ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS DISEÑO CURRICULAR COLEGIOS ARQUIDIOCESANOS GUÍA TALLER Año lectivo: _____________ ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL:BIOLOGÍA PERÍODO: PRIMERO GRADO: NOVENO EXPLORANDO EL MUNDO MICROSCÓPICO 1 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. COLEGIO: GRADO: 9º ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL: BIOLOGÍA DOCENTE (S): TIEMPO PREVISTO: Un periodo HORAS: 24 h/ periodo PROPÓSITOS DE PERÍODO I: AFECTIVO: Manifestemos mucho interés en: Resolver problemas Interpretar gráficos Construir y graficar mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con LA MICROBIOLOGÍA para que se aproximen al pensamiento científico integral COGNITIVO: Comprehendamos los procedimientos para: Resolver problemas Interpretar gráficos Construir y graficar mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con LA MICROBIOLOGÍA, y tengan claridad cognitiva sobre cada una de las habilidades y eje temático categórico EXPRESIVO: Resolvamos problemas Interpretemos gráficos Construyamos y grafiquemos mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con LA MICROBIOLOGÍA, demostrando sus avances en el desarrollo del pensamiento científico integral. EVALUACIÓN: INDICADORES DE DESEMPEÑO: 1. Desarrollo del pensamiento a través del uso adecuado de cromatizadores de la proposición conceptos y precategorías con sus respectivos mentefactos. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O: inferir, construir macroproposiciones y estructurar textos relacionados con microbiología. 2. Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con microbiología. 3. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con microbiología. 4. Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados. 5. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre microbiología. 2 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ENSEÑANZAS COMPETENCIAS A DESARROLLAR Desarrollar el pensamiento a través del uso adecuado de la proposición modal con sus respectivas operaciones intelectuales y mentefacto. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O. Seguir instrucciones, utilizar flujogramas en el planteamiento y resolución de problemas aplicando el método científico. Interpretar y analizar datos, tablas y gráficos como resultado de la aplicación del método científico. Comprehender e interpretar textos donde: Explico la variabilidad en las poblaciones y la diversidad biológica como consecuencia de estrategias de reproducción, cambios genéticos y selección natural. HABILIDADES A DESARROLLAR Observar Plantear, argumentar hipótesis y regularidades Seguir instrucciones Relievar Inferir Construir macroproposiciones Realizar lectura comprehensiva Interpretar textos argumentales Producir textos argumentales Usar adecuadamente instrumentos de conocimiento; proposiciones, conceptos y precategorías Establecer relaciones Plantear y resolver problemas. Interpretar gráficos EJES TEMÁTICOS: Historia de la microbiología: Louis Pasteur, Francisco Redi, Robert Kock Concepto de microbiología (generalidades) - Clases superiores - Características - Exclusiones - Clases Protozoología Virología Bacteriología Micología Microorganismos benéficos y perjudiciales Biotecnología DIDÁCTICAS A EMPLEAR DURANTE EL PERÍODO: Didácticas proposicionales. Didácticas conceptuales Didácticas argumentales Didácticas experimentales 3 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES PRUEBA DE DIAGNÓSTICA COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta mediante una x. Competencia: interpretar situaciones. Componente: ecosistémico 1. Existe una bacteria (especie 5) que se alimenta de las especies 2, 3 y 4 por igual, posee una velocidad de reproducción mas alta que la que pueden alcanzar estas especies y además no se ve afectada por la concentración de sales. En el laboratorio se preparan 4 tubos de ensayo con diferente salinidad y se coloca en cada uno el mismo numero de individuos de las especies 3 y 5 y de una tercera especie acompañante como se muestra en la tabla: Tubo Concentración de sal Especie acompañante 1 20% 2 25% 3 35% 4 40% 2 2 4 4 Teniendo en cuenta la tabla, se esperaría que la especie 3: a. Desaparezca antes que la acompañante en el tubo 1 b. Desaparezca al mismo tiempo que la acompañante en los cuatro tubos c. Desaparezca antes que la acompañante en el tubo 3 d. No desaparezca en los tubo 2 y 4 Competencia establecer condiciones, componente ecosistémico 2. Se identificaron 3 tipos de bacterias según la posibilidad de sobrevivir frente a diferentes concentración de nitrógeno en el agua así: Concentración Nitrógeno Bacterias Tipo I Bacterias Tipo II Bacterias Tipo III Baja Sobrevive Alta No sobrevive No sobrevive Sobrevive Sobreviv e Sobreviv e Según esta información si un lago con concentraciones iniciales bajas de nitrógeno es contaminado con desechos ricos en este elemento usted esperaría que en el lago: a. Antes de la contaminación estén presentes únicamente las bacterias tipo I b. Los 3 tipos de bacterias cambien su estado de presencia o ausencia con la contaminación c. La contaminación solo afecte negativamente la supervivencia de las bacterias tipo I d. Las bacterias tipo II y III aparezcan únicamente después de la contaminación Competencia establecer condiciones, componente celular. 4 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 3. El ser vivo esta formado por macromoléculas que generalmente son polímeros, esto es, moléculas, formadas por la unión de varias moléculas pequeñas similares. Así los ácidos nucleícos son cadenas de nucleótidos, las proteínas cadenas de aminoácidos y los polisacáridos cadenas de azucares simples. Cuando la célula va a iniciar su proceso de división, debe primero replicar su ADN para lo cual necesita abundancia de: a. Aminoácidos b. Ácidos grasos c. Nucleótidos d. Monosacáridos Responda las preguntas 4 a 7 teniendo en cuenta la siguiente información: El virus del VIH se reproduce como se muestra en el siguiente gráfico: Competencia componente ecosistémico plantear celular, hipótesis, Organísmico, 4. A partir de esta información se puede concluir que el virus de VIH: a. Al integrar su ADN al de la célula utiliza la maquinaria celular para reproducirse b. Al acoplarse con la membrana de la célula utiliza la maquinaria celular para reproducirse c. Interrumpe el proceso de división de la célula afectada d. Destruye el ADN de la célula infectada para poder reproducirse Competencia interpretar situaciones, componente celular, organísmico 5. Cuando se están formando los nuevos virus dentro de la célula a. El ADN rival se ensambla dentro de una capsula proteica antes de salir de la célula b. El ARN viral se ensambla dentro de una cápsula proteica antes de salir de la célula c. El ADN de la célula produce proteínas de la cápsula viral en las que se ensamblan las partículas de ADN viral d. El ADN rival produce ADN celular y proteínas de la capsula proteica en las que se ensambla el virus Competencia establecer condiciones, componente celular, organísmico 6. El virus del VIH ataca directamente el sistema inmunológico permitiendo la aparición de enfermedades ocasionadas por organismos oportunistas. Las células atacadas directamente por el VIH son a. Las células nerviosas b. Los linfocitos T c. Los eritrocitos d. Las plaquetas Competencia establecer condiciones, componente celular, Organísmico 5 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 7. A partir de la información de la pregunta anterior, usted propondría que uno de los tratamiento que debería ser utilizados por los médicos para tratar el SIDA (producido por el VIH) es aumentar artificialmente el número de a. Las células nerviosas b. Los linfocitos T c. Los eritrocitos d. Las plaquetas Tabla de respuestas 1 2 A B C D 6 3 4 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 5 6 7 GUÍA TALLER N° 1 UN RECORRIDO HISTORICO DE LA MICROBIOLOGÍA TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo comprehenda los diferentes aportes teóricos de los científicos en la Realizo lectura comprehensiva e interpreto elaboración de teorías como la textos relacionados con la microbiología generación espontanea y la teoría microbiana de la enfermedad. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear Que yo diseñe experimentos para hipótesis y regularidades sobre microbiología verificar la veracidad de dichas teorías científicas. FASE COGNITIVA: CLARIDAD COGNITIVA: A continuación se da a conocer de una manera resumida la historia de la microbiología: - Anthony Van Leeuwenhoeek: Comerciante holandés descubridor del mundo microbiano a través del microscopio, miembro de la social society de Inglaterra (1960), construyo microscopios con gran aumento (1/2) de los microscopios modernos. Realizo observaciones de semillas, embriones vegetales, espermatozoides y glóbulos rojos de la sangre. Describió las principales clases de microorganismos celulares (protozoarios, algas, levaduras). Desarrollo la microscopia óptica. Francesco Redi (1665): Demostró que los gusanos observados en la carne eran estados larvarios de la mosca LazaroSpallanzani (1750): Demostró que el calentamiento puede evitar la aparición de animáculos en las infusiones, aunque la duración de este calentamiento es variable. Para obtener una infusión permanentemente estéril, debe estar herméticamente cerrada y hervida. - Luis Pasteur (1882-1895): Falsedad de la teoría de la generación espontanea. Todos los procesos fermentativos son resultados de actividades microbianas. Proporciono prueba indirecta de la teoría eran producidos por gérmenes, sin especificas enfermedad. - Robert Koch (1843-1910): Demostró la causa bacteriana del carbunco. Estableció los criterios para determinar la relación causal entre un microorganismo y una enfermedad específica: Postulados de Koch. Desarrollo los cultivos axénicos o puros. Desarrollo un método de tinción especial para Micobacterium tuberculosis. Primero en cultivar bacterias en cultivos sólidos FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD 1: AHORA A ESCRIBIR, LUEGO DE INTERPRETAR EN EL COLEGIO Teniendo en cuenta la claridad cognitiva sobre la historia de la microbiología, y luego de interpretar los siguientes textos debes responder: “yo pongo en un frasco de vidrio cada uno de los siguientes líquidos, todos ellos muy alterables, en contacto con el aire ordinario: agua de levadura de cerveza, a la que se le ha añadido azúcar, orina, jugo de remolacha, agua de pimenta. A continuación doblo el cuello del frasco, de 7 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. forma que quede curvado en varias partes. Luego pongo el líquido a hervir durante unos minutos, hasta que sale vapor por el extremos del cuello, sin ninguna precaución, luego dejo enfriar el matraz. He de señalar que, aun a pesar de sorprender a todo los que se ocupan de los delicados experimentos relacionados con la llamada generación espontanea, el liquido de dicho matraz permanece inalterado definitivamente” Pasteur (siglo XIX) 1. 2. 3. 4. ¿Qué pretendía demostrar este científico (Cuál era su hipótesis)? ¿Qué quiere indicar al decir: “Líquidos alterables”? En dicho experimento, ¿Qué misión tenia hervir el caldo nutritivo? ¿Cómo se explica que el liquido no se contaminara de nuevo con los microbios que puede haber en el aire? 5. ¿Cómo se probaría lo contario (que el aire tiene microbios), en el mismo diseño experimental de Pasteur? “Puse una serpiente, algunos peces de Arno, y una rodaja de ternera lechal en 8 frascos grandes y de boca ancha: cuatro de ellos los deje cerrados y precintados, dejando los otros 4 completamente abiertos. Al cabo de poco tiempo, la carne y el pescado de estas diferentes vasijas se llenaron de gusanos y se observo que entraban y salían moscas a voluntd, pero en los frascos cerrados no observe un gusano, aunque pasaron muchos días desde que había puesto en ellos la carne. No contento con estos experimentos, probé a hacer muchos en distintas estaciones, usando vasijas diferentes. Para no dejar nada sin hacer, puse incluso trozos de carne bajo la tierra, pero a pesar de permanecer cerrados durante 2 semanas, nunca produjeron gusanos, como sucedía siempre cuando las moscas podían posarse sobre la carne….” (Redi, Siglo XVII) 1. 2. 3. 4. 5. ¿Qué pretendía demostrar este científico (Cuál era su hipótesis)? ¿Qué misión tiene el uso de recipientes con distintos materiales? ¿Para que se cierran algunos recipientes? ¿Por qué se dejan otros abiertos? ¿Cómo explicas lo que sucede en los que quedan abiertos? Se puede concluir mediante el experimento de Redi que toda forma de vida no se origina de forma espontanea? ¿Qué demuestra entonces este experimento? AHORA……………… A INDAGAR, INTERPRETAR Y A ESCRIBIR, EN MI CASA Propósito: Demostremos que bajo ciertas condiciones en el pan y las tortillas de harina y maíz crecen hongos. Hipótesis; Todas las células proceden de una célula, no hay generación espontánea. Material: bolsas de plástico, tortillas de maíz, y de harina de trigo, pan de caja, tijeras, bolígrafo, agua y cinta adhesiva para etiquetar Metodología: 1. Cortar en 4 partes la tortilla de maíz, 1 tortilla de harina y 1 pan 2. Colocar cada parte obtenida de las tortillas y del pan en una bolsa de plástico, en total son 12, 3. Poner a cada bolsa una etiqueta 4. Tomar 1 bolsa de cada material cerrar y etiquetar con fecha, sin humedad y variaciones de temperatura: refrigerador, cerca de la estufa y un lugar fresco y oscuro (cajón) 5. Agregar unas gotas de agua a las 9 bolsas restantes para que tengan humedad 6. Cerrar todas las bolas y etiquétalas con fecha, humedad y las variaciones de temperatura. 7. Distribuir las bolsas en lugares adecuados que te varíen temperatura y luz 8. Revisar las bolsas ha diario durante 7 días y 9. Anotar las observaciones en una hoja de trabajo. 8 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 2 EL CONCEPTO DE MICROBIOLOGÍA TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo argumente ideas relacionadas Analizo y argumento datos, tablas y con la microbiología a partir del gráficos como resultado de la análisis de datos y gráficos interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones Que yo comprehenda el concepto de relacionados con microbiología. microbiología a través del mentefacto conceptual Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados con la microbiología FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD 1: Para realizar esta actividad primero debemos trabajar la fase cognitiva AHORA……………… A ESCRIBIR, LUEGO DE INTERPRETAR EN EL COLEGIO 1. ¿Qué quiere decir la palabra “micro”? 2. ¿Qué tipos de microbios se puede estudiar? 3. ¿Qué seres unicelulares conoces? Indica alguno de ellos que sean perjudicial para el hombre o para el planeta y otros que sean beneficiosos 4. ¿Por qué no se incluyen los virus en ningún reino? 5. ¿Qué grupos de microbios pueden producir enfermedades en un ser vivo? 6. En el año 1928, Alexander Fleming advirtió “de forma casual” que el moho que había contaminado un cultivo de estafilococos había hecho desaparecer a su alrededor las colonias bacterianas. Esta observación fue el punto de partida de las investigaciones que, con los años, demostrarían que el moho del genero Penicillium segrega una sustancia destructora de las bacterias patógenas. (El azar solo favorece a los espiritus preparados, Pasteur) - Desde el punto de vista de la investigación, comenta brevemente el significado de la frase de Pasteur Di el significado de estos términos: moho, estafilococo y bacteria patógena ¿Qué es un cultivo de microorganismos? ¿Cómo se realiza? ¿Cuáles son las principales aportaciones de Pasteur a la ciencia? ACTIVIDAD 2: AHORA…… RESUELVO PROBLEMAS 1. En el laboratorio se realiza un cultivo a 37°C de Escherichia Coli que se inicia a partir de 2 ml de una solución con 105 células/ml. Si la temperatura indicada las bacterias se dividen cada 20 minutos, determino el número de bacterias del cultivo al cabo de 20, 40, 80 minutos y 2 horas. Represento gráficamente resultados. 9 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. FASE COGNITIVA Son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza, siguiendo la modalidad del método científico. CIENCIAS NATURALES Estudia los seres vivos, mas específicamente su origen, su evolución y sus propiedades: Génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia. BIOLOGIA Que estudia los virus Parte de la biología que trata de la herencia y de lo relacionado con ella. BACTERIOLOGIA Ciencia dedicada a optimizar los procesos microbianos de interés humano. 10 QUIMICA ECOLOGIA Parte de la biología que trata el estudio de los insectos. GENETICA ENTOMOLOGIA VIROLOGIA Microorganismos causantes de enfermedades. Estudia las bacterias FISICA MICROBIOLOGIA Según su enfoque de estudio Protozoología Estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que experimenta Estudio de las relaciones entre los seres vivos y su ambiente inanimado Estudia las características biológicas y ecológicas de los microorganismos. Se ocupa de los métodos para clasificarlos, se utiliza la unidad de la micra o micrometro Estudio de los protozoos Estudia las propiedades del espacio, tiempo, materia, energía y sus interacciones BIOTECNOLOGIA Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. MICROBIOLOGIA MÉDICA Estudio de hongos de tamaños microscópicos MICOLOGIA TALLER N° 3 EL MUNDO DE LA PROTOZOOLOGÍA TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza.. