INSTITUCION EDUCATIVA DISTRITAL EVARISTO SOURDIS PLAN DE AREA CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL Asignatura: BIOLOGIA Docente: Darling Monsalvo y Edgardo Olivo Grado:7° EJES Y ESTÁNDARES ME APROXIMO AL CONOCIMIENTO COMO CIENTÍFICO(A) NATURAL Formulo preguntas específicas sobre una observación o experiencia y escojo una para indagar y encontrar posibles respuestas. Establezco diferencias entre descripción, explicación y evidencia. Registro mis observaciones y resultados utilizando, esquemas, gráficos y tablas. ENTORNO VIVO Identifico condiciones de cambio y de equilibrio en los seres vivos y en los ecosistemas. Identifico y comparo estructuras y órganos excretores de los seres vivos. Describo sus funciones y explico cómo se han adaptado a los diferentes hábitats. Explico las funciones de los seres vivos a partir de las relaciones entre diferentes sistemas de órganos. CIENCIA TECNOLOGIA Y SOCIEDAD Indago sobre un avance tecnológico en medicina y explico el uso de las ciencias naturales en su desarrollo. Establezco relaciones entre deporte y salud física y mental. DESARROLLO COMPROMISOS PERSONALES Y SOCIALES Escucho activamente a mis compañeros y compañeras, reconozco otros puntos de vista, los comparo con los míos y puedo modificar lo que pienso ante argumentos más sólidos. Me informo para participar en debates sobre temas de interés general en ciencias. DESEMPEÑO Reconozco los sistemas de órganos (excretor) en los seres vivos e identifico estructuras encargadas de estos procesos al Analizar situaciones mediante la experimentación y propongo conclusiones manifestando actitudes y opiniones responsables frente a la salud y la higiene. (DBA 4) GRADO 8 COMPETENCIAS • Uso comprensivo del conocimiento científico • Explicación de fenómenos • Indagación TEMAS Y SUBTEMAS FUNCIONAMIENTO DE LOS SERES VIVOS: LA EXCRECIÓN Y LOCOMOCIÓN EXCRECIÓN Unicelular - Las bacterias ¿Tienen estos sistemas? - Los protistas ¿Tienen estos sistemas? - Los hongos: Su excreción. Pluricelular - Las plantas: - Su excreción Los animales: Su excreción Excreción humana: Fisiología y anatomía Cuidados y enfermedades INDICADORES DE DESEMPEÑO Explico la manera como ocurre la excreción en microorganismos, plantas animales y seres humanos. (DBA 4 ) GRADO 8 Relaciona los fenómenos homeostáticos de los organismos con el funcionamiento de órganos y sistemas. Interpreta modelos de equilibrio existente entre algunos de los sistemas (excretor, inmune, nervioso, endocrino, óseo y muscular). Explica, a través de ejemplos, los efectos de hábitos no saludables en el funcionamiento adecuado de los de los sistemas excretor, nervioso, inmune, endocrino, óseo y muscular. ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE A través de la proyección de un video los jóvenes podrán conceptualizar la temática propuesta como es el sistema de excreción en organismos unicelulares pluricelulares. Podrán experimentar a través de un diseño o elaboración de un aparato excretor con material de reciclaje. RECURSOS Talleres Guías Evaluaciones Individuales o por equipos desarrollando dinámicas, lluvia de ideas, investigación, participación, construcción de cuadros comparativos y construcción de mapas conceptuales. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN De acuerdo con nuestro modelo pedagógico Constructivista humanista se evaluará: Desarrollo de actividades aprovechando la tecnología del internet que nos ayude a profundizar sobre el tema y audiovisuales que nos ayudarán a fortalecer el conocimiento en los jóvenes y la aplicación de los mapas conceptuales EXCRECIÓN EN LOS SERES VIVOS La ingestión y la digestión de los alimentos son fundamentales para el desarrollo de los organismos. Así mismo, la eliminación de los productos de desecho que se producen cada vez que se introducen y transforman sustancias en el medio interno, es muy importante. El medio interno involucra los líquidos que rodean nuestras células como la sangre, la linfa o el líquido intersticial, en los cuales se realiza el intercambio de sales, agua y productos de desecho. La excreción es el proceso encargado de eliminar los desechos metabólicos como parte del desarrollo de las funciones vitales en el organismo. La excreción ayuda de forma fundamental a la propiedad que tienen los seres vivos de regular y mantener el equilibrio de su medio interno, la cual se conoce como homeostasis. LA EXCRECIÓN A NIVEL CELULAR Los productos de excreción resultan de las reacciones químicas que tienen lugar al interior de las células y que, en conjunto, reciben el nombre de metabolismo celular. Estos productos de excreción dependen del tipo de alimentación y del metabolismo que llevan a cabo los organismos, entre las más comunes están el agua (H20), el dióxido de carbono (CO2), Las sales minerales como el cloruro de sodio, (NaCl), los derivados nitrogenados como el amoniaco (NH3), el ácido úrico (C5H4N4O3) y urea (CH4N2O). Estos productos de excreción son eliminados a través de la membrana celular mediante mecanismos de transporte activo y transporte pasivo, los mismos que son usados en el transporte de sustancias. Otro mecanismo utilizado en la excreción es la osmorregulación, en el cual se controla la entrada y la salida de agua y de las sales minerales del cuerpo mediante la ósmosis, el movimiento de agua a través de la membrana celular que ocurre desde una zona de menor concentración de soluto hacia una de mayor concentración. Las concentraciones de las diferentes sustancias que contienen los organismos varían en relación con el medio en el cual viven. En las células se pueden presentar tres condiciones, células que se encuentran en una solución isotónica, células en una solución hipotónica y células en una solución hipertónica. Algunas células eliminan los desechos mediante vesículas que los almacenan y los transportan hacia la membrana celular. En la membrana, las vesículas logran fundirse y los desechos son vertidos al medio externo. A este proceso se le conoce como exocitosis. La exocitosis que tiene como fin la secreción, puede ser de dos tipos: La exocitosis constitutiva, en la cual las vesículas producidas por el aparato de Golgi transportan hacia el exterior sustancias que son utilizadas en otros procesos o son