal y realice las siguientes preguntas
de la Guía del Estudiante:
¿Qué ocurre con el eritrocito cuando varía la concentración de sal del medio?
¿Qué determina el cambio en cada caso?
¿A qué fenómeno corresponde?
¿En qué concentración el eritrocito evidencia el menor cambio?
Luego revise con ellos el video “La osmosis en las células animales” que se encuentra en
la [Página 13. La Osmosis en las Células Animales] y posteriormente pídales que
realicen la actividad que aparece en la misma página.
4) Muestre el recurso [Página 14. La Osmosis en las Células Vegetales] y posteriormente
pídales que realicen la actividad que se encuentra en la misma página.
Pídales
que
respondan
las
siguientes
preguntas
de
la
Guía
del
Estudiante:
-¿Qué entienden por osmosis?
-Establezcan semejanzas y diferencias entre la osmosis en las células vegetales y la
osmosis en las células animales.
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Aplicación / Evaluación
1) Muestre los siguientes objetos digitales a sus estudiantes:
[Página 15. Transportando Sustancias],
[Página 16. Estructura y Funciones de la Membrana Plasmática],
[Página 17. Transporte en Contra de la Gradiente ],
[Página 18. Juego de transporte].
Invítelos a trabajar en ellos en forma individual. Posteriormente pídales que los ejecuten en
forma grupal.
2) Para el cierre de la unidad:
Pida a sus estudiantes, que en forma individual, registren sus aprendizajes de la unidad.
Posteriormente, valide cada uno de los aportes y contrástelos con las ideas previas que
tenían al comienzo de la unidad.
Luego, muestre el recurso de la [Página 19. ¿Qué Aprendimos?] para que corroboren sus
aprendizajes.
¿Qué aprendimos?
El transporte celular corresponde al movimiento de sustancias (nutrientes y/o desechos)
que entran o salen a la célula a través de la membrana plasmática. Esto puede efectuarse
mediante transporte pasivo o transporte activo.
Durante el transporte pasivo la célula NO gasta energía y, de acuerdo a sus características,
los desplazamientos pueden realizarse por difusión y osmosis.
- La difusión corresponde al paso de solutos desde una zona de mayor concentración
de éstos a una zona de menor concentración. En este caso, la membrana se
comporta como membrana permeable.
- La osmosis corresponde al paso de agua desde un alto potencial hídrico (menor
concentración), hacia un bajo potencial hídrico (mayor concentración).
El transporte activo, en cambio, requiere de energía y contempla el transporte por bombas
dependientes de ATP, la endocitosis y la exocitosis.
Finalmente, incentive a repasar este objeto digital individualmente y profundizar en el tema.
Articulación
Conocimientos Previos Necesarios de los Estudiantes:
-Reconocen a la célula como la unidad funcional y estructural de los seres vivos.
-Caracterizan la estructura de una célula procariota y una eucariota.
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