BIOLOGIA IV MEDIO GUIA DIDACTICA DEL DOC

BIOLOGÍA IV MEDIO | GUÍA DIDÁCTICA DEL DOCENTE
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CeCilia Kaluf fuentes
María Jesúsu Hevia Kaluf
Profesora de Biología y Ciencias Naturales
Pontificia Universidad Católica de Chile
Master of Science,
Stanford University Estados Unidos
Licenciada en Medicina, Médico cirujano
Universidad de Chile
Diplomada en Atención Primaria
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I.S.B.N.: 978-956-12-2542-8
1ª edición, Octubre de 2012
Nº de ejemplares: 2.500
© 2012 por Empresa Editora Zig-Zag, S.A.
Inscripción Nº 222.603. Santiago de Chile.
Derechos exclusivos de edición reservados por
Empresa Editora Zig-Zag, S.A.
Editado por Empresa Editora Zig-Zag, S.A.
Los Conquistadores 1700. Piso 10. Providencia.
Teléfono 8107400. Fax 8107455.
E-mail:zigzag@zigzag.cl
Santiago de Chile.
BIOLOGÍA
CUARTO AÑO MEDIO
UN PROYECTO DE EMPRESA
EDITORA ZIG-ZAG S. A.
Gerente General
Ramón Olaciregui
Autoras
Cecilia Kaluf F.
María Jesús Hevia K.
Directora editorial
Mirta Jara
Edición
El presente libro no puede ser reproducido
ni en todo ni en parte, ni archivado
ni transmitido por ningún medio
mecánico, ni electrónico, de grabación,
CD-Rom, fotocopia, microfilmación
u otra forma de reproducción, sin la
autorización escrita de su editor.
Raul Opazo
Revisión pedagógica
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Jennifer Alcaíno
Correctores de estilo
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Santiago de Chile.
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Director de producción
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Alfonso Díaz de la Fuente
Ilustradores
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Fernando Vergara
Fotografías
Archivo editorial
Fondo fotográfico Shutterstock
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Índice de contenidos
Organización y estructura del Texto
Propuesta didáctica de la Guía
4
7
Unidad 1: Proteínas e información génica
8
Información curricular
Mapa conceptual
Planificación general
Temas 1, 2 y 3
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Temas 4 y 5
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Temas 6 y 7
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Recursos
Evaluaciones fotocopiables
Evaluación de proceso
Bibliografía
8
9
10
13
18
19
20
21
23
24
25
26
29
30
31
32
33
37
38
Unidad 2: Agentes patógenos y sistemas de defensa
40
Información curricular
Mapa conceptual
Planificación general
40
41
42
Temas 1 y 2
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Temas 3 y 4
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Recursos
Evaluaciones fotocopiables
Evaluación de proceso
Bibliografía
45
51
52
53
55
65
66
67
Unidad 3: Biología humana y salud
78
Información curricular
Mapa conceptual
Planificación general
78
79
80
Temas 1 y 2
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Temas 3, 4 y 5
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
96
103
104
105
Recursos
Evaluaciones fotocopiables
Evaluación de proceso
Bibliografía
106
107
112
113
Unidad 4: Organismo y ambiente
114
Información curricular
Mapa conceptual
Planificación general
114
115
116
Temas 1 y 2
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
Temas 3 y 4
• Orientaciones didácticas
• Actividad complementaria
• Información complementaria
• Información de contexto histórico
119
124
125
126
127
130
131
132
Recursos
Evaluaciones fotocopiables
Evaluación de proceso
Bibliografía
133
134
138
139
Rúbricas para evaluaciones del Texto
Evaluaciones modeladas
140
149
68
70
76
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Organización y estructura del Texto
Organización del contenido del Texto:
El Texto de Biología 4º Medio está enmarcado en una propuesta didáctica centrada en metodologías activas que apuntan
a la aplicación, de modo transversal, de estrategias que fortalezcan habilidades y destrezas personales, con particular
énfasis en el desarrollo del pensamiento crítico y cognitivo, junto a las habilidades comunicativas y de investigación.
En síntesis, este texto postula cuatro disposiciones básicas del pensamiento: disposición a plantear y explorar problemas; disposición a criticar y testear explicaciones; disposición a buscar múltiples perspectivas y posibilidades, y
disposición al análisis y a la reflexión.
Consecuentemente con esto, la estructura de este texto considera la apropiación gradual de los contenidos presentes
en el marco curricular del MINEDUC N° 220 del año 1998.
Las actividades del texto del estudiante son tareas destinadas al alumno y alumna para el logro de un determinado
objetivo de aprendizaje. Todas las actividades son pertinentes a los contenidos tratados, y están orientadas a potenciar y reforzar el desarrollo de conceptos, actitudes, procedimientos y habilidades propias de las ciencias. El texto
privilegia actividades de indagación, procurando que los contenidos que se desprenden de estas no se antepongan a
la entrega de conceptos.
Cada Unidad está estructurada en temas, lo que facilita el aprendizaje y proporciona una lectura clara y ordenada.
Unidad 1: Su propósito es comprender la relación entre las proteínas con la información génica. Se integra información referente a la estructura de ADN desde un contexto histórico, explicando los principales experimentos que
facilitaron su estudio. Además, se plantea la relación existente entre las enzimas y la biotecnología, como elementos
de gran importancia en estudios científicos.
UNIDAD 1
Proteínas e información génica
Parte 1
Tema 1
Las proteínas
como expresión
de la información
génica
Tema 2
Material
genético
Parte 2
Tema 3
Estructura
del ADN
Tema 4
El código
genético:
lectura y
traducción del
mensaje de los
genes
Tema 5
Replicación:
Continuidad
del material
genético
Parte 3
Tema 6
Enzimas
Tema 7
Biotecnología
4
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Unidad 2: Esta Unidad tiene como propósito mostrar las diferentes funciones del sistema inmune. Además, se
analizará la capacidad del ser humano para buscar soluciones que le permitan enfrentarse a enfermedades, teniendo
como base la respuesta inmunológica.
UNIDAD 2
Agentes patógenos y sistemas de defensa
Parte 1
Parte 2
Tema 2
Virus
Tema 1
Bacterias
Tema 3
Propiedades del sistema inmune
Tema 4
Inmunidad
Unidad 3: Esta Unidad nos entrega una descripción de los microorganismos patógenos que afectan al ser humano.
Además, se analizará la acción de las vacunas, el rechazo inmune y la características de la autoinmunidad.
UNIDAD 3
Biología humana y salud
Parte 1
Tema 1
Infecciones
bacterianas
Parte 2
Tema 2
Infecciones
virales
Tema 3
Sanguíneos y
transfusiones
Tema 4
Rechazo de
trasplantes
Tema 5
Autoinmunidad e
hipersensibilidad
Unidad 4: Tiene como propósito conocer los distintos organismos y la forma en que estos habitan en un espacio
determinado, formando poblaciones y comunidades, que, en conjunto, constituyen un ecosistema. En esta Unidad,
además, se describe cómo se forma y se sustenta tal ecosistema.
UNIDAD 4
Organismo y ambiente
Parte 1
Tema 1
Interacciones entre los
organismos
Parte 2
Tema 2
Poblaciones y
comunidades
Tema3
Biomas de Chile
Tema 4
Actividad humana y medio
ambiente en Chile
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Organización didáctica del Texto:
Tal como se ha mencionado en las secciones precedentes, la orientación de este texto se dirige hacia el aprendizaje riguroso, pero al
mismo tiempo significativo.
Esto supone una estructura que potencia la natural curiosidad del estudiante, en un marco de trabajo que busca la autonomía y la
comprensión.
La propuesta que se presenta en el texto está organizada en las siguientes secciones.
a) Al inicio de la Unidad:
• Actividad inicial: tiene por objetivo analizar el estado en el que se encuentran los estudiantes para enfrentar el proceso de enseñanza/
aprendizaje. Es una forma de diagnóstico inicial, para que el docente oriente el planteamiento de los nuevos contenidos.
• Exploración inicial: instancia para recordar ideas previas.
b) En cada Parte:
• Actividades: estas abordan distintos contenidos a lo largo de las unidades, y han sido elaboradas con el fin de que los estudiantes
desarrollen habilidades científicas, como: observación, descripción, comparación, formulación de preguntas o problemas, planteamiento de hipótesis o predicciones, medición y registro de datos, confección de tablas y gráficos, análisis e interpretación de resultados,
planteamiento de inferencias y conclusiones, sistematización y comunicación de resultados.
• Habilidades: cada contenido genera estrategias y recursos para las actividades que permiten ser desarrolladas por los estudiantes.
• Sabías que…: es un breve párrafo que establece profundizaciones referidas a los conceptos involucrados en el Tema que se está
tratando. En algunos casos se conecta con la historia de este y también aparecen otros datos interesantes para el estudiante.
• Evaluación de proceso: esta pretende ser utilizada como herramienta que permita a los estudiantes reconocer el propio progreso en
relación al tema tratado. También puede ser útil a los docentes para repasar los contenidos deficientes en los estudiantes.
• Para saber más: en esta sección se encuentra información extra que servirá para profundizar en los contenidos vistos hasta el momento.
• En red: se indican las direcciones URL de sitios Web, cuya información se relaciona con el tema tratado.