transportadas hacia la membrana celular para que cumplan funciones estructurales. La exocitosis regulada, en este tipo de exocitosis las vesículas son producidas después de haber recibido un estímulo. En algunas ocasiones, hay sustancias que entran a la célula mediante el proceso de endocitosis, la atraviesan y salen mediante exocitosis, este mecanismo es conocido como transcitosis. LA EXCRECIÓN EN ORGANISMOS SENCILLOS La excreción en las bacterias Las bacterias habitan una amplia variedad de ambientes, algunas son capaces de soportar condiciones extremas. Para expulsar sustancias desde el interior del citoplasma, estos organismos utilizan mecanismos de transporte pasivo que no requieren gasto de energía, pero aquellas que habitan lugares con muchas toxinas, utilizan mecanismos de transporte activo para poder eliminar este tipo de sustancias de su organismo. Las bacterias producen metabolitos, según su medio. Existen dos tipos fundamentales de productos metabólicos: primarios [moléculas de bajo peso molecular] y secundarios. Metabolitos primarios Son productos del desarrollo completo de sus reacciones químicas, en fases de crecimiento, muy necesarios para el ciclo de vida de la bacteria. Entre ellos se encuentran ácidos orgánicos, vitaminas, enzimas y alcoholes. Metabolitos secundarios Se producen en ambientes donde uno o varios nutrientes son deficientes, sobre la fase estacionaria. Entre ellos se encuentran las toxinas y los antibióticos. Los productos de excreción de las bacterias Las bacterias producen una gran variedad de sustancias, En general, las bacteras de respiración aerobia eliminan agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2), las bacterias anaerobias eliminan otras sustancias tienen usos industriales o medicinales. Algunas de ellas, se enuncian, a continuación. Ácido acético: las bacterias anaerobias pueden excretar ácido acético, el cual es la base del vinagre. Ácido láctico: algunas bacterias consumen ácido málico, y como producto de excreción producen ácido láctico, este tipo de fermentación es muy usada para mejorar el sabor de los vinos tintos. Antibióticos: bacterias como las del género Streptomyces producen antibióticos como la estreptomicina, la tetraciclina y la eritromicina. Oxígeno: las cianobacterias son bacterias que elaboran su propio alimento a través de la fotosíntesis por lo que expulsan oxígeno como producto de excreción. Tóxicos: algunas de ellas también producen sustancias tóxicas que afectan el equilibrio acuático y la salud humana. Vitaminas: las bacterias que habitan el intestino grueso, pueden transformar algunas sustancias que llegan allí en vitaminas. Por ejemplo, las Pseudomonas producen la vitamina B 12 y la bacteria Escherichia coli produce la vitamina K La excreción en los protistas En los protozoos la concentración de agua es mayor en el ambiente que en el medio intracelular. Realizan el proceso de excreción por ósmosis y difusión. Para evitar estallar acumulan el agua excesiva en unas vacuolas contráctiles que se encargan de expulsarla conservando constante la concentración del medio intracelular. Los protista s son organismos eucariotas que contienen membranas internas, lo que les permite formar estructuras membranosas. Una de estas estructuras son las vacuolas que tienen principalmente la función osmorreguladora. Entre ellas se encuentran las vacuolas de excreción, denominadas vacuolas contráctiles. La mayoría de protozoos y algas realizan el proceso de excreción por medio de vacuolas contráctiles que se fusionan con la membrana celular y expulsan las sustancias de desecho. Estos organelos intervienen en procesos como la ósmosis y la exocitosis, en donde la vacuola recorre el interior del protista recogiendo las sustancias que van a ser modificadas o excretadas y, una vez se llena, se acerca a la membrana plasmática de la célula, se fusiona con ella y libera la sustancia que contenía en su interior. Las algas: organismos autótrofos Estos organismos se caracterizan por llevar a cabo la fotosíntesis. Como resultado de sus procesos metabólicos, las algas eliminan gas carbónico [CO2] y agua en la respiración, y oxígeno y agua en la fotosíntesis. Estos organismos sintetizan su propio alimento. Algunas algas liberan toxinas al agua. Un ejemplo es la marea roja, la cual es una proliferación excesiva de unas microalgas con pigmentos almacenados de color rojo, que excretan toxinas que pueden afectar el sistema nervioso. Los protozoos: organismos heterótrofos Se caracterizan por tomar los nutrientes del medio y como resultado de sus procesos metabólicos eliminan gas carbónico [CO2] y agua en la respiración y restos de alimento en forma de cristales La excreción en los hongos Los hongos no poseen tejidos especializados para expulsar sustancias de desecho, por lo que realizan la excreción por exocitosis, en donde los productos de excreción son transportados por vesículas hacia la membrana celular, donde las sustancias de desecho son expulsadas al espacio extra celular. Los productos de excreción de los hongos Los hongos al igual que las bacterias excretan una gran variedad de sustancias, Pueden generar desechos desde la vía aeróbica produciendo gas carbónico y agua o desde la vía anaeróbica liberando un amplio rango de compuestos, entre los cuales se cuentan metabolitos secundarios como toxinas, antibióticos, alcaloides, entre otros. El ser humano usa muchos de los metabolitos producidos por hongos. Algunos casos especiales son: Las levaduras y metabolitos benéficos Las levaduras son muy importantes y emplea das en la industria. Se utilizan como fu ente de proteínas, de vitaminas B, D, y para la producción de bebidas alcohólicas como vino, cerveza, whisky, brandy, y ron. A partir de la degradación de los azúcares contenidos en el zumo de la uva , la cebada, la malta y sus respectivos destilados , las leva duras realizan respiración anaerobia y dan lugar al proceso de fermentación, donde se produce alcohol etílico y CO2. La leva dura más utiliza da en el mundo industrial es Saccharomyces cerevisiae . Las levaduras y metabolitos perjudiciales Algunas levaduras pueden causar cuadros de intoxicación; están relacionadas con la producción de metabolitos secundarios que tienen efectos tóxicos