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo construya hipótesis y textos sobre la microbiología a partir de observaciones y lecturas - Que yo pueda elaborar un flujograma sobres los procedimientos del experimento EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con microbiología Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre microbiología. FASE COGNITIVA: LECTURA “LOS PROTOZOARIOS Y SU CLASIFICACIÓN ACTUAL” El reino protista comprende a organismos eucarioticos unicelulares. Aparte esas dos características, no existe nada mas que comparten en común la mayoría de los protistas. Por esta razón este es un grupo artificial de organismos; en cierta forma ha sido una especie de “cajón” en donde se ha acomodado a muchos organismos unicelulares eucarioticos de quienes no tenemos certeza de su parentesco u origen. Los protozoarios (del griego proto- primero y zoo – animal, termino dado por Goldfuss en 1818) es como se llamo a una subdivisión de los protistas en donde se encuentran los protozoarios heterotróficos, es decir, todos los protistas con excepción de las algas unicelulares. No obstante, el plan corporal, la fisiología, la historia natural y demás aspectos biológicos de los protozoarios presentan una gigantesca diversidad. Complejidad en la clasificación taxonómica de los protozoarios Incluye a los PhylaSarcodina, Ciliophora, Sporozoa y Mastigophora. No en todos los casos la clasificación de este Reino se basa en relaciones evolutivas, sino de un modo más práctico, en características funcionales. La taxonomía de este grupo está en constante cambio siendo muy común encontrar diferentes sistemas de clasificación en diferentes textos de Biología. Los protistas, se originaron hace unos 1600 millones de años, son organismos complejos y se cree que de ellos se derivaron los hongos, las plantas superiores y los animales, sus células son mucho más complejas que las de estos organismos, ya que deben realizar todas las funciones de un organismo independiente. La mayoría de los protozoarios viven en océanos o en aguas dulces; son heterótrofos que se alimentan de otros organismos o materia orgánica, hay algunos parásitos que causan enfermedades a animales incluyendo al hombre; algunos pueden realizar fotosíntesis en presencia de luz o nutrirse de forma heterótrofa en su ausencia. FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD 1: 11 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. AHORA……………… A PLANTEAR HIPOTESIS Y DISEÑAR EXPERIMENTOS PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El mal de chagas es una enfermedad causada por un protozoario, del phylumKinetoplastida, conocido como tripanosoma cruzi, este penetra en el sistema digestivo del Tríatoma con forma de tripomastigote, que es el clásico tripanosoma con su membrana ondulante en el borde del cuerpo. La membrana ondulante nace en un extremo del cuerpo y tiene un borde externo que es el flagelo, en el momento de ser afectado el núcleo de la célula queda en medio del parásito, y el kinetoplasto (mitocondria) genera ATP suficiente para darle energía a todo el cuerpo, y este a su vez posee ADN circular. Cuando el tripanosoma pasa al estomago del vector, sufre trasformaciones, adoptando forma de esferomastigote, la cual es esferoidal, provista de un pequeño flagelo. Es común encontrar a los esferomastigotes unidos entre sí, se supone; que por puentes citoplasmáticos; que se forman para provocar intercambio de ADN. Luego se forman grandes masas, seguidas de una reorganización, de las organelas, que contienen ADN. Según algunas investigaciones, en el intestino medio, del vector; se localizan dos clases de epimastigotes, estos se caracterizan por tener el núcleo desplazado hacia un extremo y el kinetoplasto y el flagelo con restos de membrana hacia el otro extremo. Unos epimastigotes son finos y otros son gruesos, los gruesos son más cortos y se dividen rápido, los finos aparecen en más cantidad en el último tramo del intestino del insecto, por lo que se especula que podrían ser los infectantes.El tripanosoma puede desarrollarse en distintos medios de cultivo, que contengan extractos de cerebro, corazón, hígado en pasta, un amortiguador de fosfatos, glucosa, es decir medios para protozoarios exigentes. Se dice que se transmite a través de las heces del vector ya que el tripomastigote que alcanza el ultimo tramo del intestino del vector, es el que sale con las heces, llegando a la piel del huésped, penetrando; Por las pequeñas fisuras, llega al torrente sanguíneo, desde donde se distribuye a todo el organismo, penetrando en algunas células, y siendo atrapado por los macrófagos, comienza su diferenciación en amastigote, en esta forma se divide binariamente cada 12 horas. Con nueva diferenciación sale al torrente sanguíneo, y de allí a nuevas células, produciéndose un ciclo muy rápido, en la fase aguda, y muy lento en la fase crónica, por acción del freno del sistema inmunológico. Al analizar lo anterior se puede llegar a concluir que la vía de contaminación más común y la mas importante y estudiada es la entomológica, donde encontramos como animales parasitados los murciélagos y ratones y como reservorios a los marsupiales, perros y gatos, pero transmitida principalmente por Rodnius un chinche hematófago. Otras vías de contaminación conocidas son trasfusiones y trasplacentaria, por lo tanto en el momento de que se dieron a conocer las muertes de 5 personas en el sur de Brasil las cuales fueron contagiadas del mal de chagas tomando guarapo de caña surgió el siguiente problema ¿Cómo podría explicarse el cambio de ruta de la infección del tripanosoma cruzi? NOTA: Para resolver la pregunta anterior debo: 1. Plantear sus hipótesis. 2. Hacer una secuencia de experimentos que pudo haber sido la ruta de infección. 3. Graficar por medio de un flujograma la secuencia anterior. 12 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 4 UNA INTRODUCCIÓN A LA VIROLOGÍA TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo comprehenda las características Realizo lectura comprehensiva e interpreto de los virus y su clasificación textos Que yo pueda identificar los virus más comunes en los humanos, de tal manera Sigo instrucciones y utilizo diferentes que recoja en un flujograma las etapas de procedimientos en flujogramas lineales y de infección de uno de los virus. decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con microbiología. FASE COGNITIVA: Un poco de historia: - Dimitri Ivanosky (1892) observo una sintomatología en las plantas de tabaco (virus del mosaico del tabaco) - Demostró que el agente infeccioso era muy pequeño y no era atrapado por los filtros - Beijerink (1910) demostró que el TMV no era una bacteria - Con la invención del microscopio electrónico se dio un gran auge al estudio de los virus - Stanley (1935) logró aislar el TMV, realizo estudios químicos y determino la estructura del virus purificado Características de los virus: -Extremadamente pequeños -contienen una sola clase de ácidos nucleícos -Son parásitos intracelulares obligados (afectan bacterias, animales y vegetales) -Contienen una morfología simple, compuesta por moléculas de muy pocas clases -Los virus que infectas a las bacterias se llamas bacteriófagos -Los virus constan de una cabeza y una cola, la cabeza es un prisma hexagonal con terminaciones piramidales - El tamaño de la cola dependerá del tipo de virus Virus más comunes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Virus del ébola Virus del VIH Virus de la poliomielitis Virus de la rabia Virus de la viruela Virus del melocotonero 13 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD 1: AHORA A CONSTRUIR UN FLUJOGRAMA……………….. 1. Cómo pudiste ver, uno de los virus mas comunes es el del VIH, a continuación te mostraremos una imagen, de la cual debes identificar las etapas de infección y expresarlas por medio de un flujograma. 2. Respondo las siguientes preguntas: a. ¿Los virus son celulares? Explico mi respuesta. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ b. Señalo tres características por la que los virus difieren de las células. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ c. Realizo una caracterización de un virus informático, luego compáralo con un virus biológico, y realizo una tabla comparativa sobre sus semejanzas y diferencias. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 14 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 5. VIAJANDO A LA BACTERIOLOGÍA TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - - Que yo analice situaciones problemas en relación con las bacterias, sobre el crecimiento exponencial Que yo identifique la estructura de las bacterias y elabore textos sobre el eje temático EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: 1. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con microbiología. 2. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre microbiología. FASE COGNITIVA: CLARIDAD COGNITIVA: Las bacterias han colonizado todos los medios aéreos y acuáticos: el mar, los ríos, los lagos, el suelo e incluso en el interior de otros seres vivos, unas veces cooperando con ellos y otras causándoles enfermedades. Su forma es muy variada. La mayoría suele tener forma de bastoncillo (bacilos), de esfera (cocos), curvada (vibrios) u ondulada (espirilo), aunque pueden adoptar otras o ser irregulares. Según su nutrición, hay bacterias heterótrofas y autótrofas. Dentro de las autótrofas, muchas son fotosintéticas, pues fabrican materia orgánica gracias a la energía de la luz solar. Otras, en cambio, utilizan la energía de reacciones químicas en las que intervienen sustancias inorgánicas. Estas bacterias se llaman quimiosintéticas. Las hay que necesitan oxígeno para respirar. Otras, en cambio, no lo precisan o, incluso, es dañino para ellas. Las bacterias se reproducen normalmente por bipartición, produciendo dos bacterias hijas idénticas. Si las condiciones son favorables, las bacterias pueden dividirse cada veinte minutos, por lo que una sola bacteria puede producir ingentes cantidades de descendientes en muy pocas horas. Un grupo de especial interés son las cianobacterias. Se trata de unas bacterias fotosintéticas, que son responsables de la producción de gran parte del oxígeno de nuestra atmósfera. FASE EXPRESIVA: Actividad 1: Ahora.... a resolver problemas: 15 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Un laboratorio farmacéutico está desarrollando una nueva fórmula. Para ello, están utilizando bacterias. Han determinado que las bacterias que se utilizarán se reproducen por bipartición cada 10 minutos. Se inicia un campo de cultivo con una bacteria a las 14:00 horas. A las 14:10 existen 2 bacterias, a las 14:20 hay 4... Por observación en el microscopio, se concluyó que a las 18:50 horas en punto, el campo tiene llena la totalidad su capacidad. . ¿Cuántas bacterias hay en total cuando el campo de cultivo está lleno? Es una progresión geométrica de razón r= Escribo sus cinco primeros términos 1, y con a1= , , , Como la bacteria comienza a dividirse a las 14:10, a las 18:50 se habrá dividido veces. Contando con la bacteria inicial, el problema se reduce a calcular el término a Utilizo la expresión del término general de una progresión geométrica sustituir los correspondientes valores el resultado es ________ y al Ahora a leer, analizar y escribir 1, Teniendo en cuenta el diagrama de abajo establezco las características y diferencias entre la pared celular de las bacterias Gram positivas y Gram negativas. 2, En la pared celular de las bacterias Gram negativas predomina el lipopolisacaridos, los fosfolipidos y las proteínas. ¿Qué función cumplen estos dentro de la célula? 3, Entre los elementos externos de las bacterias encontramos los flagelos, pilis y fimbrias, cápsula y capa mucosa y las capas S. Escojo una de estos elementos y mediante un esquema explico sus componentes, funciones e importancia. 4, En ciertos procesos infecciosos del ser humanos y de los animales; algunos microorganismos producen endosporas o esporos. ¿Qué procedimientos especiales se requiere para eliminar todos los esporos bacterianos del huésped? 16 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 6. COMPRENDIENDO LA MICOLOGÍA TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO - - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo identifique las diversas Realizo lectura comprehensiva e interpreto funciones que tienen los hongos para textos los seres humanos Sigo instrucciones y utilizo diferentes Que yo indague sobre las procedimientos en flujogramas lineales y de características de los hongos decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con microbiología. FASE COGNITIVA: Desde que existimos como especie con conciencia de sí misma, hemos usado a los hongos para muy diversos propósitos. Por otro lado, muchos de ellos también se han valido de nosotros para lograr sus fines (sobrevivir, ante todo). Por tanto, antes de que la Micología se estableciera como ciencia, las sociedades humanas han interactuado con los hongos. La Etnomicología podría definirse como el estudio de los usos tradicionales de los hongos por las diversas culturas, un conocimiento que debe ser preservado de la extinción. Los hongos son unos organismos que desde siempre nos han fascinado. Nos rodean por doquier, y han sido empleados para los más diversos y extraños menesteres, en ocasiones sin que nos percatáramos de ello. Por ejemplo, la fermentación. Los pueblos antiguos, como los egipcios, han usado a las levaduras para obtener cerveza, vino y pan (lo consideraban un don de Osiris). Los romanos celebraban las Bacanales, en honor a Baco, dios del vino. De hecho, la ingestión de bebidas alcohólicas, aparte de la euforia asociada a ellas, era necesaria para nuestros antepasados. El agua corriente, debido al desconocimiento de las medidas higiénicas, podía provocar desde diarreas a enfermedades más graves. En cambio, el vino y la cerveza eran inofensivos y además el alcohol servía de germicida. Por supuesto, las antiguas bebidas alcohólicas no eran tan fuertes como los licores actuales, fruto del desarrollo de las técnicas de destilación. FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD 1 AHORA............... INDAGO 1ª) ¿Qué son los hongos? 2ª) ¿Dónde se forman las esporas de los hongos? 3ª) ¿Qué es el micelio? 17 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 4ª) ¿Qué son las setas? ¿Donde y cuando crecen? ¿2 cosas que hay que tener en cuenta a la hora de coger setas? 5ª) ¿Por qué dos partes están formadas las setas más comunes? 6ª) Nombro 3 tipos diferentes de formas del pie de las setas. 7ª) ¿A qué grupo pertenecen la mayoría de las setas venenosas? ¿Qué característica suelen tener? 8ª) ¿Cuándo suele recolectarse las setas comestibles? 9ª) ¿Qué son los líquenes? ¿Cómo se reproducen? ¿Dónde viven? AHORA LEO... Y LUEGO GRÁFICO MEDIANTE UN FLUJOGRAMA Lectura: Pie de atleta Es la infección que se da con mayor frecuencia en las personas jóvenes y de mediana edad. Pero que es rara en los niños. El contagio ocurre al utilizar toallas o sandalias que anteriormente ha usado una persona afectada o, con mayor frecuencia, al caminar descalzo por el suelo humedecido de baños o duchas que previamente ha pisado alguna persona afectada. Estos son los lugares idóneos para el crecimiento del hongo, debido al calor y la humedad. El primer síntoma, y muchas veces único, es el picor entre los dedos o en la planta del pie. En ocasiones se acompaña de un olor muy fuerte de la sudoración –llegando a molestar tanto al afectado como a los compañeros-, llegan a formarse ampollas en los pies y la piel se irrita mucho; a menudo sólo existe por lo general una pequeña grieta entre el cuarto y el quinto dedo. La piel tiene un aspecto macerado y húmedo, un color rosado, y, en algunas ocasiones quemazón. En los casos crónicos también suelen quedar afectadas las uñas sobre todo la del primer dedo (dedo gordo), y toda la planta del pie. Puede tomarse una muestra de piel enferma y practicarse un análisis (cultivo) con lo que se diferencia con toda seguridad de otras enfermedades cutáneas que se presentan en estas zonas, como psoriasis, inflamaciones por el calzado, alergias por los desodorantes o tintes del calzado, barniz de uñas, eccemas o sarna. Actualmente se dispone de medicamentos en forma de crema, polvos, aerosoles que son eficaces si se aplican convenientemente. Deseo resaltar esta parte del tratamiento ya que requiere de mucha constancia y paciencia por parte de la persona afectada por dicha patología. Además, deben seguirse una serie de normas higiénicas para evitar el contagio. En los casos más severos se administra el tratamiento por vía oral. Las mejores maneras para prevenir el pie de atleta: - Tomar medidas de precaución en vestuarios, duchas y baños colectivos, calzado propio, toallas individuales. Lavar los pies adecuadamente. - Utilizar una crema hidratante posterior al baño con la finalidad de formar una fina película de grasa. Esta capa representa un obstáculo para la invasión del hongo. - La persona afectada deberá ser tratada por un médico o podólogo. Si las uñas están afectadas deben de limarse; con la intención de que pierdan el grosor y el tratamiento llegue hasta el hongo. - Procurar una buena ventilación. Y no abusar del calzado deportivo o zapatos plastificados. 1. 2. 3. 4. Identifico los pensamientos más relevantes del texto. Subrayo aquellos pensamientos que me indiquen procedimientos. Enumero y ordeno. Estructuro los procedimientos por medio de un flujograma. 18 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 7. PRÁCTICA DE LABORATORIO TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO Que yo mediante la experimentación Sigo instrucciones y utilizo diferentes pueda comprobar la existencia de procedimientos en flujogramas lineales y de bacterias en nuestro diario vivir decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con microbiología. FASE COGNITIVA: Las bacterias no pueden verse a simple vista. Sin embargo, es posible observar sus colonias, que son agrupaciones de bacterias de la misma especie, que se origina a partir de la multiplicación de una bacteria original. Esta experiencia permitirá comprobar la presencia de bacterias a nuestro alrededor FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD 1 AHORA............... TENGO LISTO LOS SIGUIENTES MATERIALES • 6 placas de Petri u otros recipientes poco profundos con tapa; • Agar o gelatina sin sabor; • Leche o yogur, • una varilla metálica o hisopos esterilizados • un trozo de papa u otro vegetal cocido que se debe dejar pudrir varios días en un recipiente con agua. • Discos embebidos en diferentes antibióticos (aportado por la escuela). AHORA LEO... Y APLICO LAS SIGUIENTES INSTRUCCIONES. 1. Elabora un planteamiento de problema acorde para este experimento con su respectiva hipótesis. 2. Prepara la gelatina con agua hirviendo como indica el envase (se le puede agregar caldo en polvo). 3. Cuando está aún caliente volca una capa delgada sobre cada recipiente y cerrarlo inmediatamente. 4. Coloca los recipientes boca abajo (para evitar que las gotas condensadas caigan sobre el medio de cultivo) y deja enfriar. 5. Una vez fríos: Placa 1: dejarlo sin abrir Placa 2: dejarlo abierto durante toda la experiencia Placa 3: toser dentro y cerrar inmediatamente 19 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Placa 4: distribúyalo suavemente sobre el agar una pequeña gota de leche o yogur con un hisopo o la varilla metálica (esterilizada en alcohol o fuego). Cierra inmediatamente. Placa 5: toma una pequeña gota de agua en la que se dejó pudrir la papa y pasarla suavemente sobre el agar (como en el frasco 4). Cierra inmediatamente. Placa 6: haga lo mismo que en la placa 5. 6. Deja las placas a temperatura ambiente, durante 7 días. A los 4 días, abre la placa 7. con mucho cuidado, y coloca sobre el haga seis discos embebidos en diferentes antibióticos (que proveerá el docente). Nota. En caso de no poder realizar este paso de la experiencia se incluye a continuación un resultado de un antibiograma para que sea analizado en clase. 8. Anota diariamente los cambios que se observan. PREGUNTAS PARA EL ANÁLISIS DE LA EXPERIENCIA: 1. ¿Cómo se percibe en la placa la presencia de bacterias? 2. ¿Cuál es el objetivo de la placa 1? 3. ¿De dónde provienen los microbios que crecen sobre la placa 2? ¿Y los que aparecen sobre la placa 3? 4. ¿Se notan diferencias entre las colonias provenientes de diferentes orígenes? ¿Cuáles son esas diferencias? 5. ¿Podrían ser patógenas las bacterias que crecen en la placa 4? ¿Por qué? 6. ¿Cómo se puede determinar a partir de la placa con antibióticos cuál de los antibióticos examinados es el más efectivo? 7. Comprueba los resultados con tu hipótesis y realiza una conclusión RESULTADO DE UN ANTIBIOGRAMA PARA EL PROFESOR. Cada pastilla blanca es un antibiótico diferente Respuestas: 1. Se pueden ver colonias separadas, de diferentes tamaños y colores, o en caso de ser un único tipo de bacteria, se puede extender como una cubierta de pequeñas colonias del mismo color. 