• Conceptos claves: es un recuadro en el cual se destaca de manera especial el o los concepto(s) relevante(s) presentado(s) en el Tema.
• Síntesis de cada Parte: mediante un mapa conceptual se organizan gráficamente los principales conceptos tratados, estableciendo
relaciones entre ellos. Esta síntesis gráfica va acompañada de un texto de resumen.
• Evaluación de proceso de cada Parte: se propone como una instancia más de aprendizaje, con el objeto de establecer en qué medida
los estudiantes se han apropiado de los aprendizajes esperados de la Unidad, relacionados con los temas tratados en cada Parte.
c) Al finalizar cada Unidad:
• Nuestra Historia: es una actividad de reflexión y aplicación basada en la lectura de un artículo de tipo periodístico, que ilustra las
relaciones e impactos de la ciencia en la cultura a través de la historia.
• Proyecto de Ciencias: es una propuesta de trabajo experimental que busca integrar de manera global los aprendizajes del estudiante
desarrollados en la Unidad. Esta propuesta de actividad sugiere el trabajo autónomo y colaborativo del estudiante.
• Síntesis de la Unidad: de manera análoga a la síntesis, ideada para cada Parte, esta es una síntesis global que relaciona de manera
gráfica (en un mapa conceptual) los principales conceptos de la Unidad.
• Evaluación sumativa de la Unidad: propone diferentes formas de verificar el nivel de dominio de los aprendizajes de los y las estudiantes.
• Estrategias de aprendizaje: se plantean como una entrega de estrategias sencillas que ayudan a enfrentar cierto tipo de preguntas y
contenidos a los estudiantes, así como también a mejorar su evaluación. Incluye la sección Utiliza tus estrategias, que son preguntas
de alternativas tipo PSU.
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Propuesta didáctica de la Guía
La propuesta didáctica establecida en la Guía del Docente está compuesta por una serie de secciones que se elaboraron
según los requerimientos establecidos por el Ministerio de Educación.
Esta Guía está estructurada siguiendo la misma racionalidad de organización utilizada en el Texto del Estudiante:
Unidades y Temas. Cada unidad entrega información detallada referida a orientaciones pedagógicas, actividades e
informaciones complementarias, otorgando mayor énfasis a las orientaciones que fueron elaboradas con el objetivo
de colaborar con la labor docente en dos ámbitos del desarrollo del aprendizaje: actividades y contenidos. Para ello
hemos organizado las orientaciones, considerando la misma secuencia con que se desarrolla el Texto, es decir, los
tipos de actividades y el desarrollo de contenidos. Para ayudar a una mejor visualización, las actividades tienen un
tratamiento de diseño distinto al de los temas.
A continuación, se describen los objetivos tanto de las actividades como de los contenidos:
• Actividades: se utilizan para dar explicaciones de contenido, de estructura, y sobre el nivel de complejidad.
Incluyen las instrucciones, paso a paso, que debe explicar el docente a sus estudiantes, reuniendo algunos aspectos que no son tratados en el Texto del Estudiante e indicando los posibles errores que pueden tener al ejecutar
tales actividades. También contienen sugerencias para que el docente promueva el desarrollo de las habilidades
de pensamiento científico.
• Contenidos: se entrega información al docente que constituye una fuente de apoyo en la implementación del
currículum nacional en la sala de clases. Estas orientaciones permiten al docente utilizar las sugerencias que le
ayuden a tratar contenidos, procedimientos y habilidades, que puedan desarrollar las propuestas del Texto del
Estudiante, tomando en cuenta los Objetivos Fundamentales Transversales.
Los cierres de cada Parte y Unidad presentan una serie de instrumentos que pueden ser utilizados en las salas de
clases, entre las que se cuenta con material fotocopiable (como los recursos), evaluaciones modeladas y evaluaciones
que incluyen su rúbrica y solucionario. Si se necesita información extra, está a su disposición una serie de páginas
Web y bibliografía relacionada con los contenidos desarrollados en la Unidad.
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información curricular
uniDaD 1: Proteínas e información génica
Secuencia de progreso de contenidos
3º Medio
- Relación estructura y función:
identificación de diferenciaciones
y estructuras especializadas
en diversas células, incluyendo
organismos unicelulares. Uso de
ilustraciones, de fotografías y de
recursos computacionales.
4º Medio
- La relación entre estructura y función de las proteínas: enzimas y proteínas estructurales como expresiones de
la información genética. Mutaciones, proteínas y enfermedad.
- Experimentos que identificaron el ADN como material genético. El modelo de la doble hebra del ADN de Watson
y Crick, y su relevancia en la replicación y transcripción del material genético.
- Código genético. Su universalidad como evidencia de la evolución a partir de ancestros comunes.
- Traducción del mensaje de los genes mediante el flujo de la información genética del gen a la síntesis de
proteínas.
- Significado e importancia de descifrar el genoma humano: perspectivas biológicas, médicas, éticas, sociales y
culturales.
- Principios básicos de ingeniería genética y sus aplicaciones productivas.
Marco curricular
OF
OFT
- Comprender las teorías sobre la estructura y expresión de la información genética,
sus implicaciones para explicar el funcionamiento de los sistemas vivos, sus
aplicaciones en salud y biotecnología, y su influencia en la cultura.
- Debatir en forma fundamentada en torno a la relación entre ciencia y sociedad,
analizando la dimensión ética implicada.
- Entender y analizar la confluencia de factores biológicos, sociales y culturales,
en problemas vinculados a la salud y al medio ambiente.
- Desarrollar y valorar la creación de criterios de valoración de la vida
y el desarrollo de hábitos de cuidado de la salud y del propio cuerpo.
- Promover especialmente el diálogo, el intercambio de opiniones e
ideas y la integración.
- Valorar y comprender la importancia de la información genética que
nos forma como seres humanos capaces de perpetuarnos como
especie.
APRENDIZAJES ESPERADOS
• Identifican el ADN como el material genético que especifica las propiedades hereditarias de cada especie, su conservación y sus cambios evolutivos.
• Explican que el ADN contiene la información genética en todos los seres vivos, que dirige la síntesis de proteínas y guía su propia replicación durante la preparación
para la división celular.
• Dilucidan, en términos generales, por qué el procedimiento experimental que permitió demostrar que la replicación del ADN es semiconservativa llegó a esas conclusiones.
• Describen que el fundamento de la continuidad de la vida, a través de la replicación del ADN y del flujo de la información genética desde el ADN a las proteínas, se
encuentra en la estructura del ADN, revelada por Watson y Crick.
• Desarrollan, en términos generales, el proceso de síntesis de proteínas.
• Identifican las etapas de transferencia de la información del mensaje genético para la formación de las proteínas: a) transcripción desde el gen al ARN mensajero, y b)
traducción desde el ARN mensajero a la secuencia de aminoácidos de una proteína.
• Predicen consecuencias posibles de una falla en la replicación del ADN. Por ejemplo: una mutación que puede alterar la función de enzimas y originar enfermedades genéticas.
• Fundamentan los beneficios y/o riesgos de las aplicaciones biotecnológicas en el área de la salud y la producción. Por ejemplo: los alimentos transgénicos.
• Caracterizan la universalidad del código genético.
• Identifican las proteínas como las moléculas que ejecutan la información génica.
• Definen las enzimas como una categoría especial de proteínas, que son altamente específicas y que su actividad contribuye, fundamentalmente, a la realización de las
funciones celulares de los organismos vivos y, por lo tanto, finalmente, determinan el fenotipo.
• Distinguen las etapas del ciclo celular e identifican en cuál de ellas se produce la replicación del ADN.
• Describen los procesos involucrados en la ingeniería genética.
• Opinan y comunican observaciones e información, a partir de lecturas, gráficos, tablas y experimentos presentados.
• Realizan actividades prácticas sencillas.
• Analizan, reflexionan y extraen información de textos científicos.
• Incrementan el vocabulario científico.
TIEMPO ESTIMADO: 13 semanas.
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unidad 1
Mapa conceptual de la Unidad
TIPOS DE
ÁCIDO NUCLEICO
como el
Replicación
experimenta
como el
ADN
Grupo fosfato
tipos
ARN
está constituido
por
Bases
nitrogenadas
ARNm
ARNr
está constituido
por
Desoxirribosa
Ribosa
Grupo fosfato
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
Adenina
Uracilo
Guanina
Citosina
que participan en
Procesos
como
actúan
como
Catalizadores
Bases
nitrogenadas
que son
que son
Enzimas
ARNt
ejemplo
Proteínas
generan
Transcripción
Traducción
que participan en
que pueden ser manipulados
a través de la
Ingenieria
genética
base
de la
Biotecnología
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unidad 1
Planificación general
16-83
CMO
- La relación
entre estructura
y función de
proteínas: enzimas
y proteínas
estructurales como
expresiones de
la información
genética.
Mutaciones,
proteínas y
enfermedad.
- Experimentos
que identificaron
al ADN como
material genético.
El modelo de la
doble hebra del
ADN de Watson
y Crick y su
relevancia en
la replicación y
transcripción del
material genético.
- Código genético.
Su universalidad
como evidencia
de la evolución a
partir de ancestros
comunes.
- Traducción del
mensaje de los
genes mediante
el flujo de la
información
genética del gen
a la síntesis de
proteínas.
- Significado e
importancia
de descifrar el
genoma humano:
perspectivas
biológicas,
médicas, éticas,
sociales y
culturales.