en animales, las micotoxinas. Como, por ejemplo, Algunas de ellas, son: Las aflatoxinas: los hongos del género Aspergillus producen este tipo de toxinas tóxicas y cancerígenas. Se encuentran en los suelos y en algunos alimentos como el maní, las nueces, el maíz, el trigo y el algodón. Si se consumen grandes cantidades de aflatoxinas, se corre el riesgo de padecer cirrosis, necrosis o cáncer de hígado. Sustancias alucinógenas o psicoactivas: son sustancias que afectan el sistema nervioso de quien las consume, alterando la percepción de la realidad y cambiando el comportamiento. Hongos del género Amanita (muscaria o spp.) y los hongos del género Psilocybe spp, producen este tipo de sustancias, que pueden llegar a causar la muerte Toxinas: algunos mohos producen micotoxinas, sustancias que afectan algunas vías respiratorias del ser humano, causando irritaciones y alergias. Los hongos en la medicina otros metabolitos secundarios producidos por los hongos unicelulares son los antibióticos. Los hongos del género Penicillum han sido ampliamente estudiados, ya que producen sustancias antibióticas, como la penicilina; estas sustancias pueden causar la muerte de las bacterias que provocan infecciones o inhiben su crecimiento. EXCRECIÓN EN LAS PLANTAS Las plantas no poseen órganos especializados para la excreción. De hecho, las sustancias de desechos que producen las plantas son escasas y generalmente quedan en el interior, donde son utilizadas en otros procesos o son almacenadas en las vacuolas o en espacios intercelulares; para ser eliminadas posteriormente. Las plantas poseen estomas, estructuras que se encuentran en las zonas donde ocurre la fotosíntesis. Estas células especializadas que se encargan de la excreción de gases, como el dióxido de carbono y el oxígeno, también del agua. La función de los estomas es regular la entrada y la salida de gases en la planta. Y el exceso de agua por transpiración. Algunas plantas poseen unas estructuras llamadas lenticelas, que se ubican en la corteza de los tallos y las ramas de las plantas, como los mangles. Estas plantas leñosas habitan zonas costeras inundables, por lo que necesitan de estas estructuras como parte de su estrategia para el intercambio gaseoso. También encontramos lenticelas en algunas cortezas de troncos, raíces ramas y frutos. Estas lenticelas se encargan de eliminar los gases, y el exceso de agua. Otras plantas posee Hidátodos Son estomas inmóviles ubica das en la superficie de las hojas, o en sus márgenes. Se encargan del proceso de gutación, que consiste en eliminar grandes cantidades de agua. Existen dos tipos de hidátodos, los pasivos que eliminan el agua a través de la ósmosis; y los activos, que trabajan mediante glándulas. Las glándulas de sal son propias de las plantas halófilas, es decir, las que habitan en ambientes demasiado salinos como los desiertos y las orillas del mar, han desarrollado unas glándulas de sal que se encargan de eliminar el exceso de esta sustancia. Se encuentran en las hojas y excreta n la sal a la superficie. Lu ego, esta es removida por la lluvia. También eliminan otros productos que pueden ser gaseosas, sólidas o líquidas: Sólidas: pueden ser cristales de oxalato cálcico. Líquidas: aceites esenciales (menta, lavanda, eucaliptus) , resinas, látex (caucho), etc. Gaseosas: dióxido de carbono y etileno (gas de los frutos maduros). SUSTANCIAS IRRITANTES Muchas sustancias que producen las plantas son venenosas, poseen un sabor amargo o pueden producir alergias. Algunas sirven para evitar el crecimiento de los hongos o parea repeler a los animales herbívoros. Por ejemplo: la ortiga tiene todo el cuerpo cubierto de pelos urticantes. Cuando se tocan los pelos, abren heridas en la piel y vierten un líquido muy irritante que produce un dolor intenso por varias horas. RESINAS La resina es una secreción orgánica que producen muchas plantas, particularmente los árboles del tipo conífera. Es muy valorada por sus propiedades químicas y sus usos asociados, como por ejemplo la producción de barnices, adhesivos y aditivos alimenticios. También es un constituyente habitual de perfumes o incienso, Éstas se liberan cuando las plantas se cortan y las sustancias brotan hasta cerrar y desinfectar la herida dejada. El caucho es una de las muchas plantas que producen látex. EL LÁTEX: es un líquido de tipo lechoso de color blanco que tienen algunas plantas. Se encuentra en el interior de unos canales se expulsa por la corteza de la planta. De la planta de caucho se extrae látex. CRISTALES Es bastante común que los desechos de las plantas se conviertan en cristales y queden almacenados dentro de las células. Por ejemplo, se pueden observar en las células de la papa. EL NÉCTAR: es una solución acuosa producida por las flores para atraer y recompensar a los animales que realizan el servicio de la polinización, es decir, el transporte involuntario de polen de unas flores a otras de la misma o distinta planta, que da como resultado la producción de muchos de los alimentos que consumimos. LA CAFEÍNA es un alcaloide que estimula el sistema nervioso central, es capaz de incrementar el ritmo cardiaco y respiratorio y presenta propiedades que alteran el comportamiento. Otro ejemplo de un alcaloide excretado por las plantas es la codeína, que proviene del opio. En la industria farmacéutica es usado como calmante para fuertes dolores. ACEITES ESENCIALES Los Aceites Esenciales o esencias vegetales son productos químicos que forman las esencias odoríferas de un gran número de vegetales. Se trata de productos químicos intensamente aromáticos, no grasos (por lo que no se enrancian), volátiles por naturaleza (se evaporan rápidamente) y livianos (poco densos). Son insolubles en agua, levemente solubles en vinagre, y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire. Se han extraído más de 150 tipos, cada uno con su aroma propio y virtudes curativas únicas. Proceden de plantas tan comunes como el perejil y tan exquisitas como el jazmín. Para que den lo mejor de sí, deben proceder de ingredientes naturales brutos y quedar lo más puro posible. Las plantas elaboran los aceites esenciales con el fin de protegerse de las enfermedades, ahuyentar insectos depredadores o atraer insectos benéficos