2. La placa 1 es un control o testigo que muestra que en un medio esterilizado (al hervir el agua) no crecen microorganismos; es decir que provienen de alguna fuente externa. 3. Los microorganismos en la placa 2 provienen del aire, del ambiente, y los de la placa 3 provienen de la respiración de la persona que también es consecuencia de la entrada al cuerpo de microorganismos del ambiente (a través de la respiración, de los alimentos, etc.). 4. Posiblemente noten diferencias entre las colonias, en su aspecto y color, origen. dependiendo del 5. Se supone que, si no hubo contaminación de otros microorganismos, las bacterias que son parte de los alimentos no son patógenas. 6. Se debe observar el círculo que se forma alrededor del disco de antibiótico. El antibiótico mata bacterias o impide que se multipliquen, por lo tanto donde haya un círculo claro alrededor del antibiótico significa que allí no hay bacterias, es decir que el antibiótico funcionó. Cuanto más grande sea ese círculo se supone que más efectivo fue el antibiótico en eliminar las bacterias a su alrededor. 20 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES PRE EVALUACIÓN COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Indicadores: 3 y 4 Seleccione la respuesta correcta mediante una x RESPONDA LA PREGUNTA 1 Y 2 DE ACUERDO A LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Virus del VIH se reproduce como se muestra en el siguiente gráfico. Competencia uso de conceptos, componente Organísmico 1. A partir de esta información se puede concluir que el virus de VIH A. al integrar su ADN al de la célula utiliza la maquinaria celular para reproducirse. B. al acoplarse con la membrana de la célula utiliza la maquinaria celular parareproducirse. C. interrumpe el proceso de división de la célula infectada. D. destruye el ADN de la célula infectadapara poder reproducirse. Competencia indagar, componente Organísmico 2. Cuando se están formando los nuevos virus dentro de la célula A. el ADN viral se ensambla dentro de unacápsula proteica antes de salir de la célula. B. el ARN viral se ensambla dentro de unacápsula proteica antes de salir de la célula. C. el ADN de la célula produce las proteínasde la cápsula viral en las que se ensamblan las partículas de ADN viral. D. el ADN viral produce ADN celular y proteínas de la cápsula en las que seensambla el virus. Competencia explicar, componente celular RESPONDA LA PREGUNTA 4 Y 5 DE ACUERDO A LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Competencia interpretar situaciones, componente ecosistémico 21 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 3. En la tabla se muestra las diferentes concentraciones de sales en cinco ambientes acuáticos Si la salinidad es el único factor que afecta a estas 4 especies, usted podría afirmar que: A la especie 1 sobrevive mejor en un río que la especie 2 B. el mar cerca al delta es el ambiente que mayor número de especies puede contener C. la especie 2 puede sobrevivir en más ambientes que las demás D. el lago salado es el único ambiente en el que la especie 4 sobrevive 4. Existe una bacteria (especie 5) que se alimenta de las especies 2, 3 y 4 por igual, posee una velocidad de reproducción más alta que la que pueden alcanzar estas especies y además no se ve afectada por la concentración de sales. En el laboratorio se preparan 4 tubos de ensayo con diferente salinidad y se coloca en cada uno el mismo número de individuos de las especies 3 y 5 y de una tercera especie acompañante, como se muestra en la tabla. Teniendo en cuenta la gráfica, se esperaría quela especie 3 A. desaparezca antes que la acompañante enel tubo 1 B. desaparezca al mismo tiempo que la acompañante en los cuatro tubos C. desaparezca antes que la acompañante enel tubo 3 D. no desaparezca en los tubos 2 y 4 Tabla de respuesta: 1 2 3 4 A B C D 22 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. TALLER N° 9. MICROORGANISMOS BENEFICOS Y PERJUDICIALES TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - - Que yo conozca los diferentes efectos que pueden Realizo lectura comprehensiva e tener los microorganismo, según sus características y interpreto textos, de tal manera el ambiente que habite que pueda debatir y defender mis puntos de vista Que yo establezca argumentos de tal manera que pueda defender mis puntos de vista sobre los microorganismos FASE COGNITIVA: Microorganismo o microbio es un organismo microscópico que individualmente no puede observarse a simple vista, está compuesto de una o más células y es capaz de reproducirse por división. Los microorganismos tienen muchas formas y tamaños y pueden vivir solos o agrupados en comunidades. Los microorganismos tienen una gran capacidad de sobrevivencia y diversidad que han logrado perdurar hasta el día de hoy y se encuentran en todas partes. Los microorganismos han sobrevivido por miles de millones de años debido a su forma y velocidad de reproducción y a sus cambios genéticos o mutaciones. Dado la diversidad de microorganismos existentes, muchos de ellos pueden ser benéficos para el ser humano(la mayoría) y otros perjudiciales. FASE EXPRESIVA: ACTIVIDAD PREVIA AHORA A… DEMOSTRAR LA DIVERSIDAD GENÉTICA DE LOS MICROORGANISMOS PREVIAMENTE A LA CLASE DEBES HABER REALIZADO LOS SIGUIENTES PASOS Y RESUELTO LAS RESPECTIVAS PREGUNTAS O INDICACIONES 1. Pone un pedazo de pan, un limón o cualquier alimento sobre una toalla de papel húmeda (no mojada), pone esto en una bolsa plástica, o sea hace una cámara húmeda. Guarda las muestras en un lugar tibio por unos días y observa que le pasa a los alimentos. Usa una lupa estereoscópicapara mirar las muestras. Dibuja y colorea. 2. Recolecta hortalizas, frutas u otros cultivos que se vean enfermos, por ejemplo una papa atizonada, podrida o manchada. Ponlas en una bolsa con papel húmedo mantenlas bajo las mismas condiciones, como en el ejemplo anterior. Observa que le pasa a las muestras. Usa una lupa estereoscópica para mirar y luego dibuja y colorea. 3. Visita un parque o un bosque cercano. Mientras paseas observa los árboles caídos, los árboles viejos, las hojas en el suelo, zonas húmedas cerca de los árboles. Dibuja y cuantifica los tipos de callampas, “orejas de palo” y otros microorganismos que puedas observar. ¿Dónde están? , ¿Cómo es el ambiente donde viven? Averigua que estás viendo. Toma nota de todas tus observaciones en cada actividad, Dibuja, colorea, compara y averigua.¿Qué observaste? ¿Qué le pasa al pan y al limón? ¿Por qué los alimentos se 23 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. descomponen? ¿Qué rol crees que cumplen los microorganismos que observaste sobre las muestras enfermas y sobre los árboles caídos? ¿Qué es una enfermedad en un cultivo? ¿Qué es un patógeno? ¿Qué es y qué función tienen las callampas? Reflexiona: ¿Los microorganismos son amigos o enemigos del hombre FASE EXPRESIVA: EN CLASE ACTIVIDAD: AHORA A… JUGAR 24 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA - TALLER N°10. LA MICROBIOLOGIA APLICADA “BIOTECNOLOGIA” TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ____ de ____ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo identifique la aplicación de los Analizo y argumento datos, tablas y gráficos conceptos de ciencias en la vida diaria, a como resultado de la interpretación de través de la biotecnología. situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con microbiología. FASE COGNITIVA Los microorganismos son, actualmente, fundamentales en diversas industrias. Se usan de diversas maneras, un ejemplo de ello se abordara a través del siguiente artículo Artículo: Limpiarían con bacterias el fuel del Prestige La oferta de colaboración permitiría completar la limpieza en zonas de difícil acceso (en playas y rocas) y acelerar la degradación del fuel. Una oportunidad para las bacterias. La Universidad de Barcelona (UB) ha ofrecido al Ministerio de Ciencia y Tecnología un equipo de microbiólogos expertos en la degradación de los hidrocarburos mediante bacterias, para limpiar zonas costeras contaminadas por el fuel de “Prestige”. Este ofrecimiento se aleja de las propuestas de inocular bacterias aisladas en laboratorio y plantea, en cambio, estimular los microorganismos que ya existen en la naturaleza y que han demostrado su capacidad para metabolizar hidrocarburos. Al frente del equipo se encuentra Anna María Solanas, profesora de Microbiología de la facultad de Biología (UB), que estudia desde hace 25 años la biodegradación de los hidrocarburos con cepas bacterianas. Esta tecnología –denominada biorremediación– aprovecha la capacidad de los microorganismos para eliminar contaminantes (en agua, sedimentos o suelos) transformándolos en anhídrido carbónico y agua, productos que son inocuos. Las bacterias, organismos unicelulares que se reproducen al dividirse incesantemente –y que están en la naturaleza desde hace más de 3.500 millones de años–, han desarrollado una gran “inventiva metabólica” para “ingerir” crudo. La técnica concreta experimentada es la biorremediación dirigida, fórmula válida sobre todo una vez que se ha retirado la mayor parte del fuel de playas y rocas. Los microorganismos presentes en la naturaleza son estimulados mediante la oxigenación o la adición de nutrientes, como fósforo y nitrógeno (aunque se debe hacer un uso muy prudente y controlado). En cambio, no está demostrado que la inoculación de bacterias de laboratorio mejore la depuración. Ayudar a la naturaleza La profesora Solanas juzga que ésta es una buena fórmula para limpiar zonas costeras de difícil acceso y donde no haya una gran urgencia por actuar, teniendo en cuenta que la naturaleza haría su tarea más lentamente. “Nuestro tratamiento acelera ese proceso de degradación y 25 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. perfecciona el trabajo que hacen los microorganismos de manera natural y, además, podríamos conocer los límites de esa degradación natural”, señala. Aun así, la profesora Solanas reconoce que el éxito de esta técnica puede quedar relativizado por el hecho de que el fuel del “Prestige” contiene una menor proporción de los componentes más biodegradables. Este equipo de investigadores ha puesto de manifiesto que la actividad metabólica aumenta espectacularmente en función de la temperatura, de manera que en los meses de verano las poblaciones microbianas están más activas. En el caso del fuel del mar, se propone que actúe la biorremediación natural, de manera que las bacterias trabajen solas, y se hace un mero control para comprobar cómo van desapareciendo el hidrocarburo por la biodegradación, fotooxidación y demás. “Actuar sobre el mar ofrece muchas dificultades, al ser un sistema abierto donde es complicado aplicar los posibles aditivos”, dice la profesora Solanas.28 de enero de 2003 Fuente: http://www.yloenvias.com/usuarios/ecopest-sl/bsr.htm FASE EXPRESIVA: AHORA A ANALIZAR EL ARTICULO PRESENTADO EN LA FASE COGNITIVA Consigno para analizar el artículo. 1. Resumo en el siguiente gráfico los contenidos centrales del artículo. Problema Solución ofrecida por los expertos Técnicas utilizadas para resolver el problema Ventajas del procedimiento Institución y/o personas que participan en la solución del problema Fuente de la información y especialistas entrevistados (especialidad y lugar de trabajo) Las siguientes consignas tienen por objetivo centrar la atención en párrafos y contenidos puntuales del artículo para analizarlo en profundidad y revisar los conceptos explicados. 1. En el artículo se propone estimular los microorganismos que ya existen en la naturaleza. Indico cómo se denomina esta metodología de biorremediación y en qué se diferencia de la bioaumentación. 2. ¿Cuáles son los cambios que se introducen en el ambiente para optimizar el medio en el cual actuarán las bacterias? 3. ¿Por qué el subtítulo que aparece en el texto menciona el término “ayudar” a la naturaleza? ¿Cuál es la tarea que hace por sí misma la naturaleza y cuál es la ayuda que se le brinda? ¿Por qué es necesario ayudar a la naturaleza en esta tarea? 4. El artículo expresa: “la profesora Solanas reconoce que el éxito de esta técnica puede quedar relativizado por el hecho de que el fuel del “Prestige” contiene una menor proporción de los componentes más biodegradables”. ¿Qué significa esta frase? ¿Cómo podría colaborar la biotecnología para mejorar el éxito de este procedimiento? 5. ¿En qué zonas se recomienda aplicar esta técnica? ¿Por qué la acción sobre el mar resulta más dificultosa? ¿Qué se hace en ese caso para descontaminar el mar? 6. Se podría afirmar que en el artículo se manifiesta cierta cautela a la hora de considerar los resultados de los procedimientos. Justifico la respuesta e indico cómo se manifiesta esta cautela en el texto del artículo. (Ej. Con el uso de verbos en tiempo condicional). 26 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 11 LABORATORIO APLICADO A LA “BIOTECNOLOGIA” TIEMPO PREVISTO: (semana número ___ del ____ al ___ de 20___ Horas de trabajo: 2) FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Que yo elabore yogur artesanal Sigo instrucciones y utilizo diferentes con pocos elementos y de una procedimientos en flujogramas forma sencilla lineales y de decisión en el - Que yo comprenda que en el planteamiento y solución de proceso de la elaboración de problemas relacionados con yogur participan microorganismos microbiología FASE COGNITIVA Antes de realizar la actividades referidas a la producción de yogur, es interesante trabajar con los alumnos el hecho de que la producción de este producto es un proceso biotecnológico debido al empleo de microorganismo en su elaboración, independientemente del empleo de técnicas de ingeniería genética. El Código Alimentario Argentino define el yogur (o "yoghurt") como aquella leche cuya fermentación se realiza con cultivos de bacterias Lactobacillus, a los que en forma complementaria pueden acompañar otras bacterias ácido-lácticas que, por su actividad, contribuyen a la determinación de las características del producto terminado. En consecuencia, el yogur es una leche fermentada a partir de leche enriquecida con otros sólidos lácteos como, por ejemplo, leche en polvo de distinto tenor graso y el agregadode edulcorantes nutritivos (azúcar) o edulcorantes no calóricos. En el esquema se muestran los pasos para la elaboración de yogur: ESQUEMA ELABORACION DE YOGUR Preguntas esquema: para analizar el 1) Teniendo en cuenta que el yogur se elabora a partir de leche cruda, que contiene una cantidad de grasa variable (dependiendo del tipo de alimentación que recibe la vaca, la época del año, etc.) ¿cuál será el objetivo de “estandarizar” el contenido de grasas de la leche? 2) Teniendo en cuenta que el deterioro de los alimentos se debe a la presencia de microorganismos 27 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. que se alimentan de ellos, ¿cuál será el objetivo de realizar un tratamiento térmico al procesar un alimento? 3) Un “starter” (o iniciador) es un concentrado de bacterias seleccionadas que se utilizan en la industria alimenticia. Puede ser puro (con un solo tipo de bacterias) o mixto (con varios tipos). Para la producción de yogur se utilizan las bacterias lácticas Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus. A partir de esta información se sugiere que los alumnos investiguen: a.¿Qué es la fermentación láctica? ¿Cuáles son sus b.¿Cuál es la función de las bacterias lácticas en la producción c.¿De dónde se extraerán las bacterias que constituyen el “starter”? productos? de yogur? 4) ¿Cuál será el objetivo y el resultado de incubar la leche a 43 ºC luego de adicionar las bacterias lácticas? ¿Tendrá esta etapa el mismo objetivo que el tratamiento térmico a 90ºC? Justificar la respuesta. 5) El enfriamiento detiene el proceso de fermentación y evita el desarrollo de otros microorganismos que pueden deteriorar el producto. ¿Qué sucede con las bacterias lácticas que se utilizaron en la elaboración del yogur? FASE EXPRESIVA Se sugiere que antes de comenzar la actividad, los alumnos analicen los pasos a seguir y comparen con los pasos que se realizan en la elaboración industrial del yogur AHORA PREPARO LOS MATERIALES: • 1 litro de leche • 3 cucharadas de yogur (entero o descremado) • 6 cucharadas de azúcar • Termómetro • Tiras para medir el PH. Procedimiento: 1. Se colocan en un recipiente la leche con el azúcar. 2. Medir el PH y anotar. 3. Calentar (sin llegar a hervir) durante 5 minutos. Luego, dejar enfriar hasta los 45°C aproximadamente y agregar el resto de los ingredientes (yogur, gotas de vainilla). Mezclar bien y colocar en un termo. 4. Dejar reposar durante 7 a 8 horas. 5. Cumplidas las horas establecidas, se obtendrán 10 vasos de yogur. 6. Medir nuevamente el pH. 7. Colocar de inmediato en la heladera. Preguntas para el análisis de la experiencia: 1) ¿Cuál será el objetivo de utilizar una cucharada de yogur en la elaboración casera de este producto? ¿Con qué etapa de la elaboración industrial se podría comparar? 2) ¿Qué función cumplirá la azúcar adicionada a la leche? Nota para el docente: El azúcar común (sacarosa) sólo adiciona sabor al yogur. La fuente de energía para el proceso de fermentación que realizan las bacterias lácticas es la lactosa, otro tipo de azúcar. 3) ¿Qué diferencia se registra en el pH medido en los pasos 2 y 6 de la experiencia? ¿Cómo se explica esta diferencia? 4) ¿Por qué en esta experiencia no se realiza la etapa de calentamiento a 90ºC, pero sí se incuba a 45ºC? Nota para el docente: teniendo en cuenta que el proceso se realiza a partir de leche pasteurizada, del cual ya se extrajeron los microorganismos potencialmente patógenos, si se calienta demasiado la leche se matarían las bacterias lácticas que permiten que el yogur se produzca. 28 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES GUIA 12. EVALUACIÓN FINAL DE PRIMER PERIODO COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Indicadores 3 y 4 Seleccione la respuesta correcta. 1. La clasificación de los virus es un punto de discusión en la biología, ya que no se ha establecido si se trata de organismos vivos o no. Una de las principales razones para que este hecho ocurra se debe a que los virus A. no se pueden autorreplicar sin infectar una célula B. no tienen material genético C. son muy pequeños D. tienen proteínas en su estructura 2. Una teoría propone que cierto tipo de bacterias "A" fueron incorporadas a otro tipo de bacterias "B", dando origen a las mitocondrias de las actuales células eucariotas. El argumento más fuerte a favor de la procedencia de las mitocondrias a partir de las bacterias "A" podría ser la presencia, tanto en las mitocondrias, como en las bacterias "A" de A. membranas y ATP B. ribosomas C. secuencias similares de ADN D. ARN y enzimas 3. Se realizó un experimento para evaluar el efecto de las bacterias asociadas al ciclo del nitrógeno en la producción de un cultivo de maíz. La variable estudiada fue el tipo de bacterias presente en el suelo. Antes de iniciar el experimento, el suelo fue esterilizado y repartido en tres parcelas; una de ellas se mantuvo libre de bacterias durante todo el experimento; a las otras dos parcelas se les introdujo, a cada una, 29 un grupo diferente de bacterias. Los resultados del experimento se presentan en el siguiente grafico Estos resultados se pueden explicar debido a que en las parcelas 1,2 y 3 había respectivamente: a. Bacterias fijadoras, bacterias desnitrificantes y suelo estéril (20%) b. Suelo estéril, bacterias fijadoras y bacterias desnitrificantes (30%) c. Bacterias desnitrificantes, bacterias nitrificantes, y suelo esteril (17%) d. Bacterias nitrificantes, bacterias fijadoras y suelo estéril (32%) Responda las preguntas de la 4 a la 6 según la siguiente información: En el laboratorio de un colegio se realiza un estudio para investigar el efecto de las condiciones ambientales en el metabolismo y en la tasa de reproducción de diferentes especies de microorganismos aisladas de una muestra desuelo de una ciénaga de Colombia. Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. El primer aspecto que deben resolver los estudiantes es la identificación de las condiciones óptimas para el crecimiento de un tipo de bacteria que abunda en la ciénaga. Para esto, aislaron las bacterias y las colocaron en tubos de ensayo con diferentes condiciones como se muestra en el siguiente gráfico: C. las bacterias pueden obtener energía de la glucosa en ausencia de oxígeno. D. a medida que se eleva la concentración de glucosa el oxígeno aumenta. 6. Para comprobar si las bacterias del experimento anterior requieren glucosa para su crecimiento los estudiantes deben realizar un experimento en el que se A. varíe la cantidad de bacterias en cada uno de los tubos B. varíe el tiempo del experimento por encima y por debajo de 24 horas. C. coloquen bacterias en tubos que no contengan glucosa y en otros que si la contengan. 4. Al cabo de 24 horas hay más bacterias en los tubos con oxígeno que en los tubos sin oxígeno porque D. coloquen bacterias en tubos que no contengan oxígeno y en otros con oxígeno. Tabla de respuesta A. la glucosa inhibe la reproducción de las bacterias cuando no hay oxígeno disponible. 1 A B. las bacterias no se reproducen en condiciones anaeróbicas porque el oxígeno es fundamental para su metabolismo. B C D C. la glucosa tiene el oxígeno necesario para la reproducción de las bacterias. D. en condiciones aeróbicas las bacterias obtienen más energía y por eso se reproducen más. 5. De los resultados del experimento se puede concluir que A. la concentración de glucosa no incide en el metabolismo de las bacterias. B. las bacterias obtienen energía del oxígeno y no de la glucosa. 30 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 2 3 4 5 6 ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS DISEÑO CURRICULAR COLEGIOS ARQUIDIOCESANOS GUÍA-TALLER Año lectivo: ____________ ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL: BIOLOGÍA GRADO: NOVENO PERÍODO: SEGUNDO 31 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. COLEGIO: GRADO: 9º ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL: BIOLOGÍA DOCENTE (S): TIEMPO PREVISTO: Un periodo (2) HORAS: 24 h/ periodo EXPLORANDO EL ADN Y EL ARN PROPÓSITOS DEL PERÍODO AFECTIVO: Manifestemos mucho interés en: Resolver problemas Interpretar gráficos Construir y graficar mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con el ADN y ARN para que se aproximen al pensamiento científico integral COGNITIVO: Comprehendamos los procedimientos para: Resolver problemas Interpretar gráficos Construir y graficar mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con el ADN y ARN, y tengan claridad cognitiva sobre cada una de las habilidades y eje temático categórico EXPRESIVO: Resolvamos problemas Interpretemos gráficos Construyamos y grafiquemos mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con el ADN y ARN, demostrando sus avances en el desarrollo del pensamiento científico integral. ENSEÑANZAS 32 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. COMPETENCIAS A DESARROLLAR Desarrollar el pensamiento a través del uso adecuado de los cromatizadores de la proposición, conceptos y precategorías, con sus respectivas operaciones intelectuales y mentefactos. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O. Seguir instrucciones y utilizar flujogramas lineales, paralelos, de decisión y mixtos en el planteamiento y solución de problemas propio de las ciencias naturales, aplicando el método científico. HABILIDADES A DESARROLLAR Analizar y argumentar datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones. Observar Plantear y argumentar hipótesis y regularidades Seguir instrucciones Relievar Inferir Construir macroproposiciones Realizar lectura comprehensiva Interpretar textos argumentales Producir textos argumentales Usar adecuadamente instrumentos de conocimiento; proposiciones, conceptos y precategorías Establecer relaciones Plantear y resolver problemas. Interpretar gráficos Comprehender e interpretar textos donde: -Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico. - Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de la energía. - Explico la diversidad biológica como consecuencia de cambios ambientales, genéticos y de relaciones dinámicas dentro de los ecosistemas. EJES TEMÁTICOS: Concepto Ácidos nucleídos: A.D.N y A.R.N. Síntesis de A.D.N y de proteínas. Ciclo celular Genoma humano Tecnología del A.D.N Recombinante. Clonación molecular Biotecnología EVALUACIÓN: INDICADORES DE DESEMPEÑO: 1. Desarrollo del pensamiento a través del uso adecuado de cromatizadores de la proposición conceptos y precategorías con sus respectivos mentefactos. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O: inferir, construir macroproposiciones y estructurar textos relacionados con biología molecular. 33 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 2. Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. 3. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. 4. Realizo lectura comprehensiva molecular. e interpreto textos relacionados biología 5. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre biología molecular. DIDÁCTICAS A EMPLEAR DURANTE EL PERÍODO: Didácticas proposicionales. Didácticas conceptuales. Didácticas argumentales. Didácticas experimentales 34 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES PRUEBA DE DIAGNÓSTICA COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta. 1. En un laboratorio se tenían dos cultivos de células de animales vertebrados de los que se desconoce su origen. Para averiguarlo se observaron los cromosomas de las células de los cultivos encontrando lo siguiente: La hipótesis más aceptable sería que las células de los dos cultivos son de individuos: A. de la misma especie aunque la 2 es de un individuo con mutaciones mientras la 1 no. B. de la misma especie pero la 1 es una célula sexual y la 2 de otra parte del cuerpo. C. de especies diferentes aunque la 1 se originó por mitosis y la 2 por meiosis. D. de la misma especie pero la 1 pertenece al núcleo y la 2 a la mitocondria. 2. Las proteínas son sintetizadas en los ribosomas a partir de la información codificada en el ARN mensajero. Suplida la necesidad, el ARN mensajero es destruido. La gráfica que mejor ilustra este proceso es: 3. En las células eucariotas el ADN se transcribe a ARN y posteriormente éste se traduce para fabricar una proteína. Como se muestra en el esquema, la cadena de ADN se transcribe a su complementario de ARN mensajero (ARNm). 35 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Este sale del núcleo y es leído, en grupos de 3nucleótidos para atraer complementarios de ARN de transferencia (ARNt), a los cuales se unen aminoácidos (aa) particulares, con la ayuda de los ribosomas. Teniendo en cuenta el código de traducción (ARNtaa) que aparece en la tabla, la secuencia de aminoácidos que se produciría a partir de una secuencia de ADN: AATTTAGAC, sería A. LEU - ISO - VAL B. ISO - LEU - PRO C. ISO - LEU - TRP D. ISO - LEU – ISO 4. Las células eucariotas realizan tres procesos fundamentales para su mantenimiento y reproducción: la replicación, la transcripción y la traducción. En un experimento con males se modifica una de las moléculas que intervienen en estos procesos. Si esta modificación se evidencia en la descendencia de estos animales, es muy probable que la molécula modificada haya sido: A. ADN B. ARN C. ATP D. proteína 5. Una mutación es el cambio de uno o varios nucleótidos del ADN de un individuo. Si la mutación se expresa en el cambio de una característica fenotípica del individuo se puede decir que: A. cambió el número de cromosomas. B. no ocurrió síntesis de proteínas C. se sintetizó una proteína diferente a la esperada 36 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 13 UN RECORRIDO EN LOS ACIDOS NUCLEÍCOS: ADN Y ARN TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo identifique la diferencia entre la estructura del ADN y el ARN Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. - Que yo sea capaz de - Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. desarrollar secuencias de nucleótidos. FASE EXPRESIVA AHORA……….. A PRACTICA SECUENCIAS DE NUCLEÓTIDOS 1. Indico a qué tipo de ácido nucléico corresponden las siguientes secuencias de nucleótidos: a) 5´ ...CCGATC......3´b) 5´...CGATCC.......3´c) 5´...UACCGA......3´ d) 5´...ACCGUU......3´ 2) ¿Cuántos enlaces Ester hay en un dinucleótido?. ¿Dónde se localizan? 3) El ADN presente en una determinada especie bacteriana posee, sobre el total de bases nitrogenadas, un 18% de citosina. Calcular el % de las restantes bases presentes en el ADN de la bacteria. 4) ¿A qué tipo de ácido nucléico corresponde la siguiente estructura? 37 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 1 CLARIDAD COGNITIVA DEL INSUMO: COMPUESTO ORGANICO Son de origen natural. Molécula formada por nucleótidos. Su estructura es: 1 azúcar, 1 grupo fosfato y 1 base nitrogenada. Encargados de almacenar y transmitir la información genética de una generación a otra. El mentefacto conceptual trae articulado una serie de proposiciones relacionadas con el concepto de ÁCIDO NUCLEICO. Demuestro tus habilidades de redacción de textos con coherencia y cohesión a manera de artículo científico. Consulto como se hace esto a mi maestr@ Forma estructuralmente los cromosomas. Contiene el código genético en sus nucleótidos. Base genética de la herencia. 38 Moléculas compuestas de 1 o más cadenas de aminoácidos. Se caracterizan por tener múltiples funciones: Dirigir reacciones químicas, estructurar, almacenar energía, transportar, movimiento celular. Moléculas formadas por C, H, O, N, P y S. ÁCIDO NUCLEICO SEGÚN SU ESTRUCTURA ÁCIDO DESOXIRIBONUCLEICO A.D.N. Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Grupo diverso de moléculas formado por CH. Hidrofóbica e insoluble en agua. Aceites, grasas etc. Moléculas formadas por C-H-O. Son azucares pequeños solubles en agua. Fuente importante de energía. Participa en la síntesis de proteínas. Se origina a partir del ADN. Carece de timina. ÁCIDO RIBONUCLEICO (A.R.N) PROTEINAS LÍPIDOS CARBOHIDRATOS GUÍA- TALLER N° 14. SINTESIS DE ADN Y PROTEINAS TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Que yo resuelva problemas relacionados con la síntesis de proteínas y ácidos nucleícos. Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. - Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. FASE COGNITIVA: CLARIDAD COGNITIVA Básicamente, la relación entre el ADN, el ARN y las proteínas se desarrolla como un flujo de actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye el dogma central de la biología molecular, podríamos graficarlo así: ADN --------> ARN replicación --> transcripción --> traducción ----------------> PROTEINAS Descriptivamente, diremos que el ADN dirige su propia replicación y su transcripción o síntesis a ARN (reacción anabólica), el cual a su vez dirige su traducción (reacción anabólica) a proteínas. De lo anterior se desprende que la transcripción (o trascripción) es el proceso a través del cual se forma el ARN a partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizar proteínas (traducción). Para mayor comprensión, el proceso de síntesis de ARN o transcripción, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena sencilla. El ADN, por tanto, sería la "copia maestra" de la información genética, que permanece en "reserva" dentro del núcleo. 39 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. El ARN, en cambio, sería la "copia de trabajo" de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones (traducción) para la síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero (ARNm). La replicación y la transcripción difieren en un aspecto muy importante, durante la replicación se copia el cromosoma de ADN completo, pero la transcripción es selectiva, se puede regular. La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde. Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente. FASE EXPRESIVA Ahora… a practicar 1. Una determinada molécula de ADN de cadena doble presenta un 30% de adenina. a) ¿Cuáles serán los porcentajes de timina, guanina y citosina? Razono la respuesta. b) ¿Cuál será el porcentaje conjunto de bases púricas? ¿y el de bases pirimidínicas? Razono la respuesta. c) Indico qué valor tomará la relación bases púricas/bases pirimidínicas en dicha molécula. Razono la respuesta. 2. ) Los ácidos nucleícos son uno de los componentes más importantes de la célula ya que son los encargados de transmitir la información genética. a) Represento la estructura básica de un nucleótido. b) Empleando los esquemas adjuntos, dibujo el fragmento de ADN nuclear con la secuencia “TAC” en una cadena. 40 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA -TALLER N°15. Ciclo celular TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Que yo identifique e interprete Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados con la gráficos acerca de cada uno de los división celular periodos de la división celular FASE COGNITIVA Las células pasan por un ciclo que comprende dos periodos: la interfase y la división celular. Esta última tiene lugar por mitosis o meiosis. La mayoría de las células pasan la parte más extensa de su vida en interfase, durante la cual duplican su tamaño y el contenido cromosómico. El ciclo celular puede ser considerado como una compleja serie de fenómenos que culminan cuando el material celular se distribuye en las células hijas. La división celular puede considerarse como la separación final de las unidades moleculares y estructurales previamente duplicadas. FASE EXPRESIVA AHORA … RELACIONO LO VISTO EN CLASE 1. La etapa del ciclo celular dónde cada cromosoma está compuesto de dos cromátidas en preparación para la mitosis. A. G1 B. S C. M D. G2 2. Las clases de enzimas que participan en el desencadenamiento de eventos en el ciclo celular son llamadas: A. proteasas B. transferasas C. Quinasas D. núcleasas 41 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 3. ¿Qué secuencia del ciclo celular es común en los Eucariontes? A. G1 a G2 a S a M a citocinesis B. G1 a M a G2 a S a citocinesis C. G1 a S a M a G2 a citocinesis D. G1 a S a G2 a M a citocinesis 4. La etapa del ciclo celular dónde la célula se está preparando para comenzar la replicación del ADN es llamada: A. G1 B. G2 D. S E. M 5. Las proteínas que forman un complejo con el ADN produciendo las "cuentas de un rosario" o núcleosomas son llamadas: A. quinasas B. proteasas C. fibras del huso D. histonas 6, ¿Cuál de las siguientes características de la división celular son diferentes en células animales y vegetales? A. profase B. metafase C. anafase D. citoquinesis Interpreto imágenes. Escribo cada una de las secuencias mostradas en el presente ciclo celular. 42 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 16. GENOMA HUMANO TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Que yo sea analítico y crítico sobre Realizo lectura comprehensiva e los proyectos actuales de la ciencia, interpreto textos relacionados con el como es el caso del proyecto del genoma humano genoma humano Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre el genoma humano FASE COGNITIVA El Genoma debe ser entendido como la totalidad de la información genética almacenada en el ADN de las células. Cada persona tiene su propio genoma, el cual guarda una gran similitud (99,8%) con todos los de su propia especie y tan solo se diferencia de la del chimpancé en algo más del 1%. Esa información, que se encuentra almacenada en todas y cada una de sus células y que le define e identifica como ser único e independiente, es lo que conocemos como su patrimonio genético o genoma. El genoma humano, ese gran libro de la vida que contiene las instrucciones que determinan las características físicas y en parte psicológicas e intelectuales del individuo, ha sido recientemente descifrado en más del 99% de su totalidad, gracias al esfuerzo de un consorcio público internacional (Proyecto Genoma Humano) y una empresa privada (Celera). Pero, habrá que esperar algunos años más, hasta disponer de la información completa del genoma. Una vez conocida la secuencia de letras contenidas en el ADN que simbólicamente podemos considerar que forman las palabras y frases de este gran libro de la vida, queda todavía un importante camino que recorrer, y es conseguir interpretar y comprender dicha información, saber la localización y relevancia de cada uno de los genes así como sus implicaciones en el diagnóstico de las enfermedades y en la terapéutica personalizada de cada individuo. En este sentido, la secuenciación del genoma abre una nueva avenida en el conocimiento y fundadas expectativas de interés en el área socio-sanitaria. Pero quedan todavía importantes cuestiones por resolver antes de que estas expectativas sean una realidad. FASE EXPRESIVA… PREVIA A LA CLASE 43 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. AHORA… INDAGANDO SOBRE EL PROYECTO DEL GENOMA HUMANO ¿Qué saben del Proyecto Genoma Humano? Este es el momento de averiguarlo. En equipo, realizo un informe y una pequeña presentación multimedia sobre este tema, para exponerlo ante mis compañeros. Debo tener en cuenta: qué es, quién trabaja en el proyecto, los avances científicos que lo generaron, y los posibles beneficios y riesgos para la sociedad. 1- Selecciono los artículos más apropiados que me encuentro en internet. 2- Pienso y comento con mis compañeros de equipo sobre las futuras consecuencias del Proyecto Genoma Humano. 3- Debato sobre el tema y anoto los puntos más relevantes en borrador, me sirven para realizar el informe. 4- En un documento nuevo de Word respondo: ¿Qué es el Proyecto Genoma Humano? ¿Quién trabaja en él? ¿Cuáles son los avances científicos que lo originaron? 5- Reúno toda la información de los artículos adecuados, datos de la prensa y fuentes en internet, y en el mismo documento agrego lo que crean necesario. 6- Por turnos, discuto lo que consideran como beneficios más importantes y los riesgos más graves del proyecto. Intercambio ideas sobre los fundamentos de cada punto que consideren como beneficio y como riesgo para la humanidad. 7- Utilizo Microsoft Word para ir organizando la información y así poder realizar la presentación multimedia. 8. Abro Microsoft PowerPoint y comienzo a realizar la presentación multimedia de acuerdo con la información que organizaron en Word. Debe contener: 15 diapositivas, introducción; desarrollo (consecuencias, avances, etc.); conclusión; imágenes. 9. INFIERO MENSAJES GRÁFICOS. Que concluyo. 