- Principios básicos
de ingeniería
genética y sus
aplicaciones
productivas.
Unidad
Temas
1. Las proteínas como
expresión de la información
génica.
• Niveles estructurales de las
proteínas.
• La secuencia de
aminoácidos determina la
forma de las proteínas.
• ADN y alteraciones
genéticas.
2. Material genético.
• Experimento de Griffith.
• La experiencia de Avery,
McLeod y McCarty.
• Experimento de Hershey y
Chase.
• El crucial aporte de Wilkins
y Franklin.
• La experiencia de Watson y
Crick.
Proteínas e información génica
Págs.
3. Estructura el ADN.
• Nucleótido.
• Empaquetamiento del ADN.
4. El código genético: Lectura
y traducción del mensaje
de los genes.
• Flujo de información
génica.
• Transcripción.
• El código genético.
• Traducción.
• Mutaciones.
Aprendizajes esperados Indicadores de evaluación
• Identifican el ADN como el material
genético que especifica las
propiedades hereditarias de cada
especie, su conservación y sus
cambios evolutivos.
• Explican que el ADN contiene la
información genética en todos los
seres vivos, que dirige la síntesis de
proteínas y guía su propia replicación
durante la preparación para la división
celular.
• Dilucidan en términos generales por
qué el procedimiento experimental que
permitió demostrar que la replicación
del ADN es semi-conservativa llegó a
esas conclusiones.
• Describen que el fundamento de la
continuidad de la vida, a través de la
replicación del ADN y del flujo de la
información genética desde el ADN
a las proteínas, se encuentra en la
estructura del ADN revelada por
Watson y Crick.
• Desarrollan en términos generales,
el proceso de síntesis de proteínas.
• Definen a las enzimas como una
categoría especial de proteínas.
• Describen los procesos
involucrados en la ingeniería
genética.
Evaluación de proceso, Tema 1
• Describe las principales funciones de
las proteínas.
• Explica las estructuras moleculares de
las proteínas, incluyendo sus enlaces.
Evaluación de proceso, Tema 3
• Identifica la estructura del ADN.
• Establece el empaquetamiento y la
condensación del ADN.
• Explica la evolución del ADN.
Evaluación de proceso, Tema 4
• Reconoce los procesos involucrados
en el flujo de la información genética.
• Identifica secuencias de ARNm, a
partir de una molécula de ADN.
• Describe características y funciones
de los tipos de ARN.
Evaluación de proceso, Tema 5
• Identifica el significado de la
replicación del ADN semigenerativa.
• Describe la secuencia de una cadena
luego de una replicación.
Evaluación de proceso, Tema 6
• Describe las características principales
de las enzimas.
• Identifica y esquematiza los factores
que modifican la acción enzimática.
• Relaciona la actividad enzimática con
la biotecnología.
5. Continuidad del material
genético: Replicación.
• Mecanismo de replicación.
• Fidelidad de la replicación.
6. Enzimas.
• Características generales
de las enzimas.
• Velocidad de reacción.
• Enzimas y biotecnología.
7. Biotecnología.
• La ingeniería genética.
• La terapia génica.
Cierre de Unidad.
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unidad 1
Págs.
Tiempo
Temas
Actividades asociadas
Recursos didácticos
Habilidades
Imágenes de clonación y seres vivos. Tablas
(1.1) (1.2).
Ejercicio indagatorio.
Observar, describir, relacionar, analizar.
Conceptos claves: proteínas, aminoácidos,
alteraciones genéticas.
Observar, relacionar, comprender.
Evaluación de proceso.
Actividad: secuencia de
aminoácidos.
Preguntas de desarrollo, Sabías que...
Secuencia de nucleótidos.
Observar, describir, explicar.
Observar, analizar, interpretar, investigar,
concluir, plantear hipótesis.
Imágenes de albinismo.
Observar, relacionar.
Actividad: bases moleculares del
albinismo.
Preguntas de desarrollo. Para saber más.
Formular un problema, plantear
hipótesis, diseñar un experimento,
analizar.
Observar, comprender, relacionar.
Actividad diagnóstica.
16-17
Exploración inicial: desde el ADN a
un ser humano. ¿Cómo se explica
la gran diversidad de seres vivos en
nuestro planeta?
Tema 1: Las proteínas como expresión de la
información genética.
14-15
18-19
20
21
22
23
24
Actividad: experimento de Griffith.
26
27
29
30-32
13 semanas
28
Tema 2: Material genético.
25
35
36
37
Tema 3: Estructura del ADN.
33
34
40
41
42
43
44
45
46
Tema 4: El código genético: Lectura y traducción del
mensaje de los genes.
38
39
Imagen de colonia: Neumococos.
Conceptos claves.
Imagen experimento de Griffith.
Imagen de experimento. Vocabulario.
Actividad: experimento de Avery,
McLeod y McCarty.
Tabla de completación.
Actividad: buscando información.
Imágenes de bacteriófagos. Para saber más.
Imagen experimental.
Imágenes de científicos. En red.
Actividad: analizando la estructura
del ADN.
Imágenes de ADN, nucleótidos, bases
nitrogendas. Conceptos claves. En red.
Imagen de material genético. Preguntas
de desarrollo.
Revisar, comparar, clasificar, contrastar,
comprobar hipótesis.
Observar, identificar un problema,
describir, diseñar un experimento,
plantear hipótesis, analizar.
Observar, relacionar, comprender,
analizar.
Analizar, identificar un problema,
formular hipótesis, describir.
Observar, relacionar, analizar.
Investigar, secuenciar, elaborar un
informe.
Observar, interpretar, analizar.
Observar, describir, investigar, concluir,
analizar.
Actividad: extracción de ADN del
germen de trigo.
Imagen de la actividad.
Experimentar, analizar.
Evaluación de proceso.
Preguntas de desarrollo.
Describir, comprender, explicar, extraer
información.
Síntesis de Temas 1, 2 y 3.
Mapa conceptual.
Extraer información, relacionar.
Evaluación de proceso Temas 1,
2 y 3.
Actividad: ciclo celular.
Preguntas de desarrollo y selección.
Reconocer, representar, aplicar.
Observar, analizar, relacionar.
Actividad: investiguemos.
Tablas. Imagen del ciclo.
Conceptos claves.
Imágenes de célula animal y estructura
molecular de ARN.
Imagen de ADN y ARN. Sabías que…
Actividad: observando el ARN.
Imágenes de ARN. Preguntas de desarrollo.
Observar, analizar, plantear hipótesis,
interpretar, identificar, identificar un
problema.
Observar, describir, comprender.
Imágenes flujo información. Vocabulario.
Evaluación de proceso.
Evaluación de proceso.
Imágenes de ADN. Preguntas de desarrollo.
Sabías que...
Observar, relacionar.
Investigar, elaborar un informe.
Observar, explicar.
Imágenes de transcripción. En red.
Observar, interpretar.
Imágenes de transcripción de ADN.
Observar, describir.
Imagen de ARN.
Observar, reconocer, interpretar.
Guía Didáctica para el Docente: Biología IV Medio
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Unidad 1
Págs.
Tiempo
47
Temas
Actividades asociadas
Recursos didácticos
Habilidades
Explicar, interpretar.
Imágenes de traducción de ARN.
Observar comprender, interpretar,
relacionar, analizar.
Preguntas de desarrollo.
Observar, comprender, describir.
Imágenes de traducción.
Observar comprender, interpretar.
Imágenes con secuencia de aminoácidos.
Vocabulario.
Observar, analizar.
Diagrama. Sabías que...
Comprender, reflexionar, analizar.
Diagrama de mutación.
Interpretar, extraer información.
Imagen de ciclo celular y replicación.
Conceptos claves.
Observar, comprender, analizar,
distinguir.
Actividad: experimento de Meselson
y Sthal.
Imágenes de gradiente de densidad.
Analizar, elaborar un informe,
elaborar modelos.
Evaluación de proceso.
Comprender, analizar.
Síntesis de Temas 4 y 5.
Imagen de ADN. Preguntas de desarrollo.
Sabías que...
Mapa conceptual.
Evaluación de proceso Temas 4 y 5.
Preguntas de desarrollo y de selección.
Reconocer, representar, aplicar.
62
Actividad: haciendo “trabajar” una
enzima.
Conceptos claves.
Una piña, un paquete de gelatina.
Predecir, observar, diseñar un
experimento, elaborar un informe.
63
Actividad: energía de activación.
Gráfico, imagen de enzima.
Analizar, interpretar, identificar,
elaborar modelos.
Describir.
Tema 4: El código genético: Lectura y
traducción del mensaje de los genes.
Imagen de tripletes. Para saber más...
48-49
50
51
52-53
54
55
Tema 5: Continuidad del material
genético: Replicación.
56-57
58
59
60
61
Evaluación de proceso.
Actividad: la anemia falciforme.
66
67
Imagen de enzima. Conceptos clave.
Vocabulario. Sabías que...
Tema 6: Enzimas.
65
13 semanas
64
Actividad: factores que afectan la
velocidad de reacción.
Evaluación de proceso.
Actividad: biotecnología.
68
69
Gráficos.
Analizar, describir, plantear hipótesis,
investigar.
Imágenes de la acción enzimática
Para saber más.
Esquema. En red.
Interpretar.