que contribuyen a la polinización. Están presentes en distintas partes de la planta: En las flores (como en el caso de la lavanda, el jazmín y la rosa) En todo el árbol (como sucede con el eucaliptus) En las hojas (la citronela) En la madera (el sándalo) En la raíz (el vetiver) En la resina que exhudan (el incienso, la mirra y el benjuí) En la cáscara de los frutos (el limón, la naranja y la bergamota) EXCRECIÓN EN LOS ANIMALES En los animales existen diferentes estructuras y mecanismos implicados en el proceso de excreción, que varían según el grupo de organismos, el lugar en el que habitan y los alimentos que consumen. La excreción en los animales invertebrados Algunos animales invertebrados no poseen estructuras excretoras. Animales acuáticos como las esponjas, las medusas, los corales, las estrellas de mar o los erizos del mar, eliminan sus productos de desecho mediante el uso de mecanismos de transporte pasivo, las vacuo las contráctiles y hacen uso del proceso de ósmosis para regular la cantidad de agua en su organismo. Entre las sustancias de desecho de estos organismos se encuentran el amoniaco, el dióxido de carbono y, algunas veces, el ácido úrico. Sin embargo, la mayoría de animales invertebrados sí poseen estructuras para el proceso de excreción, estructuras sencillas, formadas por un tubo comunicado con el exterior por medio de un poro. Podemos encontrar diferentes tipos: los protonefridios, los metanefridios, los túbulos de Malpighi, las glándulas coxales y las glándulas verdes La excreción en platelmintos y nematodos Animales como platelmintos y nematodos cuentan con una estructura llamada protonefridio, la cual es un conjunto de túbulos ramificados que puede finalizar en dos tipos de células, las primeras llamadas células flamígeras, que reciben este nombre por su parecido con una llama de fuego, estas células poseen gran cantidad de cilios, el segundo tipo de células los solenocitos que solo tienen un cilio. En ambos casos cuando el fluido interno del animal ingresa en los túbulos, el movimiento de los cilios lo impulsan para que circule hacia el poro excretor, las células de los túbulos modifican la composición del líquido, conservando los iones y eliminando el agua. La excreción en moluscos y anélidos Algunos invertebrados como los anélidos y los moluscos presentan metanefridios. Los metanefridios son un conjunto de tubos no ramificados conectados al celoma, una cavidad interna del cuerpo. Un metanefridio cuenta con una abertura en forma de embudo llamada nefrostoma por donde ingresa el líquido celómico. que está comunicada con el exterior a través del nefridioporo. Los túbulos reabsorben algunas moléculas y secretan otras. La sustancia de desecho que elimina el animal a través de los nefridioporos es una orina diluida que contiene residuos nitrogenados, además de otros solutos. La excreción en artrópodos Las arañas cuentan con cuatro pares de patas, dentro de las que se encuentran las coxas, que son los primeros segmentos articulados de las patas y están unidos al tórax. Al interior de la hemolinfa de estos artrópodos se encuentran las glándulas coxales, que recogen los productos de excreción dentro de una estructura en forma de saco para pasarlos a través del túbulo excretor, donde se filtra y reabsorbe el líquido que se almacena en una vejiga para finalmente expulsar las sustancias de desecho por el orificio coxal. Otros organismos que hacen parte del grupo de los artrópodos son los insectos y los miriápodos. Estos animales tienen un sistema excretor con unos tú bulos ciegos conocidos como túbulos de Malpighi. estos se encuentran unidos al sistema digestivo. Estas estructuras atrapan las sustancias de desecho de la cavidad interna animal para eliminarlas posteriormente hacia el intestino, donde ocurre el proceso de reabsorción de las sustancias aprovechables y la eliminación de compuestos nitrogenados. Los crustáceos también pertenecen al grupo de los artrópodos. El sistema excretor de estos organismos está formado por uno de dos tipos de glándulas: las glándulas antenales ubicadas debajo de las antenas o por glándulas maxilares. Los crustáceos excretan urea y ácido úrico como sustancias de desecho usando estas glándulas. a las cuales están rodeadas de capilares sanguíneos que recogen los compuestos tóxicos, luego el tubo excretor realiza la reabsorción de compuestos de la hemolinfa. y la vejiga almacena las sustancias nitrogenadas para finalmente expulsar los desechos por el nefridioporo. Glándulas secretoras de sal Las glándulas secretoras de sal se encuentran en algunos reptiles y aves marinas. Son glándulas que Desembocan en la cavidad nasal, en la cavidad bucal o junto a las órbitas de los ojos. En conclusión los invertebrados excretan el dióxido de carbono, las sales minerales y los compuestos nitrogenados que se producen por la descomposición de las proteínas. Los desechos nitrogenados son el amoniaco, la urea y el ácido úrico. Poríferos y celenterados: Eliminan dióxido de carbono y amoniaco, por difusión a través de las membranas de las células, como las esponjas y los corales. Platelmintos: Elimina amoniaco por las células flamígeras, estas células están distribuidas en las demás células del cuerpo del organismo y poseen un conducto excretor llamado poro excretor. Como la tenía y planaria. Nematodos: Elimina amoniaco a través de un canal excretor que desemboca en un poro excretor. Como los áscaris o lombriz intestinal. Anélidos: Elimina urea y amoniaco a través de unas estructuras llamadas nefridios que desembocan en un poro excretor llamado nefridioporo, como la lombriz de tierra. Moluscos: Elimina urea a través de nefridios los desechos son conducidos por uréteres que desemboca en un nefridioporo, como el caracol, pulpo y calamares. Artrópodos: Elimina urea en forma de cristales a través de estructuras llamadas tubos de malpighi como el saltamontes y las arañas. Equinodermos: elimina dióxido de carbono y amoniaco a través de corpúsculos llamados celomicitos, los desechos son conducidos a la epidermis exterior hasta unos sitios llamados pápulas como la estrella de mar y los erizos de mar EXCRECION EN LOS ANIMALES VERTEBRADOS La excreción en os vertebrados se lleva a cabo en unas unidad es conocidas como