44 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES GUIA 17. PREEVALUACIÓN COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta 1. Una teoría propone que cierto tipo de bacterias "A" fueron incorporadas a otro tipo de bacterias "B", dando origen a las mitocondrias de las actuales células eucariotas. El argumento más fuerte a favor de la procedencia de las mitocondrias a partir de las bacterias "A" podría ser la presencia, tanto en las mitocondrias, como en las bacterias "A" de (C). A. membranas y ATP B. ribosomas C. secuencias similares de ADN D. ARN y enzimas 2. Para que una célula pueda realizar la división mitótica es condición fundamental que previamente se dé (A) A. duplicación del número cromosómico. B. reemplazo de ADN por ARN. C. rompimiento de la membrana. D. reducción del número cromosómico. 3. La duplicación del ADN es un proceso que conlleva a la formación de más ADN, mientras que en la transcripción se forma ARN a partir de ADN. Se tiene la cadena de ADN A T G C G Ten donde la flecha señala el sentido en que es leída la secuencia durante la duplicación y/o la transcripción. De acuerdo con ésto, las cadenas resultantes para estos dos procesos son (A) 45 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 4. En los organismos, los descendientes heredan las características de sus padres; al respecto se ha podido comprobar que los responsables de transmitir esta información son los genes que se encuentran formando parte de los cromosomas. A su vez, los genes están formados por una biomolécula conocida como ácido desoxirribonucleico (ADN); en algunos casos el orden de la secuencia de componentes en esta biomolécula se ve alterado, fenómeno que se conoce como mutación. La gráfica que mejor expresa la organización de los componentes señalados en el enunciado anterior es: 5. El ser vivo está formado por macromoléculas que generalmente son polímeros, esto es, moléculas, formadas por la unión de varias moléculas pequeñas similares. Así, los ácidos nucleícos son cadenas de nucleótidos, las proteínas cadenas de aminoácidos y los polisacáridos cadenas de azúcares simples. Cuando la célula va a iniciar su proceso de división, debe primero replicar su ADN para lo cual necesita abundancia de: A. aminoácidos B. ácidos grasos C. nucleótidos D. monosacáridos 6. Para que una célula pueda realizar la división mitótica es condición fundamental que previamente se dé A. duplicación del número cromosómico B. reemplazo de ADN por ARN C. rompimiento de la membrana D. reducción del número cromosómico 1 2 3 4 5 A B C D 46 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 6 GUÍA TALLER N° 18 Tecnología del ADN recombinante TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo sea analítico y crítico sobre los proyectos actuales de la ciencia, como es el caso del proyecto del genoma humano EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. - Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. FASE COGNITIVA Esta tecnología nos permite obtener fragmentos de ADN en cantidades ilimitadas, que llevará además el gen o los genes que se desee. Este ADN puede incorporarse a las células de otros organismos (vegetales, animales, bacterias...) en los que se podrá "expresar" la información de dichos genes. (De una manera muy simple podemos decir 47 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. que "cortamos" un gen humano y se lo "pegamos" al ADN de una bacteria; si por ejemplo es el gen que regula la fabricación de insulina, lo que haríamos al ponérselo a una bacteria es "obligar" a ésta a que fabrique la insulina. FASE EXPRESIVA AHORA... INTERPRETAR GRAFICOS 1. Describo los pasos de la formación de ADN recombinante, rellenando los espacios en blanco con las palabras adecuadas. Ahora… a escribir 1. Realizo un pequeño resumen sobre las ventajas y peligros, respecto al equilibrio ecológico, a la alimentación y a la salud humana, que se pueden derivar de la aplicación de las técnicas de ingeniería genética. 2. Imagino que eres un científico al que le encargan que procure que no desaparezca una especie de planta en peligro de extinción. ¿Qué estrategias utilizaría? 3. Actualmente los responsables del Proyecto Genoma Humano han logrado secuenciar todo el ADN humano. Explico qué es lo que se ha realizado. ¿Qué pasos se han de llevar a cabo ahora? ¿Qué ventajas puede aportar este proyecto? ¿Qué implicaciones sociales puede tener? 48 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 19 Tecnología del ADN recombinante TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Que yo sea analítico y crítico sobre los proyectos actuales de la ciencia, como es el caso del proyecto del genoma humano. - Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. FASE EXPRESIVA 1) Entrar a este link http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividad es.htm y resuelvo en forma interactiva las actividades 1 a 6. Se autocorrigen. El resto de las actividades no son obligatorias porque no abarcamos tantos temas pero puedo entrar y mirar. Ayuda: en esa misma página voy a la barra de arriba donde dice contenidos y tendé explicaciones que me ayudaran a resolver y entender las actividades. 2) Respondo : a) ¿Cómo es que la rápida reproducción bacteriana las hace ser una buena opción para clonar un gen ajeno? b) ¿Qué es un plásmido? ¿Qué características debe reunir para funcionar como vector? Esquematízo ¿A qué se llama plásmido recombinante? ¿Cómo se logra? c) Al hacer ADN recombinante, ¿Cuál es el beneficio de usar una enzima de restricción que corte el ADN dejando extremos pegajosos? d) ¿Qué es una biblioteca de ADN? ¿Cómo se construye? e) ¿Cómo es que una sonda que consiste en ADN o ARN radioactivo permite que un investigador encuentre los clones bacterianos que portan un gen en 49 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. particular? 3) Sitúo en el esquema (usando las letras) los siguientes elementos, reactivos o técnicas indicando brevemente en una frase el propósito de éstos: (A) DNA cromosómico (B) ADN recombinante (C) Inseto (D) Vector Enzima restricción (F) Ligasa (G) Electroporación (H) Célula huesped (E) 4. Un fragmento de ADN fue incubado por separado con una enzima de restriccíon 1 y 2 y luego con ambas. Se lo sometió una electroforesis en gel de agarosa obteniéndose las siguientes bandas: Enzima 1: 1 banda de 45 Kb y una banda de 15 Kb Enzima 2: 1 banda de 43 Kb, 1 de 10 Kb y 1 7 Kb Enzima1/ 2: 1 banda de 35 Kb, 1 de 10 Kb, 1 de 8 Kb y 1 de 7 Kb a) EL siguiente esquema represento el mapa de restricción de un fragmento de ADN lineal: coloco el tamaño de cada fragmento. 2 50 1 2 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 20 Clonación molecular TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: - Que yo sea analítico y crítico sobre los proyectos actuales de la ciencia, como es el caso del proyecto del genoma humano. - Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. FASE COGNITIVA LA CLONACIÓN Un clon es una unidad genéticamente igual a la unidad predecesora, de la que está clonado. La unidad puede ser molecular, clonando un gen, un grupo de genes, el ADN completo, una célula, un tejido, un órgano o un individuo completo. Los clones se producen de forma natural por división asexual. La clonación plantea una serie de problemas que están todavía por resolver. Clonación molecular La clonación de moléculas puede realizarse por dos procesos, la clonación acelular o la clonación celular. FASE EXPRESIVA 51 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 1. Ordeno correctamente las frases siguientes, para obtener una definición de vector de clonación y diferenciar sus tipos. Fragmentos pequeños de ADN. capaz de entrar en una bacteria, Plásmidos y virus bacteriófagos Cósmidos, cuando los fragmentos capaces de transportar artificiales de levaduras y de bacterias respectivamente de vectores de clonación: YAC y BAC que son cromosomas Existen diversas clases son mayores y los una molécula de ADN pequeña normalmente Escherichiacoli, y Un vector de clonación es de autoduplicarse en ella. 2. Indico en qué fase de la clonación de un gen, se realizan los siguientes eventos Aislar el ADN mediante cromatografía liquida Unir covalentemente el vector y el ADN inserto mediante una ligasa Separar células que contienen ADN recombinante de las que no lo contienen Unir el vector y el ADN por los extremos cohesivos Cortar el vector con enzimas de restricción Introducir el ADN recombinante en una célula huésped Separar las células que contienen ADN recombinante de las que no lo contienen Concentrar y fragmentar el ADN mediante enzimas de restricción Añadir segmentos reguladores de la expresión génica Inducir la división de células huésped, de forma que se producen también copias de ADN recombinante 52 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 21 biotecnología TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - - Que yo Comprenda el concepto de biotecnología clásica y moderna. Que yo Interprete a partir de esquemas o de casos concretos la diferencia entre las técnicas que emplea la biotecnología tradicional y la moderna. Que yo Valore la función de los microorganismos en procesos productivos. EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. FASE COGNITIVA La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre. Así, la biotecnología tiene una larga historia, que se remonta a la fabricación del vino, el pan, el queso y el yogurt. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche puede convertirse en queso o yogurt, o que se puede hacer cerveza fermentando soluciones de malta y lúpulo fue el comienzo de la biotecnología, hace miles de años. Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. Los científicos actualmente comprenden en detalle cómo ocurren estos procesos biológicos lo que les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales para poder lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura del papel e industria farmacéutica. La biotecnología moderna, en cambio, surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto “ingeniería genética”, para modificar y transferir 53 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. genes de un organismo a otro. De esta manera es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. FASE EXPRESIVA a) Actividad 1. Ahora a……La comprensión de conceptos Las preguntas que se sugieren a continuación tienen por objetivo repasar los conceptos trabajados en la fase cognitiva, y evaluar su comprensión. 1. ¿A qué se denomina biotecnología tradicional? 2. Aporto ejemplos de productos que se obtiene a través de la biotecnología tradicional, y que se emplean en diferentes industrias. 3. Explico cuál es la función de las enzimas y dar ejemplos de enzimas que se emplean en productos biotecnológicos. 4. ¿Cuál es la principal diferencia entre la biotecnología tradicional y la moderna? 5. Enumero ejemplos de productos obtenidos por biotecnología moderna. Actividad 2: Biotecnología en esquemas 2. El siguiente esquema representa las técnicas de la biotecnología tradicional y de la biotecnología moderna empleadas en la obtención de nuevos cultivos. Se formulan preguntas que guían el análisis del esquema por parte tuya. cruzamiento tradicional planta parental 1 planta parental 2 X gen de interés nueva variedad biotecnología moderna organismo de origen (cualquier especie) variedad de planta comercial gen de interés nueva variedad 1. ¿Qué representan las cadenas o hileras de eslabones dibujadas en el esquema? 2. ¿Por qué se representan estas cadenas 3. ¿Qué representa el eslabón pintado de color rojo? 54 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. de diferente color? GUÍA TALLER N° 22. biotecnología TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ Horas de trabajo: 2 de 20___ FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo Comprenda el concepto de biotecnología clásica y moderna. Que yo Valore la función de los microorganismos en procesos productivos. EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados biología molecular. FASE EXPRESIVA a) Actividad. Novedades de Biotecnología A continuación se reproducen dos artículos publicados recientemente en Novedades del sitio www.porquebiotecnologia.com.ar y se sugieren preguntas para su análisis. Papas transgénicas con más carotenoides Publicado el 25/11/2004 Investigadores del Instituto Escocés de Investigaciones Agrícolas en Invergowrie, Escocia, desarrollaron plantas transgénicas de dos variedades de papa, las llamadas Desiree y Mayan Gold, transformadas genéticamente para producir niveles mucho más altos de carotenoides. Los resultados fueron publicados recientemente en la revista científica TheJournal of Experimental Botany. Los carotenoides son pigmentos que les otorgan a las frutas y hortalizas, como la zanahoria, el tomate, los cítricos y los pimientos, sus característicos colores rojo, amarillo y naranja. Además, se cree que estos pigmentos protegen contra el cáncer, las enfermedades cardíacas y el deterioro de la visión en la vejez. Por ejemplo, el licopeno, presente en los tomates, se lo ha relacionado con un efecto protector frente al cáncer de próstata. La luteína y la zeaxantina, presentes en las verduras de hojas oscuras, frutas, maíz y yema de huevo, aparentemente demoran la degeneración macular relacionada con la edad (enfermedad común del ojo asociada con el envejecimiento, que destruye gradualmente la nitidez de la visión central). Los 55 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. investigadores introdujeron el gen de la enzima fitoeno-sintasa (crtB) de la bacteria Erwiniauredovora, en las plantas de papa, junto con los elementos genéticos necesarios para producir la enzima en los tubérculos. Los ensayos demostraron que los tubérculos de las plantas transformadas efectivamente contenían altos niveles de carotenoides, en particular, violaxantina, luteína, anteraxantina y beta-caroteno. Este trabajo es muy importante ya que la papa es la cuarta fuente de calorías en el mundo, y toda mejora nutricional que se haga en los tubérculos tiene un beneficio potencial enorme. Petunias transgénicas tolerantes a heladas Publicado el: 23/12/2004 El grupo de investigadores de la Universidad de Toledo (Ohio, Estados Unidos) creó petunias que sobreviven a temperaturas muy bajas. A través de la introducción de un gen proveniente de la planta modelo Arabidopsisthaliana, lograron que las petunias sobrevivieran a 22º grados Fahrenheit (-5º Celsius). “Podríamos transformar genéticamente a cualquier otro cultivo”, señaló R. V. Sairam, miembro del grupo de investigación. La modificación también confiere tolerancia a la sequía y a la salinidad. Las plantas tolerantes a heladas les permitirían a los productores reducir la temperatura de los invernaderos considerablemente. "Suena interesante”, declaró Gene Klotz, propietario de KlotzFlower Farm. “Los costos de calefacción hoy constituyen al menos el 35% de los costos totales de la producción”. Las petunias serán ensayadas por el Departamento de Agricultura, que además financió el proyecto. Probarán a qué temperatura pueden cultivarse y cómo crecen y cuánto tiempo las petunias transgénicas sobreviven a esa temperatura. Preguntas para el análisis del texto: 1. ¿A qué tipo de técnica, tradicional o moderna, se refieren estas notas? 2. ¿Dónde se realizan estos desarrollos? 3. ¿Cuál es el organismo modificado en cada caso? 4. ¿Cuál es la modificación practicada? 5. ¿Cuál es el organismo de origen, del cual se obtiene el gen de interés? 6. ¿Cuáles son las ventajas que ofrecería el nuevo producto (al consumidor y/o al productor)? 56 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 23. LABORATORIO TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________ Horas de trabajo: 2 de 20___ FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo diseñe donde aplique lo planteamiento hipótesis, y el resultados un experimento aprendido en el de problema, análisis de los EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: 1. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre biología molecular. 2. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. FASE EXPRESIVA En esta actividad se dividen en grupos y que, a partir de ciertas preguntas o problemas, formulen sus propias hipótesis y los pasos a seguir para resolverlas. Se debe buscar información sobre el tema, formular hipótesis, diseñar un experimento que permita responder a las preguntas formuladas, analizar los resultados y representarlos mediante gráficos, extraer conclusiones y finalmente informar al resto de los grupos en qué consistió la investigación realizada. A continuación se presenta un ejemplo de cómo podría plantearse la actividad: Observación: Un grupo de alumnos detectó que los brotes de un tipo de planta particular que crece bajo las piedras tienen color blanco, mientras que los que crecen afuera son de color verde. Una prueba de laboratorio permitió determinar que las plantas blancas carecen de clorofila. Problema: ¿Qué es lo que causa que las plantas que crecen bajo las piedras sean blancas? En este caso el problema se presenta a modo de pregunta. Hipótesis: Se sugiere que los alumnos planteen las hipótesis que se les ocurran de acuerdo con sus conocimientos previos. A continuación se plantean algunas de las posibles hipótesis que podrían surgir: 57 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Hipótesis 1: la presión que ejerce la piedra hace que los brotes sean blancos Hipótesis 2: la falta de oxígeno hace que los brotes sean blancos Hipótesis 3: la falta de luz hace que los brotes sean blancos Hipótesis 4 : el exceso de dióxido de carbono hace que los brotes sean blancos Se elige cuál es la hipótesis que parece mejor o más probable y se planifican las experiencias a realizar. Prueba de la hipótesis. Experimentación 1. Tomar una cantidad grande de semillas de la planta. 2. Dividirlas en dos grupos iguales. 3. Hacerlas germinar a todas en las mismas condiciones (humedad, temperatura, etc.) excepto por la luz (variable independiente). 4. El grupo A crecerá en luz blanca normal (cumple la función de control) y el grupo B en oscuridad total. Hay que tener en cuenta cuál es la fuente de luz empleada. Si se decide colocar una lámpara cerca de las plantas, controlar el factor “temperatura” ya que podría causar un aumento de la temperatura en relación con las plantas que crecen en la oscuridad, y en tal caso los resultados serían confusos ya que no se podría determinar cuál es el factor (luz o temperatura) que afecta los resultados en ambos grupos de plantas. 5. Esperar a que los brotes aparezcan y examinar su color (variable dependiente). 6. Repetir varias veces la experiencia y anotar los resultados (cantidad de brotes de cada color en ambos grupos). 7. Representar los resultados en tablas o gráficos. Conclusiones Se supone que esta experiencia permitiría confirmar la hipótesis según la cual la luz es un factor que afecta la producción de clorofila. Este problema es de tipo cualitativo. Se podría luego, continuar la experiencia y formular nuevas preguntas para determinar algunos factores cuantitativos. Por ejemplo: - ¿Cuál es la influencia de la longitud de onda en la producción de clorofila en los brotes? - ¿Cuál es la influencia de la intensidad de la luz en la producción de clorofila en los brotes? 