Imágenes de seres vivos.
Conceptos claves.
En red.
Observar, analizar.
Describir, identificar, explicar.
Analizar.
Ilustración sobre ADN recombinante.
Observar, comprender, analizar.
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Actividad: transgénicos.
Imagen de trigo.Tabla.
Reflexionar, debatir.
72
Actividad: investigación y debate
sobre bioética.
Imagen de técnica génica. Vocabulario.
En red.
Investigar, argumentar.
Actividad: Proyecto Genoma
Humano.
Preguntas de desarrollo.
Analizar, reflexionar.
Síntesis de Temas 6 y 7.
Mapa conceptual.
Extraer información, relacionar.
Evaluación de proceso Temas 6 y 7.
Preguntas de desarrollo y de selección.
Explicar, aplicar, describir.
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74
75
Tema 7: Biotecnología.
70
Extraer información, relacionar.
Nuestra Historia.
Texto. Preguntas.
Comprender.
Proyecto de Ciencias.
Preguntas.
Interpretar, analizar, contrastar
hipótesis, emitir conclusiones.
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Síntesis Unidad 1.
Mapa conceptual.
Extraer información.
Evaluación sumativa
Unidad 1.
Preguntas de alternativas.
Preguntas de desarrollo.
Comprender, aplicar.
Estrategias de aprendizaje.
Desarrollo de estrategias.
Analizar.
Utiliza tus estrategias.
Preguntas de alternativas.
Aplicar.
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Cierre de Unidad
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Orientaciones didácticas
A continuación se entregan orientaciones que fueron elaboradas con el objetivo de colaborar con la labor docente en el desarrollo del
aprendizaje en los estudiantes, sugiriendo orientaciones de actividades y de contenido.
Parte 1: Proteínas y material genético. Temas 1, 2 y 3 (páginas 18 a 35).
Cómo abordar conocimientos previos
Para comenzar los Temas 1, 2 y 3 es necesario recordar
la materia de genética estudiada en Segundo Año Medio,
especialmente el concepto de genes y alelos de la genética
clásica, que son unidades de herencia que controlan los
rasgos característicos de cada organismo. De igual forma,
es importante retomar el concepto de proteínas, tanto en
relación a su estructura genética como a sus funciones.
Luego se deben recordar los principios de la información
genética, haciendo hincapié en qué determina la estructura de las proteínas. Aquí es muy importante establecer
la relación entre secuencia de aminoácidos y estructura
tridimensional de las proteínas.
producido en sus observaciones e indagaciones, y de
aceptar y reaccionar positivamente a las posiciones de
los otros, se irá moldeando un entendimiento de lo que
es una indagación científica.
Sería importante en este punto complementar los trabajos
del ADN con el experimento de Rosalind Franklin (19201958), pues los datos ofrecidos por ella determinaron
el curso de la investigación de Watson y Crick, quienes
lograron armar un modelo teórico para la estructura
del ADN en un mes aproximadamente (esta vez sin la
presencia de Franklin). Lo cierto es que nunca se hubiese
podido descubrir la forma del ADN sin la ayuda vital de
Rosalind Franklin.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Para desarrollar en los estudiantes una actitud científica,
es fundamental que las actividades que se realicen tengan un fuerte componente de razonamiento. Para ello,
se hace necesario tener discusiones guiadas en las que
se ejemplifique que las explicaciones científicas deben
ser consistentes con las evidencias experimentales y con
las observaciones acerca de la naturaleza. El trabajo de
Griffith, así como el de Avery, constituyen importantes
experiencias para reconocer significados e interpretar
conceptos y también para seguir una lógica, permitir la
crítica y hacer predicciones sobre los conceptos que se
están estudiando. Por otra parte, la práctica de indagar en
problemas, que conciernen a las etapas experimentales
que llevaron al descubrimiento del material genético,
resulta fundamental.
Estrategias para abordar temas transversales
En esta actividad, el OFT del ámbito desarrollo del pensamiento
tiene una dimensión central en los aprendizajes, ya que la
búsqueda de respuestas a través de la observación es parte del
método científico. También se coloca un énfasis especial en
el desarrollo de habilidades de investigación, se promueven
y practican diversas formas de observación y comunicación,
se analizan resultados de actividades experimentales o de
indagación. Al promover la discusión de los resultados de la
actividad, se está fomentando la comunicación interpersonal, ya
que se potencia la capacidad de escuchar entre los estudiantes
y el respeto por la persona.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Nuevamente, los experimentos de Griffith y Avery constituyen instancias de problematización para los estudiantes.
A partir de dichos experimentos deben discutir y plantear
sus interrogantes, así como también argumentar al resto
de la clase sus deducciones. Al ejercitar la capacidad
de poner a prueba la validez del conocimiento que han
Dificultades para afrontar conceptos
Es importante que los conceptos que guardan relación con
secuencias y orden de aminoácidos en la conformación
de una proteína queden lo suficientemente claros, ya que
de ellos dependen la estructura y función de una proteína.
De la misma forma, es necesario que los estudiantes comprendan la transformación bacteriana como un proceso en
el cual se produce un cambio en las características de los
organismos debido a la transferencia génica. Asimismo, es
significativo que conozcan que en la actualidad esta transformación es utilizada frecuentemente en procedimientos
de biotecnología.
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unidad 1
Actividad: Bases moleculares del
albinismo (página 23)
Habilidades: Formular un problema - Plantear hipótesis - Diseñar un
experimento - Analizar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Se recomienda para esta actividad que los estudiantes
observen y analicen las figuras presentes, comparando
los alelos normales con los mutados. Se aconseja guiar
la comparación para que logren distinguir los efectos
de la proteína en el genotipo de la persona afectada, así
como la mutación genética que genera el albinismo.
Luego de la observación se recomienda que los estudiantes
respondan las preguntas 1 a la 3 para que discutan en
grupo. Deben finalizar la actividad con la aplicación de lo
comprendido y para ello pueden responder la pregunta 4.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Los estudiantes deben ser guiados en la adquisición
e interpretación de la información y recibir estímulos
positivos en todas las etapas de la actividad, de manera que participen en la definición de los conceptos
solicitados para que puedan dilucidarlos y adquieran
confianza y certeza en las respuestas esperadas.
Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Reconocer un significado está fuertemente ligado a la
formulación de preguntas, al razonamiento lógico y
crítico, a la comunicación de argumentos científicos
y a la planificación y conducción de investigaciones
enmarcadas en un tema.
La indagación a partir de auténticas preguntas originadas
desde las experiencias de los estudiantes constituye una
de las estrategias centrales de la enseñanza.
En esta actividad, se estimula a los estudiantes a
determinar la situación problema y a plantear una
hipótesis, a partir de la cual se solicita esbozar un
diseño experimental.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Se recomienda solicitar a los estudiantes que escriban
en un papelógrafo sus hipótesis del experimento; luego,
un representante por grupo puede exponer una síntesis
del trabajo realizado, a partir de la cual es posible
generar un debate en el curso.
Resultados esperados
Algunas de las posibles respuestas son:
a) La enzima resultante de la alteración genética
provoca la falta del pigmento de melanina.
b) Las mutaciones o alteraciones del gen de la tirosinasa inhabilitan su función enzimática y, por lo
tanto, interrumpen la producción de pigmento de
la melanina.
c) El genotipo se ve afectado, ya que el cromosoma
11 del ser humano es el que se encarga de llevar la
información que indica que la síntesis de melanina
se ve inhibida.
d) Esta información debe dirigirse a la síntesis de
la hormona adenocorticotrópica (ACTH), que se
encarga de estimular la acción de los melanocitos;
cuando genéticamente hay una deficiencia, esta no
permite producir melanina.
Es importante explicarles a los estudiantes al final de
la Unidad la acción de la melanina y su relación con
las células que producen tales pigmentos.
Actividad: Experimento de Griffith
(página 25)
Habilidades: Observar - Analizar - Identificar un problema - Describir
- Diseñar un experimento - Plantear hipótesis
Orientaciones para el desarrollo de
procedimientos paso a paso
Para que los estudiantes trabajen en esta actividad es
importante la lectura de la descripción inicial del trabajo
que realizó Griffith.
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Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Recuerde que el objetivo es llegar a aprendizajes significativos y para ello hay que tener en cuenta que debe
propiciarse la reflexión, el razonamiento y el análisis
crítico. Reconocer significados está fuertemente ligado
con la formulación de preguntas, el razonamiento lógico
y crítico, que implica la observación, la identificación
hasta llegar al análisis del experimento para plantear
posibles hipótesis.
El ejercicio de la indagación e investigación mejora la
capacidad de tomar decisiones informadas y razonadas,
que a menudo requieren conocimientos elementales
sobre ciencia y tecnología. Los estudiantes deben tener
la oportunidad de vivenciar, de manera positiva, lo que
significa entender algo científicamente a través del ejercicio guiado y para ello es necesario darles posibilidades
de discutir sus propias ideas.
Siguiendo esta línea, la actividad ofrece la oportunidad
a los estudiantes de reconocer la situación problema y la
hipótesis que se habría planteado el investigador.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Esta actividad se presta para analizar y valorar las explicaciones científicas dadas a distintos fenómenos, en diferentes
contextos históricos, así como para que comprendan su
contribución a los conocimientos científicos actuales. Es
importante estimular e incentivar a los estudiantes para
que reflexionen que la ciencia no es un proceso ajeno a
las influencias sociales.