nefronas. Estas estructuras filtran la sangre para depurar el agua y las sales del organismo, reabsorben las sustancias de aprovechamiento y eliminan los desechos del metabolismo, además facilitan el proceso de osmorregulación. Las nefronas son las unidades estructurales de los riñones. Los riñones de la mayoría de los vertebrados tienen en común que todos producen orina y filtran los fluidos del cuerpo. La excreción en los peces Los riñones de los peces óseos cuentan con pocas nefronas. La mayoría de sus desechos nitrogenados se excretan mediante las branquias. Peces de agua salada: su cuerpo tiende a perder agua por ósmosis, ya que la concentración de so lutos es mayor en el medio externo con respecto al medio interno del organismo. Por eso, toman grandes cantidades de agua, tienen células de cloro que eliminan el exceso de iones y expulsan poca orina para mantener los solutos en su sangre. Peces de agua dulce: el agua entra a su cuerpo por ósmosis, debido a que la concentración de sales en el medio interno del animal es mayor con relación al medio externo. Por eso, su ingesta de agua es baja, poseen células en sus branquias para mantener el equilibrio de sales y expulsan mucha orina. La excreción en los anfibios Los anfibios poseen un par de riñones. Sin embargo, solo uno de ellos es funcional. La filtración de la sangre y la reabsorción de las sustancias aprovechables se hace mediante las nefronas. A continuación, la orina pasa por unas estructuras llamadas uréteres o conductos de Wolf hacia una estructura conocida como cloaca. La excreción en los reptiles Los reptiles evitan la deshidratación gracias a que su epidermis está cubierta de unas placas córneas. Las nefronas de sus riñones presentan una estructura llamada cápsula de Bowman, encargada de colectar las sustancias que se filtran en el glomérulo. También poseen dos tubos contorneados, el proximal y el distal, que se encargan de los procesos de reabsorción y secreción. En este punto, la orina se transporta desde los riñones hasta la cloaca o vejiga mediante los uréteres. Como los reptiles se encuentran en ecosistemas terrestres o acuáticos, las sustancias que excretan pueden variar. La excreción en las aves La mayor parte de las aves excreta ácido úrico, aunque un pequeño grupo excreta amoniaco. Las nefronas de las aves poseen una zona llamada asa de Henle, dentro de la cual se concentra la orina. De cada uno de los riñones de estos organismos sale un uréter que se encuentra conectado directamente a la cloaca que está situada al final del tracto digestivo. Las sustancias de excreción se eliminan junto con las heces fecales. Algunas aves y reptiles, que habitan ecosistemas marinos o el desierto, cuentan con glándulas salinas que producen un líquido que les permite excretar el exceso de sal que ingirieron con su alimentación. La excreción en los mamíferos Los mamíferos, al igual que las aves y los reptiles, poseen un par de riñones funciona les, a donde llega la sangre para ser filtrada y transformada en orina. A continuación, se encuentran las vías urinarias formadas por los uréteres, la vejiga y la uretra, donde finaliza el proceso de excreción. Los sistemas excretores de los mamíferos son muy similares respecto a su funcionamiento. En conclusión la excreción en vertebrados: La eliminación de desechos se realiza por medio de los riñones que están formados por miles de túbulos o unidades excretoras llamadas nefronas, que filtran la sangre para formar la orina, de cada riñón sale un uréter que llega a la vejiga, la cual desemboca en una abertura urogenital. Peces: Los desechos dependen si son de agua dulce (amoniaco) o salada (urea) Anfibios: durante su etapa acuática elimina amoniaco y en su estado terrestre urea Reptiles: elimina ácido úrico en forma de cristales. Aves: elimina ácido úrico que se mezcla con las heces fecales. Mamíferos: elimina urea. SISTEMA EXCRETOR EN LOS HUMANOS En el proceso de excreción en humanos se eliminan sustancias de desecho como el dióxido de carbono, el amoniaco y la urea. Esto evita la acumulación en los tejidos de diversas sustancias químicas que pueden resultar perjudiciales para el normal funcionamiento del organismo. El sistema excretor lo conforma: Los Riñones. En los humanos, los riñones miden aproximadamente 10 cm de largo, 6 cm de ancho y 2,5 cm de grosor, por lo que tienen el tamaño aproximado de un puño. Los riñones se ubican a ambos lados de la columna vertebral, en la región posterior del abdomen. Los riñones filtran la sangre y eliminan de ella la urea, que se va acumulando y a ciertas concentraciones resulta tóxica, el ácido úrico y las sales minerales que se encuentran en exceso. El líquido que se origina se denomina orina. En interior de los riñones hay millones de estructuras tubulares denominadas nefronas. Cada nefrona está constituida por una cabeza globosa denominada corpúsculo renal y por un largo conducto llamado túbulo contorneado. En el corpúsculo se puede diferenciar una estructura en forma de copa denominada cápsula de Bowman, en cuyo interior se halla un conjunto de capilares sanguíneos llamado glomérulo. De cada riñón sale un uréter. Los Uréteres. Son dos conductos que salen cada uno de un riñón. Conducen la orina (agua, urea y sales) a la vejiga urinaria. La Vejiga urinaria. Es una cámara en forma de globo donde se acumula la orina hasta el momento de su expulsión del cuerpo. En la salida presenta un músculo anular, el esfínter, que regula su abertura. Se comunica con el exterior a través de la uretra. La Uretra. Es el conducto encargado de expulsar la orina al exterior (micción). A través de la uretra de los varones también es conducido el semen con los espermatozoides hacia la vagina durante el acto sexual. La formación de la orina En los riñones se realiza la formación de la orina. Las etapas son: Filtración. Debido a la presión y a la permeabilidad de los capilares del glomérulo, gran parte del agua de la sangre con las sustancias que lleva disueltas se filtra desde dichos capilares hacia la cápsula de Bowman; se forma así una orina muy diluida. Reabsorción. El líquido filtrado pasa de la cápsula al túbulo contorneado, donde los capilares arteriales y venosos reabsorben agua, glucosa y aminoácidos, con lo que