58 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES GUIA 24. EVALUACIÓN COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta 1. Una persona fue llevada de urgencias a un hospital; los médicos encontraron que este paciente tenía una afección en la médula ósea por lo tanto su producción de glóbulos rojos era muy baja. Adicionalmente, las cantidades de azúcares y aminoácidos encontrados en la sangre estaban por debajo de lo normal. Lo anterior evidentemente comenzaba a afectar todas las células de su cuerpo pero lo primero que pasaría a nivel celular sería que: A. La respiración celular y la síntesis de proteínas se detendrían. B. Las membranas celulares no permitirían el paso de agua, sales o nutrientes. C. La producción de ARN mensajero y las transcripciones se detendrían. D. Los ciclos de síntesis de lípidos y la digestión en los lisosomas se detendrían. 2. En la siguiente tabla se muestran diferentes fases del ciclo celular sin especificar su orden Teniendo en cuenta la actividad que se realiza en cada una de las fases, el diagrama que las ordena correctamente es RESPONDA LAS PREGUNTAS 3 A 5 TENIENDO EN CUENTA LOS SIGUIENTES TEXTOS CULTIVO DE TOMATES A través de los años, el ser humano ha podido cultivar especies que ha escogido por sus características deseables. Las plantas seleccionadas presentan, entonces, ciertas 59 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ventajas frente a las especies silvestres que habitaban ese ecosistema porque el hombre le ha dado las condiciones para su supervivencia. 3. Un granjero utiliza las semillas de tomates rojos y jugosos para producir nuevas plantas. Si se sabe que la selección natural actúa favoreciendo la reproducción de individuos con características que resultan ventajosas para su supervivencia en un ambiente determinado, se puede afirmar que el aumento en la producción de los tomates deseados es un ejemplo de A. selección natural porque no se introducen cambios en el genoma de los tomates. B. selección artificial porque para la producción de los tomates se escogen ciertas características. C. selección natural porque las características seleccionadas son propias de los tomates. D. selección artificial porque se inducen artificialmente mutaciones. 4. Para aumentar la producción de tomates rojos y redondos, un agricultor decide usar semillas de la generación filial 1 (F1) provenientes del siguiente cruce Se puede decir que la opción que tomo el agricultor es A. conveniente, porque obtiene tomates rojos y redondos en la mayoría de los descendientes. B. conveniente, porque todos los descendientes son rojos y redondos. C. inconveniente, porque el porcentaje de descendencia de tomates rojos y redondos es poco en relación con el color anaranjado y forma alargada. D. inconveniente, porque aunque la mayoría de tomates son rojos su forma es alargada. 5. El color rojo de los tomates está determinado por una proteína formada por los siguientes aminoácidos: Ala .Cis . Val En la siguiente tabla se muestra la secuencia de ARN mensajero (ARNm) que codifica un respectivo aminoácido (a.a.) Al cosechar los tomates se observa que algunos presentan manchas blancas en su superficie. Estas manchas se deben a una mutación en solo uno de los nucleótidos del ADN que forma la proteína. ¿Cuál de las siguientes secuencias de ADN presenta esa mutación? A. TAT CAT CAA B. CAT ACG CAA C. CAT ACG GAA D. CAT TAT CAA 1 2 3 4 5 A B C D 62 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS DISEÑO CURRICULAR COLEGIOS ARQUIDIOCESANOS GUÍA-TALLER Año lectivo: ___________ ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL:BIOLOGÍA GRADO: NOVENO PERÍODO: TERCERO EXPLORANDO LA NATURALEZA 63 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. COLEGIO: GRADO: 9º ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL: BIOLOGÍA DOCENTE (S): TIEMPO PREVISTO: Un periodo (3) HORAS: 24 h/ periodo PROPÓSITOS DEL PERÍODO AFECTIVO: Manifestemos mucho interés en: Resolver problemas Interpretar gráficos Construir y graficar mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con los recursos naturales y las energía alternativas para que se aproximen al pensamiento científico integral. COGNITIVO: Comprehendamos los procedimientos para: Resolver problemas Interpretar gráficos Construir y graficar mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales Relacionados con los recursos naturales y las energías alternativas, y tengan claridad cognitiva sobre cada una de las habilidades y eje temático categórico EXPRESIVO: Resolvamos problemas Interpretemos gráficos Construyamos y grafiquemos precategoriales mentefactos proposicionales, conceptuales y Relacionados con el los recursos naturales y las energías alternativas, demostrando sus avances en el desarrollo del pensamiento científico integral. ENSEÑANZAS COMPETENCIAS A DESARROLLAR Desarrollar el pensamiento a través del uso adecuado de los cromatizadores de la proposición, conceptos y precategorías, con sus respectivas operaciones intelectuales y mentefactos. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O. HABILIDADES A DESARROLLAR Seguir instrucciones y utilizar flujogramas lineales, paralelos, de decisión y mixtos en el planteamiento y solución de problemas propio de las ciencias naturales, aplicando el método 64 Observar Plantear y argumentar hipótesis regularidades Seguir instrucciones Relievar Inferir Construir macroproposiciones Realizar lectura comprehensiva Interpretar textos argumentales Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. y científico. Analizar y argumentar datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones. Comprehender e interpretar textos donde: -Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico. - Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de la energía. - Explico la diversidad biológica como consecuencia de cambios ambientales, genéticos y de relaciones dinámicas dentro de los ecosistemas. Producir textos argumentales Usar adecuadamente instrumentos de conocimiento; proposiciones, conceptos y precategorías Establecer relaciones Plantear y resolver problemas. Interpretar gráficos EJES TEMÁTICOS: Recursos naturales: renovables y no renovarles. Uso adecuado, conservación y recuperación de los recursos naturales. Impacto de los recursos naturales en la economía. Formas de energía útil. Métodos alternativos de energía. Innovación para la producción de energía. EVALUACIÓN: INDICADORES DE DESEMPEÑO: 1. Desarrollo del pensamiento a través del uso adecuado de cromatizadores de la proposición conceptos y precategorías con sus respectivos mentefactos. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O: inferir, construir macroproposiciones y estructurar textos relacionados con los recursos naturales en la obtención de energía. 2. Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con los recursos naturales en la obtención de energía. 3. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con los recursos naturales en la obtención de energía. 4. Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados con fluidos. 5. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre los recursos naturales en la obtención de energía. DIDÁCTICAS A EMPLEAR DURANTE EL PERÍODO: Didácticas proposicionales. Didácticas argumentales. 65 - Didácticas conceptuales. - Didácticas experimentales Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES PRUEBA DE DIAGNÓSTICA COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta. RESPONDA LAS PREGUNTAS 1 A 4 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Comercio ilegal de fauna y flora. "El comercio ilegal de flora y fauna es una de las causas de la extinción de muchas especies. Las poblaciones de varias especies se han reducido drásticamente debido a esta actividad. Colombia, uno de los países con mayor biodiversidad en el planeta, es un centro importante para este tipo de comercio, el cual se ha convertido en la tercera actividad ilegal más lucrativa del mundo luego del tráfico de drogas y el tráfico de armas. Esta actividad mueve billones de pesos anualmente y las más afectadas son las especies de flora y fauna involucradas en este negocio. Como respuesta a este comercio ilegal de flora y fauna, varios países firmaron en 1973 el tratado internacional CITES, Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres, para proteger la fauna y flora silvestre de la sobre explotación y para evitar que el comercio ilegal pusiera en peligro de extinción a varias especies. CITES empezó a funcionaren Julio de 1975 y hoy en día tiene 143 países miembros”. Tomado de http://web.minambiente.gov.co/biogeo/menu /biodiversidad/especies/comercioilegal.htm COMPONENTE: Prácticas cotidianas individuales y colectivas y su incidencia en las dinámicas naturales y socioculturales. COMPETENCIA: construir explicaciones. 1. El comercio ilegal de especies afecta no solamente a los organismos 66 directamente implicados sino a todas las comunidades aledañas, porque A. la extracción selectiva de especies exóticas reduce el atractivo turístico de la región. B. La extracción de especies exóticas altera las investigaciones científicas que se realicen en el ecosistema. C. Las trampas utilizadas por los cazadores pueden afectar a otros animales del ecosistema e incluso al hombre. D. La dinámica natural de los ecosistemas se altera incidiendo directamente en los equilibrios existentes. COMPONENTE: Relaciones entre la dinámica industrial y agrícola y las alteraciones de los ecosistemas agua, suelo y aire. COMPETENCIA: construir explicaciones 2. El tráfico de especies con fines lucrativos tiene consecuencias para los ecosistemas porque: A. Se crean nuevas relaciones depredadorpresa en las redes tróficas. B. Aumentan las relaciones entre oferta y demanda de recursos. C. Conduce a la extinción de especies que dependen de ellos. D. Aumenta la competencia por un mismo recurso en el ecosistema. COMPONENTE: Impacto del desarrollo científico y tecnológico en la calidad de vida de los individuos, las poblaciones y las comunidades. COMPETENCIA: Plantear alternativas. Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 3. El control del tráfico de especies ha llevado al decomiso de animales que son llevados a centros de rehabilitación donde se valoran. Con base en la valoración realizada, aquellos animales que se consideran aptos para vivir en su entorno natural se liberan y los demás se mantienen en cautiverio. La vida en cautiverio para uno de estos animales puede: A. Reducir su reproducción natural por falta de individuos del sexo opuesto. B. Ser perjudicial porque las especies no pueden sobrevivir fuera de su entorno natural. C. Garantizar la conservación de la especie D. Prolongarle la vida porque disminuyen los riesgos naturales. 4. La reproducción en cautiverio es una técnica utilizada para conservar especies en vía de extinción. Por ejemplo, en 1987 se inició en Colombia el Programa de Reintroducción del Cóndor Andino, Vulturgriphus. Para ello se criaron varios polluelos en zoológicos norteamericanos y 67 luego se liberaron en Los Andes colombianos. A pesar del éxito del programa, esta especie aún se considera en vía de extinción. Para que estos programas den resultados más duraderos requieren complementarse prioritariamente con A. campañas masivas de divulgación dando a conocer el comportamiento de estos animales. B. campañas educativas con el fin de enseñar el valor ecológico de la especie. C. la creación de zonas protegidas donde se prohíba la caza de estos especímenes D. la creación de leyes que permitan sancionan la captura de cóndores 1 A B C D Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 2 3 4 GUÍA TALLER N° 25. UN RECORRIDO EN la naturaleza: identificando los recursos naturales renovables y no renovables TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de _________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA. MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo realice un análisis crítico de la situación actual del medio ambiente y pueda realizar propuestas como alternativas de solución INDICADOR DE DESEMPEÑO: Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con los recursos naturales en la obtención de energía. FASE EXPRESIVA AHORA……….. REALICEMOS UN ESTUDIO DE CASO “RANCHO AGUA ESCONDIDA” En México, como en otras partes del mundo, hay organizaciones que luchan en contra de un mundo consumista y poco amigable con el ambiente. Así, con el esfuerzo de algunas personas ha sido posible el surgimiento de empresas que son responsables. Una de estas organizaciones se encuentra entre Xico y Coatepec, en el estado de Veracruz. Es el rancho de agua escondida, que cuenta con 18 hectáreas y forma parte de un sistema de bosque mesófilo que recibe buena parte de humedad de la niebla que desciende del Cofre de Perote. En perfecta armonía con este entorno se cultivan casi 2000 especies vegetales. En este lugar se recicla todo y se gasta el mínimo de energía. En él se producen más de 200 productos orgánicos, como condimentos, mermeladas, pan y cereales, jabón, tés, café y flores medicinales. 1. Elaboro un proyecto de alternativas de solución para que orientes a personas de tu comunidad acerca de la forma en que puede llevarse a cabo una empresa respetuosa con el medio ambiente. Tengo presente incluir información básica, problema a solucionar, objetivos, alternativas y referencias. 2. Recopilo y organizo toda la información en un portafolio de evidencias. 68 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 1 CLARIDAD COGNITIVA DEL INSUMO: Realizo interpretaciones cognitivas escritas del siguiente mentefacto conceptual: Aquellos elementos que le aportan algún tipo de beneficio a la sociedad - - Todo aquel elemento que se toma de un ecosistema natural o modificado y que satisface necesidades humanas, de una sociedad particular, en un lugar y en un momento determinado RECURSOS RECURSOS NATURALES -Son los producidos por el hombre, partiendo de materiales naturales RECURSOS ARTIFICIALES Según su capacidad de renovación Son recursos cuyo tiempo de formación es geológico, millones de años, es decir, para los tiempos humanos, son elementos de la naturaleza que se agotan con su uso y no tienen posibilidad derenovación. 69 NO RENOVABLE S Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Son aquellos de origen biológico, no se agotan con el uso y tienen posibilidad de renovación RENOVABLE S Son aquellos que fluyen libremente, a pesar de su uso. El aire, la energía solar, el agua, son los ejemplos de estos recursos. PERPETUOS Aquellos recursos que son valorados por su capacidad futura de saciar necesidades, POTENCIALE S GUÍA TALLER N° 26. UN RECORRIDO EN la naturaleza: identificando los recursos naturales renovables y no renovables TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____de__________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - INDICADOR DE DESEMPEÑO: Que yo tome consciencia del impacto ambiental que generan las comunidades humanas en los ecosistemas, mediante mi propia evaluación del consumo de los recursos naturales. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con los recursos naturales en la obtención de energía. FASE COGNITIVA: CLARIDAD COGNITIVA Pero, más allá de la clasificación, la clave está en cómo las sociedades usan estos recursos…. Se lo denomina: “manejo de los recursos naturales”. ¿Qué quiere decir esto?.... hay algunas ideas clave que muestran las formas de manejo: • Cuando se establecen cupos de utilización de recursos naturales no renovables. Los cupos son cantidades límite sobre las cuales no debe sobrepasarse la de explotación. • Cuando se reconocen los ciclos de cuidado y renovación de los recursos naturales renovables, y se los aprovecha de acuerdo con estas lógicas. • Cuando se buscan alternativas de utilización de recursos renovables para sustituir a los recursos no renovables. • Cuando se “cuida” los recursos perpetuos, no contaminando el aire, el agua y otros…, no derrochando estos recursos… FASE EXPRESIVA Ahora… a practicar Actividad 1: los recursos renovables 1. Menciono algunos productos que utilizo en la vida diaria y que proceden de recursos naturales renovables Lugar donde lo utilizas Producto Casa Escuela Comunidad 68 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Recurso naturales renovable del que proviene 2. Explico cómo utilizar estos productos ¿haces buen uso de ellos? ¿Los desperdicias?, ¿los desechas fácilmente? Explico las respuestas. - ¿Qué procesos de transformación han sufrido para que puedas utilizarlos? - ¿Qué pasa con ellos cuando ya no te sirven? ¿A dónde van a parar? 3. Pienso en una zona cercana a mi ciudad. - ¿De qué manera se preserva esa zona? - ¿Cuántos objetos que utilizas diariamente provienen de ese ecosistema? Actividad 2: los recursos naturales de tu comunidad 3. Colombia y otros países de América latina son lugares donde existe una enorme cantidad de recursos naturales renovables y no renovables. La sugerencia es investigar cuales son las características de la comunidad donde vives. Los menciono en la siguiente tabla: Recursos naturales renovables Recursos naturales no renovables 4. ¿Cuáles de estos recursos utilizo para realizar mis labores diarias? 69 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA -TALLER N°27. Conservación y recuperación de los recursos naturales TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ___ al ___ de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo reconozca algunos indicios de -Produzco textos orales y escritos a partir de la pérdida de biodiversidad en la región observaciones que me permiten plantear donde se encuentra el centro educativo. hipótesis y regularidades. Que yo reconozca las funciones -Sigo instrucciones y utilizo diferentes sociales, económicas y ambientales de procedimientos en flujogramas lineales y de los parques nacionales naturales. decisión en el planteamiento y solución de problemas. FASE COGNITIVA La conservación es el método de utilización de unos recursos naturales o el ambiente total de un ecosistema particular, para prevenir la explotación, polución, destrucción o abandono y asegurar el futuro uso de ese recurso. Se trata de una actividad que fue adquiriendo protagonismo en relación con la industrialización y el uso continuado de materias no renovables, y tras el conocimiento de que nuestra vida tecnológica solo puede mantenerse mediante la conservación sostenible de los recursos naturales. FASE EXPRESIVA AHORA …¿Cuántos eran?... ¿Cuántos quedan? Aprovechando la información guardada en la tradición oral, debo indagar a mis padres y abuelos como era el lugar 40 o 50 años atrás: que especies de flora y fauna han desaparecido de la región; que cambios han ocurrido en el paisaje y cuáles han sido los cambios en el número de los habitantes. Con la información recopilada respondo a preguntas como: -¿Qué especies han desaparecido y que usos tenían? -¿Por qué ya no habitan en la zona? -¿existen nuevas especies de plantas y animales? -¿aparecieron naturalmente? -¿Fueron traídas por el hombre? -¿Han desaparecido algunos platos típicos de la cocina regional por cuenta de la perdida de la especie (planta o animal) con la cual se preparaba? -¿Qué actividades laborales han desaparecido por la pérdida de la oferta ambiental o de alguna especie? 