Estrategias para abordar temas transversales
Es importante en esta actividad que los estudiantes reconozcan el valor que tiene el desarrollo histórico de los
conocimientos biológicos respecto a la evolución de los
conocimientos científicos, así como sus implicaciones
socioculturales.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Se sugiere hacer una relación secuencial con los experimentos de Avery, Delbrück, Alfred Hershey y Martha
Chase, para finalmente llegar a Franklin, Watson y Crick,
es decir, hasta establecer la estructura del ADN.
Resultados esperados
1. El estudiante tiene que señalar lo realizado en a), b),
c) y d).
2.
a) La cepa S es virulenta y la cepa R es no virulenta.
b) Cepa viva: Neumococo no virulento y no capsulado.
Cepa muerta: Neumococos virulentos.
c) Griffith encontró bacterias de la cepa S. Esto mostró
que algo había ocurrido. En este momento los estudiantes, guiados por el docente, deberán interpretar
este curioso resultado. La experiencia se presta para
un análisis basado en preguntas. Lo que muestra este
experimento es que, por algún motivo desconocido,
en ese momento los restos celulares de las bacterias
virulentas convierten a las bacterias no virulentas
en virulentas.
d) En las bacterias S muertas había “algo” capaz de
transformar a las bacterias R, antes inocuas, en
patógenas, y este cambio era permanente y heredable. Este “algo” fue aislado y luego se encontró
que era ADN. Las bacterias que se aislaban de
los ratones muertos poseían cápsula y, cuando se
les inyectaba, mataban a otros ratones. Frederick
Griffith fue capaz de inducir la transformación de
una cepa no patogénica Streptococcus pneumoniae
en patogénica. Griffith postuló la existencia de un
factor de transformación como responsable de este
fenómeno. Este proceso se llamó transformación
y en la actualidad es utilizado corrientemente en
procedimientos de biotecnología.
e) La pregunta que debe surgir en los estudiantes es:
¿en qué consiste o cuál es la naturaleza química
del material causante de la transformación? Hay
que recalcar que los cambios en las bacterias eran
permanentes y heredables. Así, los estudiantes
deben apreciar en toda su magnitud la importancia
del experimento, que refleja la transmisión de información genética para el fenotipo virulento.
f) Aislar la molécula. Dos años después se descubrió
en el laboratorio de Avery que se podía repetir el
experimento, dejando de lado la inyección en ratones.
Se establecieron condiciones para la transformación
bacteriana enteramente en cultivo. Avery descubrió
que una cápsula de polisacáridos era la responsable
de la virulencia de las bacterias, y en 1944 aisló
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en su laboratorio la sustancia responsable de la
transformación, marcando el inicio de la genética
molecular. Primero se logró la transformación de
bacterias de colonias “R” en bacterias de colonias
“S”, cultivándolas en presencia de los restos de
bacterias virulentas muertas por calor. Luego se
comenzaron a aislar los componentes químicos
de las bacterias “S” y a probar su capacidad de
producir la misma transformación en las bacterias
“R”. Tal como se ilustra en la figura, el elemento
transformante resultó ser el ADN, molécula ya
conocida bioquímicamente como compuesta por
apenas cuatro unidades diferentes.
Actividad: Experimento de Avery,
McLeod y McCarty (página 27)
Habilidades: Analizar - Identificar un problema - Formular hipótesis
- Describir
Orientaciones para el desarrollo de
procedimientos paso a paso
Para que los estudiantes trabajen en esta actividad, es importante la lectura de la descripción señalada en el texto
sobre el trabajo que realizaron Avery, McLeod y McCarthy.
Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Este es un ejercicio de aplicación del conocimiento. Recuerde
que el objetivo es llegar a aprendizajes significativos y
para ello hay que tener en cuenta que debe propiciarse la
reflexión, el razonamiento y el análisis crítico. El reconocer
significados está fuertemente ligado con el razonamiento
lógico y crítico.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Esta actividad se presta para analizar y valorar las explicaciones científicas dadas a distintos fenómenos, en diferentes
contextos históricos y para comprender su contribución a
nuestros conocimientos científicos actuales.
Estrategias para abordar temas transversales
También es importante que los estudiantes logren darse cuenta
de que estos trabajos llevaron mucho tiempo, ya que en esa
época los métodos para aislar las sustancias estaban en sus
inicios y, ciertamente, no se lograba tener productos tan puros. Avery y colaboradores trabajaron cerca de 10 años para
llegar a esta conclusión. Es decir, hubo constancia, empeño,
tesón y minuciosidad en el trabajo de estos investigadores,
elemento importante para tener presente en la formación
de los jóvenes.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Se sugiere hacer una relación secuencial de los estudios anteriores del ADN y la relación que se da con el experimento
de la actividad; es importante utilizar la imagen como apoyo.
Es interesante destacar que, a partir de los resultados de un
experimento, como es el de Griffith, existe una continuidad
en la investigación biológica y una meta por alcanzar.
Resultados esperados
Según la tabla, las respuestas de arriba hacia abajo son:
presente, no era, no era (debía ser un ácido nucleico), no
era, es igual.
Algunas de las posibles respuestas para las preguntas 4, 5 y 6:
4. Oswald Avery descubrió que una cápsula de polisacáridos
era la responsable de la virulencia de las bacterias y en
1944 aisló en su laboratorio la sustancia responsable
de la transformación, marcando el inicio de la genética
molecular.
5. Para degradar las diversas moléculas.
6. Se trata de que el estudiante sea capaz de señalar que
estos investigadores obtuvieron los distintos tipos de
moléculas de las bacterias “S” muertas y observaron si
transformaban a los neumococos “R”. Comprobaron
virulencia con el mismo procedimiento utilizado por
Griffith, pero en vez de inocular bacterias R + S muertas
inocularon distintas muestras de cepas “R” con diferentes sustancias aisladas de las “S”. Ni los polisacáridos
de las cubiertas de las “S” ni otras moléculas lograron
la transformación. El principio transformante resultó
ser el ADN. Los genes de la cepa “S” que contenían la
información necesaria para producir la cápsula se habían
introducido en las bacterias.
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Actividad: Extracción de ADN de
germen de trigo (páginas 34 y 35)
se tratará más adelante. Esto con el fin de hacer entender a
los estudiantes la importancia que tiene el ADN de distintas
especies, aceptando la biodiversidad de estas.
Habilidades: Experimentar - Analizar
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Oriente a los estudiantes sobre la necesidad de ser especialmente cuidadosos y ordenados con el material de trabajo.
Comprométalos para que no desperdicien los insumos de
trabajo. Incentívelos a tomar notas y a realizar esquemas
en cada uno de los pasos que vayan realizando.
Orientaciones para el desarrollo de
procedimientos paso a paso
Se recomienda que para esta actividad los estudiantes
sigan cuidadosamente los procedimientos, registrando
cada una de las etapas. Por esto se sugiere que al final del
laboratorio se entregue un informe que contenga tanto la
comprobación de las hipótesis como las conclusiones a
partir de la experiencia.
Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Esta actividad de laboratorio es adecuada para la aplicación
de los contenidos conceptuales. Además, permite aplicar la
capacidad de observación, seguir instrucciones y realizar
mediciones siguiendo las instrucciones señaladas.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Considere la actualidad como foco de interés para este
trabajo. Constantemente hay noticias relacionadas con el
ADN, incluso se ha vuelto común hablar si esto o aquello
está o no en el ADN de las personas. En las noticias se
señala en forma frecuente que se harán pruebas de ADN
para identificar a una persona fallecida (por causa de un
delito) o que las pruebas de ADN permitirán confirmar la
paternidad.
Se sugiere propiciar la conformación de grupos de trabajo,
según el interés de los estudiantes y el compromiso por el
trabajo con preguntas tales como: ¿Qué importancia tiene
el aislar el ADN? ¿Quiénes utilizan este procedimiento?,
etc. Indúzcalos a reflexionar sobre el trabajo realizado.
Estrategias para abordar temas transversales
Los estudiantes deben comprender y valorar el trabajo tanto
a nivel individual como en equipo.
Algunas sugerencias: ampliar la extracción del ADN con
otros temas de investigación como con el ADN recombinante, que se conectará con el tema de la biotecnología que
Resultados esperados
1. Cuando las semillas de trigo son molidas para hacer harina
blanca, el germen y el salvado (la cascarilla) del trigo
son removidos, dejando solo el almidón. El germen de
trigo contiene muchos nutrientes mientras que el salvado
está compuesto básicamente de fibra. La harina integral
contiene todas las partes de la semilla de trigo; también
provee de una fuente de fibra para la digestión.
2. El detergente contiene lauril sulfato de sodio, el cual
permite limpiar los utensilios removiendo grasas y
proteínas. Este actúa de la misma manera en el laboratorio de extracción de ADN, separando las grasas y las
proteínas que constituyen las membranas que rodean a
la célula y al núcleo. Una vez que estas membranas se
han roto, el ADN es liberado de la célula. La membrana
de las células tiene dos capas de moléculas de lípidos
con proteínas atravesándolas.