la sangre recupera todos sus componentes menos la mayor parte de la urea y cierta cantidad de sal. Así se evita la pérdida de sustancias útiles para el organismo. El líquido que queda en el túbulo, formado básicamente por agua y urea, es la orina. Conducción. Del túbulo contorneado, la orina pasa al conducto colector. Las células de sus paredes cuentan con proteínas en sus membranas que expulsan sodio al exterior, aumentando la salinidad en el exterior. Esto provoca que, por ósmosis, salga agua del conducto colector a través de sus paredes permeables En su interior queda una orina muy concentrada que va a parar a la pelvis renal y luego al uréter. Otros órganos de excreción En los humanos, además de los riñones, existen otras estructuras encargadas de eliminar diversas sustancias, producto del metabolismo celular y demás procesos al interior del organismo. ENFERMEDADES DEL APARATO URINARIO El sistema urinario puede presentar alteraciones por diferentes causas, una de ellas son las infecciones, cálculos en los riñones y por trastornos. Mencionemos algunos de ellos: Enuresis: Trastorno que consiste en no poder controlar el esfínter urinario, y cuyo origen puede deberse en algunas ocasiones a un desequilibrio emocional. La nefritis: o inflamación del riñón, es una de las enfermedades renales más frecuentes. Sus características principales son la presencia en la orina, en el examen microscópico, de albúmina (lo que se denomina albuminuria), hematíes y leucocitos, y cilindros hialinos o granulosos. Es mucho más frecuente en la infancia y adolescencia que en la edad adulta. síndrome nefrótico: consiste en el que se pierden grandes cantidades de albúmina por la orina debido al aumento de la permeabilidad renal, con edema generalizado, aumento del colesterol en la sangre y un flujo de orina casi normal. La hidronefrosis: es el resultado de la obstrucción del flujo de orina en la vía excretora, que casi siempre es consecuencia de anomalías congénitas de los uréteres. Los cálculos renales: o piedras en el riñón, se pueden formar en éste o en la pelvis renal por depósitos de cristales presentes en la orina. La mayoría de ellos son cristales de oxalato de calcio. La infección o una obstrucción, pueden desempeñar un importante papel en su formación. En algunas ocasiones aparecen cuando el nivel de calcio en la sangre se eleva de forma anormal. La uremia: es la intoxicación producida por la acumulación en la sangre de los productos de desecho que suelen ser eliminados por el riñón. La pielonefritis: es una infección bacteriana del riñón. La forma aguda se acompaña de fiebre, escalofríos, dolor en el lado afectado, micción frecuente y escozor al orinar. La pielonefritis es más frecuente en diabéticos y más en mujeres que en hombres ACTIVIDADES DE AFIANZIAMIENTO 1. Explica: a. ¿Qué mecanismo utiliza la célula para excretar sustancias? Y en consiste tal mecanismo. b. ¿Qué función cumple la membrana celular en la excreción celular? c. ¿Porque es necesario que los organismos eliminen las sustancias que no necesitan? d. ¿Todas las sustancias que los organismos excretan son inútiles? 2. De acuerdo con las siguientes situaciones, escoge a qué solución pertenece. 3. Marca con una X las respuestas correctas según las características de la ósmosis. a. Fenómeno en el que se produce el paso o difusión de un disolvente a través de una membrana semipermeable, desde una disolución más diluida a una más concentrada. b. Tipo de transporte que no requiere gasto de energía para que se lleve a cabo. c. Proceso mediante el cual la célula transporta moléculas de gran tamaño desde su interior al exterior. 4. Detalla el siguiente esquema que representa una célula (verde) en un medio líquido circundante. Las pequeñas esferas simbolizan los solutos dentro y fuera de la célula. Luego, realiza las actividades. a. Escribe cómo es la solución del medio con respecto a la concentración de solutos que posee la célula. b. Explica lo que le ocurre a la célula al enfrentar esta situación. 5. Complete el siguiente cuadro: Organismo Sustancias excretadas Mecanismo de excreción Bacteria aerobia Bacteria anaerobia Hongo multicelulares Alga Protozoo 6. Relaciones los términos de la columna izquierda con los de la columna derecha. Escribe la letra en el espacio que corresponda a. Bacterias aerobias las bacterias b. Bacterias anaerobias c. Metabolitos primarios y alcoholes d. Difusión simple acético Es un mecanismo de excreción en Excretan gas carbónico y agua Excretan ácido orgánicos, vitaminas Excretan ácidos lácticos y ácido Utilidad 7. Completa la siguiente tabla escribiendo las características, según corresponda al organismo Tipo de protista Características de excreción Autótrofo Heterótrofo 8. Lee los siguientes enunciados y selecciona falso (F) o verdadero (V) a. Los protistas expulsan sustancias de desecho por medio de vacuolas contráctiles. ( ) b. La exocitosis es un mecanismo de desecho en protistas. ( ) c. La penicilina es un antibiótico y un desecho de los hongos Penicillium. ( ) 9. Explica con tus palabras. ¿por qué son importantes las vacuolas contráctiles para la excreción en los protistas y cuáles son sus productos de desecho? 10. Completa el siguiente cuadro según corresponda y menciona por lo menos dos ejemplos de hongos y escribe su utilidad o perjuicio. Utilidad y/o Perjuicio en la humanidad Especie de hongo Levaduras benéficas Levaduras perjudiales Hongos medicinales 11. ¿Explica en que consiste la fermentación? 