70 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. -Compare el número de especies nativas que han desaparecido con el número de especies foráneas que se han introducido -¿Qué conclusiones puede sacar? Ahora… indagando sobre los parques para la gente Busco un mapa de su región que le permita diferenciar pequeñas poblaciones y ríos, donde pueda localizar que áreas protegidas por el estado colombiano están cerca al centro escolar. Escalas entre 25000 y 50000 pueden ser útiles. Trato de identificar hitos geográficos importantes dentro de cada unidad que faciliten la localización y la recordación, como ríos, picos, poblaciones, etc. -Identifico las poblaciones localizadas sobre las riberas de los ríos que tienen origen dentro de los parques. -Corto acetatos del mismo tamaño de los mapas y bordeo con cintas de colores para identificarlos. Cada color identifica una información diferente en el mapa. Por ejemplo los ríos en azul, los problemas ambientales en rojo, las áreas habitadas en naranja, según mi criterio. El acetato, le permite reutilizar los mapas muchas veces y sobreponer la información en capas, similar a un sistema de información geográfico. - Con lápiz para vidrio marque las áreas protegidas, los ríos, los asentamientos humanos, las vías de comunicación y otra información de importancia. - Realizo la siguiente tabla: Área protegida 71 Rio Municipio N habitantes Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Caudal captado GUÍA TALLER # 28 Recursos naturales y economía TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ___ al ___de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo sea analítico y crítico sobre la legislación ambiental del país, y genere propuestas alternativas para algunas problemáticas de gestión ambiental. INDICADORES DE DESEMPEÑO: Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados con la seguridad alimentaria Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre la economía ambiental. FASE COGNITIVA Nuestro análisis parte con la representación simplificada de una economía, donde el nivel de bienestar -utilidad- logrado por los agentes económicos se obtiene por el consumo de bienes y servicios. En esta simplificación no existe el medio ambiente y todo análisis parte con el proceso de producción de estos bienes los que se destinan al consumo presente y a consumo futuro -bienes de capital. Bajo esta perspectiva, la economía se puede caracterizar como un sistema lineal del tipo: Para simplificar el análisis, dejamos fuera lo que ocurre con los bienes de capital y la utilidad reportada por el consumo de bienes, sin embargo agregamos al flujo, los recursos naturales con lo que se tiene un esquema más completo. Los recursos naturales son un insumo del sistema económico que se utilizan en el proceso productivo. Al agregar este elemento, el sistema lineal queda como: Al incorporar los recursos naturales al flujo lineal, se define la primera función del medio ambiente, que es la de proveer recursos naturales (insumos) al sistema productivo. Del proceso de producción, consumo de bienes y de los recursos naturales se generan residuos. Sin embargo, los residuos de los recursos naturales son reciclados de forma natural, a diferencia de los residuos del sistema económico que no son reciclados en forma natural, los que pueden causar graves daños al medio ambiente. Esta condición de los residuos del sistema económico lleva a concentrarse sólo en ellos, de modo que al sistema económico lineal se agrega el flujo de residuos. 72 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Del gráfico anterior se desprende la existencia de una relación entre los recursos naturales y la cantidad de flujos de residuos generados en cualquier período de tiempo. Si nos olvidamos de la producción que se destina a la creación de bienes de capital -que es el consumo en períodos futuros-, entonces el flujo de residuos que se genera por el uso de los recursos naturales en cualquier período de tiempo, es igual a la cantidad de recursos naturales empleados y corresponden al flujo de masa de materiales. Es decir se cumple la siguiente igualdad: Recursos Naturales Usados = Residuos = Residuos RR.NN. + Residuos Producción + Residuos Consumo FASE EXPRESIVA… AHORA… INDAGANDO SOBRE LA SEGURIDAD ALIMENTARIA ¿Qué saben de la seguridad alimentaria? Este es el momento de averiguarlo. En equipo, realizo un informe y una pequeña presentación multimedia sobre este tema, para exponerlo ante mis compañeros. Debo tener en cuenta: qué es, quién trabaja en el proyecto, los avances científicos que lo generaron, y los posibles beneficios y riesgos para la sociedad. AHORA… IMAGINEMOS UN FUTURO SOSTENIBLE Materiales: - “Papelitos de Sostenibilidad”, cortados. - Papel y lápiz para cada grupo Instrucciones: 1. Divida a los participantes en grupos de 3 al azar 2. Pida a cada equipo que tome un papelito de sostenibilidad. 3. Los miembros de los grupos deben leer el papelito de sostenibilidad y considerar el significado del principio de sostenibilidad que les tocó (2 minutos). 4. Cada miembro de cada grupo deben pensar en una forma de implantar el principio de sostenibilidad en la comunidad Y una manera en que se podría implantar en su hogar. Una persona de cada grupo debe escribir los enunciados. En el nivel de la comunidad: - ¿Qué sugerencias les gustaron a los participantes? ¿Por qué? - ¿Qué sugerencias se pudieran implantar este año? En el nivel del hogar: - ¿Qué sugerencias fueron buenas? ¿Por qué? - Si mucha gente siguiera una sugerencia, ¿cómo se beneficiaría la comunidad? - ¿Qué sugerencias se podrían empezar hoy? 73 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES PREEVALUACIÓN COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta 1. Colombia es un país muy diverso e infortunadamente aún no se conoce a cabalidad el estado y las condiciones de los ecosistemas y las especies que lo habitan. Este desconocimiento trae como consecuencia que: A. el país desconozca sus recursos y no pueda aprovecharlos económicamente. B. el mundo no se entere de todas las especies que tiene Colombia. C. sea difícil conservar aquello que no se conoce. D. en el país se desarrollen únicamente programas de preservación. Al cabo de unos diez años la mayor parte de los suelos pasaron a ser tierras estériles. Esta catástrofe se ha producido porque: A. el aumento de la temperatura del suelo, a causa de la exposición directa al Sol, ha degradado los nutrientes del suelo. B. no se han tenido en cuenta las características de los suelos ni las rutas a través de las cuales circulan los nutrientes en la selva. C. dadas las condiciones climáticas de la selva, los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas se reciclan lentamente. D. el río Amazonas y sus afluentes inundan 2. La educación ambiental tiene entre sus objetivos proporcionar herramientas al ciudadano para que conozca las relaciones del ambiente y la existencia de entidades y normas que lo protegen. Esto se hace con el fin de que el ciudadano: A. aprenda a disfrutar de la naturaleza y a proteger la vida silvestre. B. conozca las leyes y los tratados nacionales e internacionales para la protección del ambiente. C. conozca el impacto ambiental de la producción agrícola e industrial sobre los ecosistemas. D. aprenda a reconocerse como parte del ambiente para actuar responsablemente. 3. A comienzos de la década de los 50 el Amazonas era un territorio poco conocido, pero dada su exuberancia se promovió su colonización y el consecuente aprovechamiento agrícola. 74 4. La acelerada colonización de los bosques naturales y su uso para la agricultura y la ganadería ha traído como consecuencia la disminución de los caudales de agua en muchas cuencas hidrográficas. Una forma de proteger las cuencas hidrográficas y mantener el volumen de los caudales de agua es mediante A. la siembra a gran escala de árboles de una misma especie. B. la siembra de especies vegetales y árboles nativos de la región. C. la construcción de muros de contención para proteger la cuenca. D. la conducción del agua hacia las viviendas mediante canales. 5. A partir del estudio de las redes tróficas se han identificado los depredadores de Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. muchas plagas que atacan los cultivos y algunos de esos predadores selectivos se han utilizado para controlar el crecimiento de las plagas y proteger los cultivos, manteniendo el equilibrio ecológico; esta estrategia se conoce como control biológico. Una de las ventajas de utilizar el control biológico como alternativa al uso de productos químicos como plaguicidas es que: A. el efecto del control biológico es más específico. B. se logra un control total sobre la multiplicación del depredador. C. se conduce a la extinción de las especies perjudiciales en los cultivos. D. una aplicación del control biológico es suficiente para varios cultivos. 6. Muchas de las actividades industriales del hombre dejan como residuo grandes cantidades de desechos sólidos, entre los cuales se encuentran pequeñas partículas de polvo que contaminan la atmósfera. La eliminación, o por lo menos la disminución, de estas partículas en el aire se puede llevar a cabo mediante A. la distribución de máscaras de protección para el personal de las fábricas. B. el uso de filtros u otros sistemas de retención para atrapar las partículas producidas. C. el uso de ventiladores potentes que dispersen y alejen las partículas del lugar donde se forman. D. la construcción de fábricas en lugares abiertos para que el viento disperse las partículas. 1 2 3 4 5 6 A B C D 75 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA- TALLER N° 30. Laboratorio de fitorremediación TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ___ al ___ de ________de Horas de trabajo: 2 20___ FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo determine la capacidad de absorción del ion cúprico en solución, de dos especies de plantas acuáticas, lemnaminor y azollapinnata, utilizando métodos colorimétrico. Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con biología molecular. Que yo relacione los resultados con su aplicación en la fitorremediación de aguas contaminadas. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con biología molecular. Actividad Nº 1. Plantas que extraen cobre Las habilidades cuyo desarrollo se promueve a partir de esta actividad son: • Evaluación de un procedimiento experimental • Utilización de experimentos de referencia y control de variables • Interpretación de resultados • Construcción de gráficos a partir de datos experimentales • Integración de contenidos de física, química y biología (colorimetría, soluciones, ecología, fisiología y anatomía de plantas, etc.) Materiales: • Plantas de tipo Lemnaminor y Azollapinnata. • Solución madre de sulfato de cobre (II) 0,25 moles dm-3 (0,5 dm3) • Matraces aforados (uso opcional dependiendo el grado de precisión queserequiera) o probetas para realizar al menos 3 diluciones consecutivas 1:2 (0, 125moles dm-3, 6,25 x 102 moles dm-3, 3,13 x 10-2 moles dm-3). Se necesitarán 0,3 dm3 de cada solución. • Pipetas • Balanza de precisión • Agua destilada • 10 Erlenmeyers de 250 cm3 76 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. • Tapones de algodón o tapones de goma agujereados con un tubo tapado con algodón que permita el intercambio de gases, pero evite la entrada descontaminantes del ambiente •Colorímetro. En caso de no contar con este instrumento, puede ser reemplazado por una escala colorimétrica que consiste en una gradilla de tubos de ensayos con un amplio rango de concentraciones de soluciones standard de sulfato de cobre (II). Procedimientos 1. Cultivar Azzollapinnata en una pecera aireada hasta tener cantidad suficiente para laexperiencia (aproximadamente 250 g). 2. Transferir 3 g de plantas a cada uno de los 10 erlenmeyers. 3. Agregar 150 cm3 de las soluciones de sulfato de cobre (II) según el protocolo de la Tabla Nº 1 a los erlenmeyers conteniendo las plantas (siempre se trabajará por duplicado). Taparlos con el tapón y colocarlos en una mesa cerca de la ventana para que tengan una buena iluminación Número de Erlenmeyer Composición y concentración (moles dm-3) 1y2 Sulfato de cobre (II), 0,250 3y4 Sulfato de cobre (II), 0.125 5y6 Sulfato de cobre (II), 6,25 x 10-2 7y8 Sulfato de cobre (II), 3,13 x 10-2 9 y 10 Agua destilada Análisis de resultados 1. Construyo una escala de color utilizando las soluciones del experimento y sus diluciones. De esta manera se podrá tener una medida cuantitativa aproximada de la capacidad de absorción del ion en solución estudiado. 2. Determino el valor inicial de absorbencia de cada una de las muestras o el color y coincidencia con el patrón de color. 3. Dejo las muestras en las mismas condiciones por 10 días y repetir el paso anterior. 4. Recolecto datos por un mes en intervalos de 10 días. 5. Calculo la variación de absorbencia y/o concentración en estos períodos. Construyo una tabla con los resultados y a partir de ellos realizar un gráfico para mostrar la variación. 77 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 31 Formas de energía útil TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo observe las distintas fuentes de suministro de energía Que aprenda conceptos del origen y uso de la energía Que yo desarrolle actividades concretas sobre energía EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre los recursos naturales en la obtención de energía. FASE COGNITIVA ¿Qué tipos de energía existen? Existen varios tipos de energía, como la utilizada para encender una lámpara, la calefacción o la refrigeración de nuestras casas, para cocinar los alimentos, o mover los coches, los autobuses o los aviones. ¿Dónde podemos encontrar la energía? La energía no puede cogerse con las manos, porque no tiene forma; la materia, como un balón de fútbol o los copos de nieve, tienen forma, pero la energía no. Sin embargo existen muchas formas en las que la energía se manifiesta, en algunas de ellas la podemos ver(como la luz de una bombilla), oír (como el sonido de un tambor) o sentir (como cuando nos quemamos al tocar algo que está caliente) La energía puede cambiar de una forma a otra. Cuando el autobús quema la gasolina, la energía que tenía la gasolina se transforma en calor, que es otra forma de energía. Cuando encendemos una bombilla, cambiamos la energía eléctrica en energía luminosa y en calor FASE EXPRESIVA 1. Sabemos que la mayor parte de la energía que usamos hoy en día, viene originalmente del sol. Numera las siguientes frases de forma que queden ordenadas según sucedan antes o después y haz una redacción por cada tipo de combustible en la que describas cómo se forma: Energía de combustibles fósiles: ____ Calor y presión a lo largo de un tiempo muy grande de forma que las plantas y animales se convierten en carbón, petróleo y gas natural. ____ La luz y el calor del sol hacen que las plantas y animales puedan crecer. ____ Los combustibles fósiles se refinan para dar energía a las máquinas. 78 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ____ Las plantas y animales mueren y se descomponen. ____ Los hombres construyen pozos y excavan en las profundidades paraextraer los combustibles fósiles. Energía hidroeléctrica: ____ Las turbinas generan electricidad. ____ La lluvia cae y llena los ríos y pantanos. ____ El calor del sol evapora agua de los océanos y lagos. ____ El agua evaporada forma nubes ____ Las presas en los ríos paran el agua y utilizan el flujo de agua para moverlas turbinas. Energía del viento: ____ El calor del sol calienta el aire ____ Los molinos se pueden utilizar para bombear agua o generar electricidad ____ Al subir el aire caliente, el aire frío rellena al espacio que queda libre produciendo corrientes de viento. ____ El aire al moverse hace que giren las aspas de los molinos de viento. Energía fotovoltaica: ____ La energía del sol excita los electrones del panel. ____ Los electrones en movimiento generan la corriente eléctrica ____ La luz del sol cae sobre el panel fotovoltaico. ____ La electricidad se vierte a la red o se almacena en una batería para su uso posterior en la vivienda. 2. Realice un mentefacto conceptual, sobre el concepto de energía, y luego con base a este realice construya un texto pedagogizado. 3. Te proponemos además leer el siguiente artículo para responderlas: (Una situación para pensar) Un automóvil recorre en promedio 7500 km al año. Cada litro de gasolina alcanza para recorrer unos 9.5 km y produce en promedio 2.4 kg de CO2. ¿Cuántos kg de CO2 produce un automóvil por año? Se calcula que para el año 2010 habrá unos 3 millones de automóviles circulando en la ciudad de Buenos Aires, ¿qué cantidad de CO2 producirá por año ese número de vehículos? Otra tarea para realizar implica que preguntes a tus padres cuántos km recorre el automóvil de la familia por día, y puedas calcular la cantidad de CO2 que produce el vehículo durante un año. - ¿Qué conclusiones se pueden obtener de estos números? ¿Qué medidas piensas que debería tomar la sociedad para disminuir la producción de CO2? - A modo de cierre de esta actividad te proponemos que reflexiones las posibilidades del uso de las fuentes de energía no renovables. -¿Cuál es la probabilidad de que esas fuentes se utilicen en forma masiva? - ¿Por qué motivo su uso es muy resistido aún en el mundo? -¿Qué factores sociales y económicos impiden que estas fuentes sean más aprovechadas? 79 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 32 Energías alternativas TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo comprehenda las diferentes formas de energía Que yo identifique los desechos como nuevos suministros energéticos - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones FASE COGNITIVA Las actividades económicas del siglo XXI se basan fundamentalmente en la obtención de energía de combustibles fósiles (en cerca del 80%, aunque existen diferentes alternativas de energía como la eólica, solar, hidráulica, biogás, y geotérmica, su uso todavía es muy limitado) Se estima que los combustibles fósiles se agotaran en el mediano plazo; por ello existe una profunda búsqueda de fuentes alternativas de energía. El viento, el sol, el agua y la materia orgánica son fuentes no explotadas suficientemente. Estas se caracterizan bajo el impacto ambiental. FASE EXPRESIVA Actividad 1: Determinación del porcentaje de cáscara en el girasol, banana y naranja. Procedimiento A: 1. Pesar las semillas de girasol 2. Pelar las semillas de girasol 3. Pesar las cáscaras y las pepas 4. Calcular el porcentaje En el caso de las naranjas y bananas, el procedimiento es diferente porque deben deshidratarse. Para la obtención de energía a partir de biomasa las cáscaras deben quemarse en estado deshidratado. Procedimiento B: 1. Pesar las bananas y naranjas 2. Pelar las bananas o naranjas 80 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 3. Dejar las cáscaras al sol por 1 semana en un lugar seco 4. Pesar las cáscaras deshidratadas 5. Calcular los porcentajes (las cáscaras deshidratadas es el material útil para biomasa) Nuevas preguntas para indagar: 1. ¿Qué otros usos se les da a las cáscaras de naranja? 2. ¿Cómo se puede estar seguro que las cáscaras están totalmente deshidratadas? 