3. El calor suaviza los fosfolípidos en las membranas que
rodean a la célula y al núcleo. También desactiva (desnaturaliza) a las enzimas desoxirribonucleasas (ADNasas)
las cuales, si están presentes, pueden cortar el ADN en
pedazos tan pequeños, que sería imposible verlo. Si las
enzimas se desnaturalizan y el ADN se desenrolla, este
pierde su forma y se vuelve inactivo. Las enzimas se
desnaturalizan a 60° Celsius y el ADN se desnaturaliza
a 80° Celsius.
4. El ADN liberado del núcleo celular se disuelve en la
solución de agua, detergente y germen de trigo, y no
puede ser visto. El ADN se precipita en el alcohol
fuera de la solución, donde puede ser visto. Además de
permitirnos ver el ADN, el alcohol separa el ADN de
otros componentes celulares, los cuales son dejados en
la solución acuosa.
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Actividad complementaria
Desarrolla las siguientes preguntas, según el contenido presente en el Texto del Estudiante en las páginas 18 a 36.
1. Responde las siguientes preguntas.
a) ¿Cuál es la principal función de las proteínas en el cuerpo humano?
b) ¿Qué función cumplen los enlaces peptídicos en las moléculas de proteínas?
c) ¿Qué sucede si un aminoácido, de una proteína, es cambiado por otro?
d) ¿Cuál es la relación que presentan los defectos genéticos y la acción enzimática?
e) ¿Cuál es la acción ejercida por los neumococos en las cepas trabajadas en el experimento de Griffith?
f) ¿Cómo se logró obtener bacterias virulentas en el experimento de Avery, McLeod y McCarty?
g) En el experimento de Hershey y Chase, ¿cuál es el cambio experimentado por el bacteriófago en su ADN?
h) ¿Qué es un nucleótido? ¿Qué tipos de nucleótido existen?
2. Diferencia en la siguiente estructura molecular: el átomo de carbono, el grupo carboxilo, el grupo amino y el
grupo radical. Enciérralos con una cuerda según corresponda.
H
H
O
N –– C –– C
H
R
OH
3. Asigna los nombres correspondientes a las siguientes bases nitrogenadas:
NH2
N
N
H
N
N
N
N
H
N H
N
NH2
O
O
NH2
H3C
N
N
H
H
O
O
H
N
N
H
O
O
N
N
H
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Información complementaria
La siguiente información complementaria se orienta a la profundización de contenidos actuales de las proteínas,
conectándose con el contenido del Texto del Estudiante, desarrollados en el Tema 1.
Proteínas tau
Los investigadores creen que la proteína llamada tau comparte características similares con las proteínas priónicas, que
causan la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob (vECJ). En el estudio que aparece publicado en Nature Cell
Biology, los científicos inyectaron la proteína tau en los cerebros de ratones sanos y descubrieron que esta provocó
la formación de los nudos de proteína que han sido vinculados a la enfermedad de Alzheimer.
Las proteínas tau están presentes en todas las neuronas y juegan un papel clave al mantenerlas funcionando adecuadamente. Pero una forma anormal de estas puede provocar la formación de enredos de fibras de proteína dentro de
las neuronas, que se conocen como nudos neurofibrilares. Se cree que estos nudos son una de las principales causas
de la enfermedad de Alzheimer, destruyen primero las células esenciales para la memoria y posteriormente dañan
otras partes del cerebro.
Se utilizaron ratones genéticamente modificados con un gen de la forma humana de la proteína tau defectuosa. Los
investigadores extrajeron secciones del cerebro de estos ratones y posteriormente inyectaron estos extractos en regiones específicas de los cerebros de ratones sanos.
Esto no implica que los nudos de tau y los priones sean infecciosos de la misma manera. “Lo que nosotros estamos
investigando es cómo las tau se propagan dentro del cerebro”, menciona el profesor Michel Goedert (2009).
Los análisis mostraron que los extractos inyectados provocaron que las proteínas humanas tau normales en los animales sanos se enredaran y formaran nudos neurofibrilares. “Estos nudos recién formados también fueron capaces
de propagarse a regiones adyacentes en el cerebro”, dicen los autores.
“La inyección de extracto cerebral de ratones con tau defectuosa a animales sanos provocó que sus proteínas tau se
enredaran y propagaran del sitio de la inyección a regiones cerebrales vecinas”, agrega el profesor Goedert. Este
avance abre nuevos caminos en la investigación de demencia que nos ayudarán a entender cómo las tau anormales
pueden propagarse en el cerebro. Y también se podrán investigar las similitudes entre las enfermedades causadas por
las tau y sus agregados, y las causadas por priones”, dice el científico.
En efecto, se cree que otro tipo de proteína cerebral que puede volverse anormal, los priones o proteínas priónicas
que causan enfermedades como la vECJ, son capaces de enredarse a sí mismas, de forma que pueden “infectar” a
tejidos sanos cercanos. Los expertos afirman que el avance, que hasta ahora solo ha sido demostrado con ratones,
podría ayudar a combatir la enfermedad de Alzheimer.
Fuente: Archivo Editorial.
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Información de contexto histórico
Esta información está planteada para que se complete y se profundice la comprensión de las proteínas y los comienzos
históricos de su estudio. Se puede conectar con las páginas 16 y 17 del Texto del Estudiante.
Algunos elementos históricos de las proteínas
Christian Anfinsen
El origen de la palabra proteína procede de la palabra griega proteios que significa
“primarias”.
Uno de los primeros que mencionó elementos relacionados con las proteínas fue Lacopo
Becarri en el año 1747, quien descubrió cómo se podía obtener el gluten a partir de la
harina de trigo. Otros científicos de la época ya conocían que, como consecuencia de
la separación de la sangre coagulada del suero, quedaba una sustancia roja insoluble en
agua, a la que le llamaron fibrina, por Antoine François de Furcroy. Otro aporte fue el
cuajo de la leche, luego de tratarla con ácidos, del cual se obtenía un material insoluble
que se denominó caseína.
A pesar de que ellas se conocen desde la Antigüedad, ya que términos como albumen, se
remonta al siglo I de nuestra era, las proteínas fueron descritas y nombradas por primera
vez por el químico sueco Jöns Jakob Berzelius, en 1838. Sin embargo, el papel central
de las proteínas en los organismos vivos no se aprecia plenamente hasta 1926, cuando
James B. Sumner mostró que la enzima ureasa es una proteína. La primera secuencia
de proteínas que se descubrió fue la insulina; lo hizo Frederick Sanger, quien ganó el
Premio Nobel por este logro en 1958.
Las primeras estructuras de proteínas determinadas son la hemoglobina y la mioglobina,
por Max Perutz y Sir John Cowdery Kendrew, respectivamente, en 1958. Las estructuras
tridimensionales de ambas proteínas fueron determinadas por análisis de difracción de
rayos X. Gracias a estos descubrimientos, Perutz y Kendrew compartieron el Premio
Nobel de Química, en 1962.
Christian Anfinsen continúa los estudios. Este investigador mencionó que el trabajo
de los ribonucleicos posee una especial conexión entre los aminoácidos y la secuencia
biológica activa que los conforma, ya que estos al desnaturalizarse, al ser expuestos a
condiciones extremas, se renaturalizaban recuperando su estructura y actividad. Anfinsen,
por tal propuesta obtuvo el premio Nobel de Química en 1972.
Antoine François de Furcroy
Fuente: Archivo Editorial.
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Orientaciones didácticas
A continuación se entregan orientaciones que fueron elaboradas con el objeto de colaborar con la labor del docente en el desarrollo de
actividades de aprendizaje de los estudiantes, sugiriendo orientaciones de actividades y de contenido.
Parte 2: Traducción y transcripción del código genético. Temas 4 y 5 (páginas 38 a 59).
Cómo abordar conocimientos previos
De los conocimientos previos de los estudiantes es necesario retomar las nociones del ciclo celular, enfatizando
que durante la fase S se duplica el material genético. Esto
se debe relacionar con el proceso de gametogénesis y
la reproducción sexual. Recordarles que el ciclo celular
es un conjunto ordenado de eventos que culmina con el
crecimiento de la célula y la división en dos células hijas.
Es necesario recordar a los estudiantes lo tratado en el
Tema anterior sobre el empaquetamiento del ADN, que
se encuentra compactado en el núcleo.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
La estructura del ADN se debe tratar con el detalle suficiente
para que los estudiantes logren entender el principio de
complementariedad entre nucleótidos, enfatizando el hecho
de que esta propiedad es la base para la transmisión fiel
del mensaje genético hacia las proteínas que ejecutan este
mensaje y hacia la descendencia durante la reproducción.
Resulta fundamental complementar esto con actividades
en las cuales muestren los fundamentos de la síntesis de
proteínas en sus dos etapas (transcripción y traducción),
así como los fundamentos de la replicación del ADN para
entender cómo se transmite fielmente esta información a
la descendencia.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Es importante que los estudiantes sepan que a nivel molecular,
los genes que codifican para ARN mensajeros, determinan
la secuencia de aminoácidos de las distintas proteínas y
que su mensaje está escrito en un código universal de tres
nucleótidos (codón) que especifica cada aminoácido. Otros
genes codifican la secuencia de nucleótidos de los ARN
de transferencia y ribosomales. Estos, junto al ARN mensajero, conforman la maquinaria de síntesis de proteínas.