12. Escribe falso o verdadero a los siguientes alimentos que se elaboran gracias a la fermentación. a. b. c. d. e. Pan ____________ Queso ____________ Yogur ____________ Vino ____________ Cerveza ____________ f. g. h. i. Gaseosa ____________ Vinagre ____________ Pizza ____________ Atún ____________ 13. Marca, con un los productos de excreción de los siguientes organismos: CO2 Antibióticos Agua Psicoactivas Organismo Bacteria Hongo Algas 14. Contesta. a. b. c. d. e. ¿Qué estructuras poseen las plantas para realizar el proceso de excreción? ¿Qué mecanismos usan las plantas para regular sus niveles de agua? ¿Qué productos excretan las plantas? ¿Cuál es la diferencia entre transpiración y gutación? Realiza un dibujo de las dos estructuras que te llamen la atención 15. Responde falso o verdadero según corresponda a. b. c. d. Los aceites esenciales se utilizan para la elaboración de perfumes. ( ) El látex se utiliza en la producción del caucho. ( ) Los alcaloides se usan como estimulantes del sistema nervioso central. ( ) Las sustancia s eliminadas por las plantas son expulsadas por medio de nefridios. ( ) 16. Completa las siguientes oraciones con las palabras Osmosis Vacuolas Estomas a. Las células vegetales realizan la excreción a través del fenómeno de la________________, como sucede en otros seres vivos b. Las células vegetales presentan unos organelos llamados___________________________ para almacenar diferentes sustancias que se producen en la planta. c. Los______________________son estructuras en forma de poro ubicadas en el envés de las hojas y los tallos verdes para excretar gases y agua. 17. Indica el tipo de metabolito vegetal de cada una de las siguientes sustancias. a. Perfumes b. Cocaína c. Taninos 18. En un estudio de una planta nativa de alto valor comercial para la producción de cosméticos y perfumería, se evaluó la composición de almidón, celulosa, aceites esenciales y látex en diferentes órganos. Los datos obtenidos se registran en la siguiente tabla: Responde: A. ¿Cuáles de estas sustancias se consideran desechos y cuáles no? Explica. B. ¿Por qué crees que se presentan variaciones en la producción de sustancias en los diferentes órganos vegetales? Explica. C. ¿Qué parte de la planta emplearías para fabricar cosméticos y perfumes? Justifica tu respuesta. 19. Escribe al frente de cada invertebrado el tipo de excretor que posee a. Cangrejo b. Grillo c. Caracol d. Escorpión e. Lombriz de tierra 20. Argumenta qué ocurriría en la siguiente situación: Un estudiante de ciencias quiso saber cómo actúan los tú bulos de Malpighi en determinadas situaciones de concentración de sal. Para ello, capturó un saltamontes y lo sumergió en una solución salina durante seis horas. Luego, realizó una disección del animal y observó cómo se encontraban los tú bulos de Malpighi. a. Escribe una hipótesis acerca de lo que encontró el estudiante dentro de los tú bulos de Malpighi. 21. Redacta, en tu cuaderno un escrito, que contenga las siguientes palabras: 22. Dibuja el sistema excretor en los invertebrados que más te llame la atención y escribe sus partes 23. Completa el siguiente cuadro en tu cuaderno Organismos Productos de excreción Órganos de excreción 24. Relaciona cada organismo con el órgano o fenómeno correspondiente: Gusanos planos y de a. Riñón y cloaca tierra b. Riñón y vejiga Aves c. Vacuolas contráctiles organismos unicelulare d. Branquias insectos (Artrópodos) e. Túbulos de Malpighi Peces f. Mamíferos Nefridios 25. Explica qué tipo de sistema excretor presenta el siguiente organismo. 26. Infiere del siguiente texto la información requerida para resolver la pregunta Leucippus fallax es una especie solitaria de colores pálidos que varían entre los cafés grisáceos y verdes opacos. Esta especie habita tierras áridas. Su sistema excretor está conformado por un par de riñones funcionales, con una zona llamada asa de Henle, dentro de la cual se concentra la orina. También poseen una cloaca que se ubica al final del tracto digestivo. a. ¿A qué grupo de animales pertenece la especie anteriormente descrita? 27. Ubica las palabras en el texto, según corresponda a. El riñón está constituido por nefronas, hay tres tipos ________________________ y ___________________ b. La cloaca en aves secreta_________________________· c. Los ______________________ secretan urea, por medio de dos riñones. d. Las ______________________ secretan la orina casi sólida. 28. Contesta: a. ¿Cómo está conformado el sistema urinario humano? Realiza un mapa conceptual b. ¿Cuál es la unidad básica del sistema excretor humano? c. ¿Qué función cumplen los riñones en el proceso de excreción? 29. Observa cada una de las estructuras señaladas ¿las puedes identificar? ¿Cuáles son las partes señaladas? Si las identifica. Completa el cuadro y une con líneas de colores la estructura con su función. Estructura Función Conductos que comunican los riñones con la vejiga. Acumula orina que llega de manera continua por los uréteres esta es expulsa la orina al exterior 30. Describe cada uno de los procesos de formación de la orina y señala en qué lugar ocurre. PROCESO DESCRIPCIÓN LUGAR DONDE OCURRE 31. La imagen representa el proceso de formación de la orina. Ubica sus etapas y escribe el nombre de su unidad funcional. a. Filtración. b. Reabsorción. c. Secreción 32. Contesta a. ¿Cuál de las siguientes componentes de la nefrona cumple la función de reabsorción del agua en proceso de formación de la orina b. La glucosa en el interior de la nefrona es reabsorbida activamente ¿Qué sucede cuando un análisis de orina muestras alta concentración de glucosa? 33. Trabaja con la siguiente grafica a. ¿Cuál es el porcentaje de sustancias que se encuentran en la orina? b. Si una persona dejara de consumir agua, ¿qué crees que pasaría con los desechos? ¿Qué componentes se verían afectados? 34. Interpreta la siguiente tabla de datos y luego, responde las siguientes preguntas. a. ¿Qué sustancias se encuentran en mayor cantidad en la orina? . b. ¿Qué sustancias no están presentes normalmente en la orina?. c. ¿Por qué esas sustancias no se eliminan del organismo? 35. El ser humano está en equilibrio hídrico cuando la cantidad total de agua que elimina su organismo es igual a la cantidad total de agua que incorpora. Analiza la siguiente situación y responde las preguntas Ingresa de agua 1. Bebida (1.200 ml) 2. Comida (1.000 ml) 3. Oxidación de biomoléculas (350 ml) Perdida de agua 1. Excreción por la orina (1.500 ml) 2. Evaporación por la piel y los pulmones (900 ml) 3. Eliminación de agua por heces (100 ml) 4. Excreción por sudor (50 ml) a. ¿Qué cantidad de total de agua ingreso al organismo del deportista? b. ¿Cómo obtuvo el agua el deportista? c. ¿Qué cantidad total de agua perdió el deportista? d. ¿Qué actividad metabólica le hicieron perder esta cantidad de agua? 36. Reúnete con tres compañeros y realicen una infografía donde expongan lo siguiente. a. Los órganos excretores anexos en los vertebrados. b. La importancia de eliminar las sustancias de desecho en el organismo. c. Las recomendaciones para el cuidado del sistema excretor. 