3. ¿Cuántas toneladas de biomasa se generan en el país anualmente de cáscara de naranja, banana y girasol? Actividad 1: fuentes de energía no renovables Te proponemos observar los siguientes fragmentos del programa Aventura Científica(http://www.encuentro.gov.ar/nota-1524-Video-Energias-alternativas--Eolica-ysolar.html): Luego de ver estos fragmentos del capítulo responde las siguientes preguntas a modo de introducción al tema: - ¿Qué son las fuentes de energía no renovables? - ¿Cuáles conocen los alumnos? - ¿Qué efectos ambientales piensan que produce el uso de estas fuentes de energía? - ¿Qué es el dióxido de carbono (CO2)? - ¿Qué efectos produce sobre el ambiente cuando está en exceso? - ¿Cuáles fuentes de energía alternativas conocen? ¿Por qué se las llama “energías limpias”? Observo también estos fragmentos del programa, para responder las siguientes preguntas: - ¿Cómo aprovechan la energía del viento en el pueblo de Pico Truncado? - ¿Qué son los molinos de alto rendimiento? ¿Qué ocurre con la energía que no se utiliza? - ¿Qué es el hidrógeno? - ¿Cómo se almacena la energía en el hidrógeno? ¿Qué es la electrólisis del agua? Tarea: Indago las energías alternativas que usan en tu región, una vez identificadas elaboro una tabla con cada una de las energías usadas y compara sus ventajas y desventajas que tienen hacia el medio ambiente 81 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 33. Métodos alternativos de energía TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo analice los diferentes métodos alternativos de energía Que yo diseñe instrumentos que puedan generar energía - Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones FASE COGNITIVA Realiza lectura comprehensiva: Vívanse pez-Máquina suministra Energía Limpia y Renovable. Las corrientes lentas de ríos y océanos podrían ser una nueva fuente de energía alternativa gracias a que un ingeniero de la Universidad de Michigan, Estados Unidos, construyó Vivace, una máquina que imita los movimientos de un pez para convertir las vibraciones, potencialmente destructivas de los flujos de fluidos, en energía limpia y renovable. Puesto que la mayoría de las corrientes de agua en la Tierra se mueve a menos de tres nudos y las turbinas y los molinos hídricos necesitan un promedio de cinco a seis nudos para una operación eficiente; dicho invento supone una revolución, ya que funciona en flujos que se mueven en menos de dos nudos (cerca de 3,2 kilómetros por hora), permitiéndole obtener energía de la mayoría de las corrientes acuáticas del mundo. “En los últimos 25 años los ingenieros han tratado de suprimir las vibraciones inducidas por vórtices, pero ahora hacemos lo opuesto porque las realzamos y le ponemos riendas a esta fuerza poderosa y destructiva en la naturaleza”, señaló el creador de Vivace, Michael Bernitsas. Cola y escamas Los peces curvan sus cuerpos para deslizarse entre los vórtices creados por sus compañeros, ya que su fuerza muscular no podría propulsarlos a través del agua a la velocidad que se mueven. Esto es lo que pretende emular Vivace y, para ello, las versiones futuras del aparato tendrán el equivalente de una cola y una aspereza de superficie similar a las escamas. Actualmente, el prototipo consta de un cilindro delgado sujeto con resortes que pende horizontalmente a través del flujo de agua en un tanque. Funciona gracias a que la presencia de un tubo en la corriente causa la formación alternada de vórtices de arriba abajo. Estos remolinos empujan y jalan el cilindro pasivo hacia arriba y hacia abajo, creando una energía mecánica que luego es convertida en electricidad. FASE EXPRESIVA Ahora a desarrollar tu pensamiento 1. ¿Cuál es el propósito de generar otros medios de obtener energía? 82 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. 2. Realiza un análisis de la propuesta de Vivence, que ventajas y desventajas puede traer para el medio ambiente 3. Que otros tipos de medios han sido usados para generar energía de una manera alternativa 4. Diseña un instrumento que sea ecológico y que permita generar energía 5. Consulta en qué consiste la energía oceánica? Actividad 2: construcción de una cocina solar. Te proponemos que construyas una cocina solar similar a las que utilizan en el noroeste argentino. (http://www.encuentro.gov.ar/Content.aspx?Id=2958) Materiales Una caja de pizza de cartón como las que se utilizan para las entregas de pizza a domicilio, Papel de diario, Cinta de pegar, Tijeras, Papel o cartulina negra, Film adherente, Papel de aluminio, Una hoja de papel de cuaderno, Un lápiz o una birome, Una regla o una varilla de madera, Un termómetro (que llegue a 100º o más) Procedimientos. 1. Asegúrate de que el cartón permanezca doblado en la forma de la caja original y que dicha caja esté cerrada 2. Coloca la hoja de papel de cuaderno sobre la tapa de la caja en el centro y con el lápiz, traza el contorno de la hoja sobre el cartón. Remover la hoja de papel. 3. Corta con la tijera los dos bordes largos y uno de los bordes cortos del rectángulo dibujado sobre la tapa de la caja, formando así una tapa más pequeña en forma de solapa. 4. Dobla hacia arriba cuidadosamente la solapa por el borde no cortado 5. Cubrí la cara interna (la de abajo) de la solapa con papel de aluminio. Pégalo desde el lado superior de la solapa con la cinta de pegar para que el papel de aluminio se sostenga con firmeza. 6. Abrí la caja de pizza y coloca la cartulina negra cubriendo enteramente el fondo de la caja. Esto ayudará a absorber el calor del sol. 7. Cierra la caja. Arma rollos de papel de diario y colócalos en el espacio entre la tapa y el fondo de la caja, de manera que se ajuste el cierre y no se pierda calor. Los rollos deben tener más o menos 1 cm de diámetro. Pega los rollos de diario con la cinta, pero a la parte de abajo de la caja, no a la tapa. 8. Corta dos pedazos de film adherente 1 cm más largos que el tamaño de la solapa de la parte superior de la caja. Abrí la caja nuevamente y pega uno de los pedazos de film a la cara interna (la de abajo) de la solapa. El film debe quedar bien estirado y firme; asegúrate de pegar los bordes del film firmemente al cartón. Ahora, cierra la caja y pega el otro pedazo de film a la cara externa (la de arriba) de la solapa. Asegúrate nuevamente de que el film quede bien estirado y firmemente pegado al cartón. El sellado mediante el film adherente crea una capa de aire que actúa aislando el calor en la caja. 9. En un día soleado, carga un recipiente pequeño con agua, que entre en la caja y permita cerrarla. Si está frío afuera, coloca una toalla o una frazada bajo la caja para que no se enfríe. Abrí la caja, pon el agua en el centro y ciérrala. Ahora puedes abrir la solapa y mover la caja de manera que el papel de aluminio apunte hacia el sol. La sombra que proyecta la solapa sobre la tapa de la caja debe estar paralela a los bordes de la solapa. Mueve la solapa hacia arriba y hacia abajo y observa cómo refleja los rayos del sol. Utiliza la regla o la varilla de madera para sostener la solapa de manera que los rayos del sol sean reflejados dentro de la caja. 10. Coloca el termómetro dentro del agua. Cada 5 minutos y durante media hora en total registra la temperatura del agua. Anota los valores en este cuadro: Medición Nº - Temperatura (ºC) 11. Realiza un informe escrito que contenga un gráfico expresando la temperatura en función del tiempo. ¿A qué temperatura llegó el agua en media hora? ¿Qué hubiera pasado si hubieras colocado el agua en una caja de pizza común? 83 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 34 Innovación en la energía alternativa TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Que yo reflexione sobre el progreso, el medio ambiente y las energías alternativas - Realizo lectura comprehensiva interpreto textos relacionados energías alternativas e con Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre los recursos naturales en la obtención de energía. FASE COGNITIVA ¿Cuánto emite cada mail? A nivel usuario, dividiendo el consumo por la cantidad de búsquedas, de mails que se envía y de vídeos que se visualizan, también salen a la luz datos curiosos. Cada 100 búsquedas que realizamos en Google generan unos 20 gramos de CO2 emitidos a la atmósfera, lo mismo que una hora de un ordenador portátil en funcionamiento; tres días continuos de visualización de vídeos en YouTube generaría unos tres kilos de CO2; y cada usuario de Gmail consumió 2,2kWh, es decir, generó 1,2 kilos de dióxido de carbono. Aunque desde la compañía se enorgullezcan de gastar la mitad de energía que la mayoría de sus competidores y de la eficiencia de sus centros de datos, Google pincha en las fuentes de las que obtiene esa energía. De momento tan solo el 25 por ciento de ella proviene de energías renovables, aunque en 2012 esperan que este porcentaje se eleve hasta el 35 y en el futuro llegue a ser totalmente verde. Por ejemplo, entre los últimos proyectos, está la apertura de un nuevo centro de datos finlandés que utilizará un sistema de refrigeración a base de agua de mar y que reduce la cantidad de electricidad necesaria para su funcionamiento. EXPRESIVA Fase 1: Ahora…..a analizar nuestro entorno Cada estudiante anota en su cuaderno el nombre y número de cada uno de los aparatos que tienen en casa que funcionan con electricidad (número de bombillas, radiadores, electrodomésticos…) Una vez preparados los listados debe justificarlo y exponer el uso de cada uno de los diferentes instrumentos de que dispone. Se establece un debate comentando las diferencias, reflexionando en torno a los siguientes temas: necesidades básicas, consumo, despilfarro, -¿De qué podemos prescindir sin reducir nuestro nivel de vida? - ¿Qué comportamientos podemos desarrollar para reducir el consumo de energía eléctrica? 84 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Después seleccionamos aquellos aparatos que creamos realmente imprescindibles y comparamos como quedan los diferentes listados. Profundizamos sobre la importancia y trascendencia de los compromisos individuales, que a simple vista pueden parecer insignificantes. Fase 2: ahora…….. a reflexionar 1. Ver el video “sostenibilidad, progreso, medio ambiente y energías renovables. 2. ¿Qué opino de lo planteado en el video? 3. ¿Qué considero más importante el progreso o una estabilidad en la naturaleza? 4. ¿Qué podemos hacer para tener un equilibrio entre los dos? 5. Elaboro una propuesta para llevar a cabo en tu estilo de vida para el colegio y tu casa, en la cual contribuyo a ahorrar energía y disminuir el impacto ambiental 6. Ver el video “sostenibilidad” y hacer un análisis de este. 7. Con base a esta segunda fase construyo un texto, el cual me permite posteriormente construir un mentefacto conceptual sobre los diferentes tipos de energías alternativas. Actividad 2: 1. Simulación: 2. Según la imagen anterior, explico la forma de obtener energía térmica de los océanos 3. Enuncio: ¿Cuáles son las fuentes de energía que mayor potencial energético suponen? 85 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. GUÍA TALLER N° 35 Innovación en la energía alternativa TIEMPO PREVISTO: Semana N°___ del ____ al ____ de ___________de 20___ Horas de trabajo: 2 FASE AFECTIVA: ACTIVIDAD DE MOTIVACIÓN: * ACTIVIDADES DE MOTIVACIÓN: Presente una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: - Que yo utilice el conocimiento correspondiente a las energías alternativas en diferentes contextos. - EVALUACIÓN: INDICADOR O INDICADORES DE DESEMPEÑO: Realizo lectura comprehensiva e interpreto textos relacionados biología molecular. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre los recursos naturales en la obtención de energía. FASE COGNITIVA Primera ley de la termodinámica: También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica «en realidad el primer principio dice más que una ley de conservación», establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente: Que aplicada a la termodinámica teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico, queda de la forma: Donde U es la energía interna del sistema (aislado), Q es la cantidad de calor aportado al sistema y W es el trabajo realizado por el sistema. Esta última expresión es igual de frecuente encontrarla en la forma ∆U = Q + W. Ambas expresiones, aparentemente contradictorias, son correctas y su diferencia está en que se aplique el convenio de signos IUPAC o el Tradicional (véase criterio de signos termodinámico). 3. 4. Segunda ley de la termodinámica Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para 86 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero. Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un equilibrio térmico. Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin. EXPRESIVA Ahora a desarrollar tu pensamiento critico 1. un constructor instala radiadores eléctricos de pared y afirma: “es el método más limpio y más barato”. Aplico mi conocimiento sobre la segunda ley de energía (termodinámica) para valorar esta afirmación 2. Alguien te dice que podemos ahorrar energía reciclándola ¿Qué le responderías? 3. Acabo de ponerme a cargo del mundo. Hago una lista de las cinco características más importantes de tu política energética 4. Explico porque está de acuerdo o en desacuerdo con la siguiente propuesta: Para solucionar los problemas energéticos presentes y futuros, todo lo que necesitamos es encontrar y explotar más yacimientos domésticos de petróleos, gas natural y carbón, y aumentar la dependencia de la energía nuclear. 5. En qué consiste la revolución del hidrogeno solar? Elabora una lista de ventajas e inconvenientes de utilizar hidrogeno como fuente de energía Preguntas para reflexionar 1. ¿De dónde procede la mayor parte de la energía que consumimos? 2. ¿Qué porcentaje de la energía que utilizamos proviene de energía no renovable y energía renovable a) en el mundo y b) en tu país? 3. ¿Qué es energía neta y por qué es importante para evaluar un recurso energético? 4. Explico por qué no podemos reciclar la energía. Lista tres formas de evitar la fuga de calor de a) una cada y de b) un edificio de oficinas 5. Según los expertos, ¿Cuál es la mejor forma de ahorrar energía en el transporte? 87 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. ARQUIDIÓCESIS DE CALI FUNDACIONES EDUCATIVAS ARQUIDIOCESANAS ÁREA DE CIENCIAS NATURALES EVALUACIÓN COLEGIO: ESTUDIANTE: GRADO: FECHA: Seleccione la respuesta correcta RESPONDA LAS PREGUNTAS 1 INFORMACIÓN A 3TENIENDO EN CUENTA LA SIGUIENTE LAS AMENAZAS NATURALES Y SU INTERACCIÓN CON LAS FORMAS HUMANAS DE APROPIACIÓN. Conceptualmente, se define una amenaza natural como un evento que se presenta en un área y que excede una intensidad y una frecuencia temporal determinadas. La amenaza se considera como un peligro latente el cual está asociado con la ocurrencia de un fenómeno físico que puede causar efectos adversos en un lugar dado. En Colombia existen muchos poblados y ciudades, vías, infraestructura y actividades humanas que están expuestas a amenazas de tipo natural, tales como terremotos, movimientos en masa, inundaciones, erupciones volcánicas, maremotos, vendavales y sequías entre otros. La intensidad o el grado de destrucción para cada uno de estos fenómenos depende de la vulnerabilidad de los elementos expuestos, la cual está en función de la localización, el número de habitantes, el tipo y densidad de infraestructura, así como el área ocupada por las construcciones humanas. En la actualidad las amenazas naturales son latentes, las riberas de importantes ríos como el Magdalena y el Cauca son susceptibles de presentar inundaciones, algunas ciudades costeras están expuestas a la erosión del litoral, en la zona andina se desarrollan numerosos derrumbes y deslizamientos e igualmente hay varios volcanes activos; ante estas circunstancias vale la pena preguntarse cuándo, dónde y por qué ocurrirá la próxima catástrofe. En el siguiente cuadro se presentan cuatro situaciones. En la primera columna aparecen fenómenos naturales y en la segunda están las áreas o elementos expuestos a dichos fenómenos. Evalúe el riesgo de cada una de las situaciones y escoja la opción correcta En el caso de Armero, ¿qué información era necesaria para determinar si existía o no amenaza volcánica del nevado del Ruiz? A. tipo y número de erupciones del volcán, clase de volcán, ubicación del cráter, existencia o no de glaciares en la cumbre. B. número de habitantes en el área, tipo de uso del suelo, infraestructura y vías. C. antigüedad del volcán, altura, pendientes, poblaciones cercanas, vías de acceso. D. superficie del volcán, altura, vulnerabilidad de la población, existencia o no de glaciares en la cumbre. 88 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali. Teniendo en cuenta las características geográficas de Colombia, identifique los tres fenómenos que con mayor frecuencia afectan a un gran número de áreas en el país, convirtiéndose así en amenazas naturales críticas que deben tenerse en cuenta la planificación de las actividades humanas: a. Huracán b. Tornados c. Deslizamientos d. Tsunamis (maremotos) e. Inundaciones f. Flujos de lodo g. Mar de leva h. Fenómeno de El Niño A. a, b, d B. b, e, g C. c, e, h D. d, g, f 4. Gran parte de la contaminación marina en la bahía de Cartagena ocasionada por la introducción de descargas municipales está asociada a la generación y el manejo que se hace de las basuras. Cuál de las siguientes opciones le parece explica mejor esta problemática A. la concentración de la población en centros urbanos y la no existencia de un sistema de recolección de basuras que permita su disposición adecuada B. aumento en la marginalización de la población y falta de políticas serias y adecuadas de disposición de las basuras C. los patrones de consumo asociados al modelo actual de desarrollo y la falta de conciencia ambiental frente a la disposición adecuada de las basuras D. la concentración de sectores productivos en las ciudades y el libre acceso al mar sin mecanismos que permitan su vigilancia. 1. Colombia es un país muy diverso e infortunadamente aún no se conoce a cabalidad el estado y las condiciones de los ecosistemas y las especies que lo habitan. Este desconocimiento trae como consecuencia que: A. el país desconozca sus recursos y no pueda aprovecharlos económicamente. B. el mundo no se entere de todas las especies que tiene Colombia. C. sea difícil conservar aquello que no se conoce. D. en el país se desarrollen únicamente programas de preservación. 2. A comienzos de la década de los 50 el Amazonas era un territorio poco conocido, pero dada su exuberancia se promovió su colonización y el consecuente aprovechamiento agrícola. Al cabo de unos diez años la mayor parte de los suelos pasaron a ser tierras estériles. Esta catástrofe se ha producido porque: A. el aumento de la temperatura del suelo, a causa de la exposición directa al Sol, ha degradado los nutrientes del suelo. B. no se han tenido en cuenta las características de los suelos ni las rutas a través de las cuales circulan los nutrientes en la selva. C. dadas las condiciones climáticas de la selva, los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas se reciclan lentamente. D. el río Amazonas y sus afluentes inundan 89 Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Biología. Colegios Arquidiocesanos de Cali.