Es importante destacar a los estudiantes que el mensaje
de cada gen se transforma en una proteína mediante dos
etapas de transferencia de información: a) desde el gen
hacia el ARN mensajero (transcripción), y b) desde el
ARN mensajero hacia la secuencia de aminoácidos de una
proteína (traducción). La secuencia de aminoácidos recién
sintetizada se pliega y adquiere una estructura tridimensional,
particular para cada secuencia. Así, el mensaje lineal de los
genes se expresa en forma tridimensional en las proteínas.
Dificultades para afrontar conceptos
Se debe explicar el problema de la naturaleza física del
gen. La clave para el modelo de estudio fue una enigmática
observación realizada en 1928 por Griffith, en el curso de
experimentos con una bacteria llamada neumococo, que
produce neumonía en humanos y es generalmente letal
en ratones.
Resaltar que el ADN es la molécula donde se almacena la
información genética en la célula, una especie de librería
celular que contiene toda la información que se requiere
para generar y mantener las células y los tejidos de un
organismo. La duplicación exacta de esta información en
cada una de las especies, de generación en generación,
asegura la continuidad genética de cada especie. Esta
información está organizada en unidades llamadas genes,
que fueron identificadas por la genética clásica como unidades de herencia que controlan los rasgos característicos
de cada organismo.
Es importante resaltar los siguientes conceptos:
a) Para que la información genética sea transmitida de una
generación a la siguiente, es necesario que el ADN se
replique conservando la secuencia original de cada hebra.
b) Los enlaces débiles de hidrógeno que producen el apareamiento pueden ser abiertos paulatinamente durante
la replicación.
c) Las dos hebras originales no son destruidas, sino que
pasan a ser parte de las nuevas moléculas de ADN
producidas, y por esto se dice que la replicación es
semiconservativa.
Se debe enfatizar que la transcripción es un fenómeno
altamente regulado por proteínas y por regiones de los
genes que no se expresan, sino que controlan el momento y la magnitud de la transcripción. De esta manera, las
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distintas células del organismo se distinguen unas de otras
por la expresión de genes específicos, a pesar de contener
todas ellas el mismo genotipo.
Haga que las y los estudiantes calculen cuántos aminoácidos se podrían codificar con dos nucleótidos y con tres
nucleótidos.
Identificar errores frecuentes
Un error frecuente entre los estudiantes es creer que la información hereditaria se ubica solo en las células sexuales.
Desde esta perspectiva, si bien algunos estudiantes consideran
que los cromosomas y el ADN también se encuentran en
células somáticas, no relacionan estas circunstancias con la
información hereditaria. Es importante que los estudiantes
asuman que todas las células tienen información hereditaria.
La localización de información hereditaria: cromosomas, cromosomas sexuales, genes y ADN, la poseen todas las células.
Otro error frecuente ocurre con los cambios en la información hereditaria: las mutaciones. Los estudiantes tienden a
pensar que las mutaciones son respuestas de los organismos
ante modificaciones medioambientales que amenazan su
supervivencia para evitar la extinción de la especie, o que
todos los seres vivos pueden experimentar mutaciones para
sobrevivir ante cambios del medio ambiente, o bien, que
todas las mutaciones son dañinas. Aquí es fundamental
que el estudiante asuma que las mutaciones no ocurren para
garantizar la supervivencia de los seres vivos; son aleatorias.
Estrategias para abordar temas transversales
Estos contenidos proveen oportunidades explícitas para que
los estudiantes desarrollen habilidades de razonamiento tales
como: control y exclusión de variables, proporcionalidad,
probabilidad, correlación, seriación y clasificación; de forma que se promuevan habilidades tales como: reconocer y
plantear un problema, elaborar predicciones y conjeturas,
sacar conclusiones basadas en la evidencia obtenida, todas
necesarias en la construcción de la competencia científica.
Con una discusión bien guiada por parte del docente,
los contenidos y las actividades se transforman en una
oportunidad no solo para que se puedan trabajar los OFT
de desarrollo del pensamiento, sino también los OFT de
formación ética, pues al promover en los estudiantes el
respeto y la valoración de las ideas y creencias distintas
de las propias se contribuye al reconocimiento del diálogo
como fuente permanente de humanización, de superación
de diferencias y de acercamiento a la verdad.
Actividad: Observando el ARN
(página 41)
Habilidades: Observar - Analizar - Identificar un problema - Plantear
hipótesis - Interpretar
Orientaciones para el desarrollo de
procedimientos paso a paso
Debe comenzar con la lectura de los resultados de un
experimento destinado a establecer el rol del ARN en
la síntesis proteica. Guíe la lectura preguntando a los
estudiantes, por ejemplo, si hay conceptos o términos
que desconocen.
Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Aprovechar la descripción del experimento para indicar
la importancia que poseen los diseños experimentales
en ciencias. Estimule a los estudiantes a reconocer la
situación problema y la hipótesis que dieron origen a
este diseño experimental, con el fin de desarrollar en
ellos procedimientos y habilidades científicas.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
El punto 3 de la actividad está orientado a analizar los
resultados del experimento descrito. Es importante dar
cuenta de la presencia inicial del ARN en el núcleo y
luego en el citoplasma, y qué conclusiones se pueden
obtener de esta observación.
Estrategias para abordar temas transversales
Es importante mencionar y recordar algunas características estructurales de la membrana nuclear, lo que
posibilita el paso de algunas moléculas desde y hacia
el interior o exterior del núcleo.
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Actividad complementaria
Desarrolle las siguientes preguntas, según el contenido presente en el Texto del Estudiante en las páginas 38 a 61.
1. Indica el nombre de cada una de las estructuras que forman al nucleótido de ARN y ADN.
a) Establece las diferencias entre ADN y ARN.
b) Explica las funciones del ARNm, ARNt y ARNr.
1
3
2
1
3
4
4
5
5
6
Nucleótido de ARN
2
6
Nucleótido de ADN
2. Responde las siguientes preguntas:
a) ¿Qué es un operón?
b) ¿Qué es un codón y un anticodón?
3. Una hebra de ADN es 5´…ATGCCATACGAAC… 3´.
a) Escribe la hebra complementaria.
b) ¿Cuántos aminoácidos podrán dar lugar a este fragmento?
c) Escribe el ARN mensajero que daría lugar a la transcripción.
d) Utilizando la tabla del código genético, indica los aminoácidos correspondientes a la hebra de ADN.
4. Observa la ilustración y sobre dicha base da respuesta a lo que se te solicita.
a) Indica el nombre del proceso que se describe en la ilustración.
b) Explica qué acontecimientos tienen lugar en: M, G1, S y G2.
c) ¿Qué hecho intenta representar la parte del esquema marcada con el número 1?
d) Dibuja los cambios producidos en el material genético en cada etapa del ciclo.
M
G1
G2
1
S
5. Ordena y enumera los siguientes acontecimientos de los procesos de replicación.
 Se forman dos hélices que son una copia exacta de la molécula inicial.
 Se produce el desenrollamiento y separación de las hélices.
 Los nucleótidos complementarios se acoplan en cada una de las cadenas.
 Se produce el enrollamiento de las cadenas que se acaban de formar.
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Información complementaria
La siguiente información se orienta a profundizar el tema Transferencia de la información contenida en mutaciones y
en el ARN, mencionadas por Albert Kornblihtt. Este tema se conecta con el desarrollo de contenido de la página 54.
Las mutaciones
En sus experimentos, Kornblihtt y sus colegas bombardearon células humanas con una forma altamente energética de
radiación UV llamada UV-C, que típicamente es bloqueada por la capa de ozono. Luego buscaron en el interior de las
células dañadas el ARNm. Al examinar la secuencia de las letras que se utilizan para designar a los nucleótidos del ARNm,
vieron qué genes o partes de genes eran utilizados para hacer proteínas en las células dañadas, y si habían madurado por
corte y empalme alternativo.
Compararon las secuencias del ARNm de las células dañadas con las del ARNm de las células sanas para ver qué
genes habían madurado. Utilizando chips especiales que analizan el ARNm de aproximadamente 500 genes, descubrieron que el 14% de los genes cambió de forma en respuesta a la UV-C. La radiación UV causa cambios en la
maduración por corte y empalme alternativa, pero solo en un cierto subconjunto de genes. Muñoz identificó dos
genes, Bcl-X y caspasa 9 que, como se sabe, están involucrados en la apoptosis o muerte celular programada. La
apoptosis elimina las células innecesarias durante el desarrollo y el crecimiento, y protege a los organismos matando
las células defectuosas.
Los genes Bcl-X y caspasa-9 pueden producir dos proteínas distintas mediante maduración por corte y empalme
alternativo. Para cada gen, una versión evita la muerte celular, mientras que la otra versión la promueve.
Kornblihtt y Muñoz encontraron que, en ambos casos, la radiación UV activaba la producción de la proteína que
promueve la muerte celular. Los investigadores repitieron los experimentos en células a las que les faltaba una proteína clave llamada p53. Normalmente, p53 activa la cascada de eventos que llevan a la apoptosis en respuesta al
daño celular. En las células que carecen de p53, la radiación UV igual causa apoptosis, junto con la ayuda de Bcl-X
y caspasa 9. Se demostró que los mecanismos de muerte celular que encontraron son independientes de p53.