37. Responde a. ¿Cómo podemos cuidar nuestros riñones para mantenerlos saludables, explica tus estrategias? b. ¿Cómo se producen las siguientes enfermedades, cuáles son sus síntomas y cómo se pueden prevenir? o Pielonefritis. o Cálcu los renales. o Cistitis. o Uretritis. c. ¿Qué relación tiene la diabetes con las infecciones urinarias? 38. Algunos desechos del cuerpo humano son expulsados por órganos excretores diferentes al sistema urinario. ¿Cuáles son las glándulas que participan en este proceso? 39. Diseñamos juegos interactivo sobre: los temas estudiados. INSTITUCION EDUCATIVA DISTRITAL “EVARISTO SOURDIS” GUIA DE LABORATORIO Observa la excreción en levaduras Aproxímate al problema La excreción es un proceso de los seres vivos para eliminar sus desechos. Muchos productos de la excreción se utilizan de diferentes maneras, por ejemplo, en la industria de los alimentos, las levaduras son manipuladas por el ser humano para la elaboración de pan. ¿Cuáles son las transformaciones durante el proceso de excreción en las levaduras y cómo se pueden identificar? Elabora una hipótesis Plantea una hipótesis que dé respuesta al problema planteado. Sigue el procedimiento A partir de la siguiente práctica podrás observar la excreción en las levaduras dentro de una mezcla con azúcar y agua. Materiales • Una bolsa plástica pequeña • Un vaso de precipitado • Un agitador • Una cucharada de levadura granulada • Un vaso con agua tibia • Una cucharada de azúcar 1. En el vaso de vidrio, disuelve la cucharada de azúcar y el agua caliente. Luego agrega la levadura y mezcla con ayuda del agitador. Combina los productos para obtener una mezcla homogénea 2. Lleva esta mezcla homogénea a la bolsa plástica, luego saca todo el aire que hay dentro de la bolsa y posteriormente ciérrala muy bien. 3. Deja en reposo durante 20 minutos. Observa cómo en la bolsa se empieza a acumular el dióxido de carbono (CO2) cinco minutos después. 4. Al transcurrir los 20 minutos, observa de qué manera la bolsa se infla como consecuencia de la acumulación del gas (CO2). Observa atentamente todo el proceso para registrar los siguientes datos. Registra tus datos 1. Completa la siguiente tabla, de acuerdo con los resultados de las observaciones obtenidas durante el proceso. Etapas Antes Durante Después Azúcar y agua Mezcla (agua, azúcar y levadura) Mezcla en la bolsa Relaciona y concluye 2. ¿Cómo relacionas el proceso ocurrido en la levadura con la excreción en otros seres vivos? 3. ¿Cuál es la función del azúcar dentro del proceso observado? ¿Qué relación existe entre este y el producto obtenido? 4. ¿Cómo se evidencian los productos obtenidos de la excreción en la levadura? ¿Cuál es su función en el proceso? Usa el conocimiento 5. Lee el siguiente texto y con base en el laboratorio responde las preguntas. La levadura se emplea en las panaderías. Es incorporada a la masa y esta produce gas carbónico ocasionando que se eleve. El alcohol producido en el proceso de fermentación se evapora durante el horneado. Una de las levaduras más conocidas es la Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer de forma anaerobia, realizando la fermentación alcohólica, es decir, convertir los hidratos de carbono (generalmente los azúcares) en etanol y dióxido de carbono (C02). Es utilizada en procesos de fermentación industrial (cervezas y vinos). No todas las levaduras son benéficas. Algunas especies causan enfermedades al hombre, la Candida albicans, por ejemplo, es el agente de la estomatitis micósica, enfermedad de las mucosas bucales que afecta especialmente a los lactantes. a. De acuerdo con la lectura y los resultados obtenidos en el laboratorio. Explica con un dibujo por qué crece el pan. ¿Cómo ocurre la fermentación alcohólica? b. Consulta otras levaduras benéficas y perjudiciales para el ser humano. INSTITUCION EDUCATIVA DISTRITAL “EVARISTO SOURDIS” GUIA DE LABORATORIO DISECCIÓN DE RIÑÓN DE CERDO INTRODUCCION Los riñones son un par de órganos, de unos 10 cm de longitud en los humanos, de color pardo rojizo, que se encuentran en la parte posterior de la cavidad abdominal a ambos lados de la columna vertebral. Su estructura es muy semejante a la de los riñones de cerdo. Cada riñón está formado por la cápsula fibrosa, o membrana que envuelve al riñón; la corteza, con numerosas granulaciones rojas; la médula, de aspecto rayado, cuyas estrías se agrupan en paquetes o pirámides; y la pelvis renal o cavidad recolectora, en forma de embudo OBJETIVOS Realizar una disección de un riñón de cerdo para reconocer sus partes constituyentes. Comparar un riñón de cerdo con el modelo teórico de los riñones humanos. MATERIALES Bandeja de icopor grande Cuchilla o bisturí Riñón de cerdo Guantes Bata de laboratorio Cinta métrica Balanza Agua oxigenada de 20 volúmenes PROCESO EXPERIMENTAL 1. Coloca el riñón en la bandeja de icopor y obsérvalo detenidamente. Anota su color, forma y tamaño. Realiza un dibujo esquemático. 2. Con ayuda de la balanza determina el peso del riñón y compara con el peso del riñón humano. 3. Realiza con la cuchilla o bisturí un corte longitudinal del riñón y, comparándolo con la figura del riñón humano (página 8), identifica sus estructuras anatómicas: a. La cápsula fibrosa que envuelve al riñón (a veces no está presente porque la suelen quitar en las carnicerías). b. La corteza, de aspecto granuloso fino y color pardo. c. La zona medular, con sus pirámides renales de color rojizo. d. La cavidad en forma de embudo de paredes fibrosas y color blanco, denominada pelvis renal, que se comunica con el uréter. e. A ambos lados del uréter puedes observar la inserción de dos grandes vasos: la arteria y la vena renales. 4. Echa sobre la superficie fresca recién cortada un poco de agua oxigenada. Se producirá efervescencia. Tras unos segundos elimínala pasando el dedo por la superficie. Se observara, si el riñón es fresco, las marcas de los tubos colectores y de las asas de Henle, donde se mantiene el burbujeo. 5. Pon el riñón bajo una lupa y trata de buscar alguna nefrona. Dibújala, sitúa las diferentes partes y relaciónalas con las capas renales. Conclusión 1. Porque se dice que la nefrona es la unidad funcional del riñón