Para descubrir cómo el daño por UV induce la muerte celular, se quiso demostrar previamente que la velocidad en
la que la polimerasa II se mueve a lo largo de un filamento de ADN determina si se lleva a cabo la maduración por
corte y empalme alternativo del ARNm. Si se mueve rápidamente, la enzima saltará sobre algunos segmentos de
ADN. Pero si se mueve lentamente, incluirá a esos segmentos, llevando a la maduración por corte y empalme alternativo. Marcaron con fluorescencia el ARN mensajero recién formado para medir la velocidad de la polimerasa II y
encontraron que la enzima se enlentecía en respuesta a la radiación UV. Esta disminución en la velocidad producía
formas alternativas de Bcl-X y de caspasa 9, que luego hacían que las células cometieran apoptosis.
Fuente: http://www.cell.com
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Información de contexto histórico
Esta información está planteada para profundizar la formación de la estructura
de ADN. Esta información se puede conectar con la página 40 del Texto del
Estudiante.
Rosalind Franklin
The National Library of Medicine, la biblioteca sobre medicina más extensa
del mundo, añade un nuevo personaje a su galería de grandes de la ciencia:
Rosalind Franklin, química británica, cuyos estudios fueron fundamentales
para la determinación de la estructura del ADN, en 1953.
Para Donald A. B. Lindberg, director de The National Library of Medicine,
Franklin fue una “científica bien dotada que difundió el uso de la cristalografía
de rayos X, rama de la química que estudia la estructura de los cristales utilizando los rayos X, en la biología molecular. Sus estudios con difracción de
rayos X fueron esenciales para descifrar la estructura de moléculas biológicas
complejas como el ADN y las proteínas de los virus”.
Rosalind Franklin
En 1946 se trasladó a París para trabajar en el Departamento Nacional de
Química de Francia. Cinco años después, regresó a su tierra natal para comenzar su labor como investigadora en la Unidad de Biofísica del King College en la Universidad de Londres. Allí
se produciría el suceso por el cual sería conocida en todo el mundo: la deducción de la estructura del ADN.
Instalada en su nuevo puesto, utilizó la difracción de rayos X para analizar moléculas de ADN y obtuvo nuevos datos que
podían ayudar a la descripción teórica del ácido de la vida. Su colega en el King College, el físico Maurice Wilkins, tuvo
la idea original de estudiar la molécula de ADN con técnicas cristalográficas de rayos X. Éste mantenía contacto regular
con James Watson y Francis Crick, y les enseñó algunas de las imágenes que Franklin había obtenido con estos métodos
sin que ella estuviera al tanto. Estas imágenes proporcionaron datos tan relevantes, que los iluminaron en la carrera hacia
la determinación de la estructura del ADN, hito científico por el cual recibieron el Premio Nobel de Fisiología en 1962.
En realidad, su aporte al descubrimiento de la molécula de la vida fue una anécdota en su carrera, que se centró en
los años posteriores en la investigación de la estructura de los virus que afectan a las plantas, sobre todo del virus
del mosaico del tabaco. De hecho, hasta que James Watson no publicó sus memorias, “La doble hélice”, en 1968,
nadie supo que el aporte de Rosalind Franklin había sido crucial. En el libro, Watson daba una grotesca visión de
la científica, algo que enfureció a sus familiares, colegas y amigos. Desde entonces, no se ha olvidado su participación clave en el descubrimiento de la doble hélice e, incluso, en ese momento, se convirtió en un icono de la lucha
feminista. En 1958, con tan solo 38 años, un cáncer de ovario acabó con su vida.
Fuente: www.rebelion.or
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Orientaciones didácticas
A continuación se entregan orientaciones que fueron elaboradas con el objetivo de colaborar con la labor docente en el desarrollo del
aprendizaje en los estudiantes, sugiriendo orientaciones de actividades y de contenido.
Parte 3: Enzimas y biotecnología. Temas 6 y 7 (páginas 62 a 73).
Cómo abordar conocimientos previos
Respecto del mecanismo de la acción enzimática, es necesario
primero recordar algunas propiedades energéticas de los enlaces.
Los enlaces covalentes que unen a los átomos componentes de las
moléculas consisten en pares de electrones compartidos por dos
átomos. Se requiere una energía relativamente elevada (50-200
kcal/mol) para romper estos enlaces. En las reacciones químicas
estos enlaces se rompen o se reforman. Dentro de la célula, en
cada momento, están ocurriendo simultáneamente varios cientos
de reacciones químicas distintas. Se debe explicar que una forma
común de activar una reacción es elevar la temperatura, con lo
cual aumenta el movimiento de las moléculas.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Las enzimas se estudian ilustrando sus propiedades más elementales y, como toda proteína, es el resultado de la expresión de la
información génica. Se deben dar ejemplos de las consecuencias
que tienen las mutaciones en la función de las enzimas.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Las proteínas son las moléculas que ejecutan la información
génica: realizan las reacciones químicas en los seres vivos,
acelerándolas y regulándolas (enzimas) y constituyen estructuras que dan forma a las células y soporte a variadas funciones.
Incluso son responsables de la síntesis, degradación y manejo
estructural de los otros constituyentes del organismo, tales como
carbohidratos, lípidos e iones. Los distintos tipos de célula expresan distintos genes y sus correspondientes proteínas.
La mayoría de los genes codifican enzimas, las cuales son una
categoría especial de proteínas que aumentan la velocidad de las
reacciones químicas. Las reacciones químicas requieren cierta
energía para iniciarse (energía de activación) y las enzimas disminuyen la energía de activación, permitiendo que ocurran reacciones
químicas en rangos de temperatura compatibles con la vida.
Las enzimas son catalizadores biológicos específicos respecto
de las reacciones químicas que realizan y de los sustratos que
modifican. Esta especificidad se debe a las características del
sitio activo, que es una región de la enzima donde solo pueden
entrar determinados sustratos que experimentan reacciones
químicas específicas. Las modificaciones en estructura espacial del sitio activo, provocadas por cambios en la secuencia
de aminoácidos o por condiciones del medio (temperatura,
pH, iones…) afectan la actividad enzimática. La actividad de
las enzimas contribuye fundamentalmente a la realización de
las funciones celulares de los organismos vivos y, por lo tanto,
finalmente determinan el fenotipo.
Dificultades para afrontar conceptos
Es importante que los estudiantes conozcan que las características de las enzimas deben ser tratadas desde la perspectiva de la
secuencia de aminoácidos que determina la estructura tridimensional de las proteínas, recuperando así los conocimientos de las
actividades anteriores, ya que los estudiantes suelen confundirse
con los terminos proteínas-enzimas, por lo que se recomienda
definirlas bajo los siguientes parámetros.
• Las enzimas son muy específicas, cada una está encargada
solamente de un tipo de reacción y actúa sobre moléculas
particulares (sustratos). La estructura de la enzima, especialmente su forma y cargas eléctricas en el sitio activo, es
responsable de la especificidad. De esta manera se enfatiza
el hecho de que la función de las enzimas depende de su
secuencia lineal de aminoácidos que se pliega de manera
particular, dando forma tridimensional a la proteína. El sitio
activo se forma durante este plegamiento y los aminoácidos
que quedan en esta región de la proteína definen los sustratos
y el tipo de reacción que la enzima cataliza.
• Las enzimas aceleran las reacciones químicas, porque disminuyen la energía requerida para iniciar la reacción y porque
ponen en contacto íntimo y en una orientación adecuada a
las moléculas reaccionantes.
• Las enzimas proveen una superficie donde pueden ocurrir
las reacciones. Cada enzima tiene una región de su superficie llamada sitio activo, donde entra y se une un sustrato
específico. Se forma así un complejo enzima-sustrato que
es transitorio mientras dura la reacción. En el sitio activo se
produce un debilitamiento de algunos enlaces en la molécula
del sustrato por diversos mecanismos. El sustrato sufre un
cambio químico y los productos de la reacción se liberan de
la enzima.
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• Las enzimas no son afectadas permanentemente y no son
consumidas en las reacciones en que participan, sino que
dicha participación la realizan una y otra vez en la catálisis
de la misma reacción. Ciertos inhibidores entran en el sitio
activo de la enzima impidiendo que se unan los sustratos.
Identificar errores frecuentes
En biotecnología es importante clarificar a los estudiantes que
existen variadas formas de transferir información genética entre
organismos diversos. El organismo que incorpora el material
genético exógeno expresa una proteína que cambia alguna propiedad del fenotipo. En las bacterias, se utiliza el procedimiento
de transformación para luego producir grandes cantidades de
un cierto gen aislado, que permite determinar su secuencia y
manipularlo introduciéndole mutaciones.
Estrategias para abordar temas transversales
Este tema, su análisis y reflexión permitirán avanzar con los
estudiantes en la comprensión de la naturaleza de la Biología y
sus limitaciones, así como en sus complejas interacciones con
la Tecnología y la Sociedad, valorando la necesidad de trabajar
para preservar el medio ambiente y mejorar las condiciones de
vida actuales. El desarrollo de los temas de Ingeniería Genética,
Biotecnología, las interacciones que se establecen entre Biología,
Tecnología y Sociedad, a medida que los investigadores encuentran
aplicaciones prácticas a los descubrimientos básicos que continuamente llevan a cabo los científicos, son una instancia para
valorar sus implicaciones éticas y sociales para los seres humanos.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Los recursos en estos temas permiten que los estudiantes puedan
valorar su interés medioambiental y su aplicación en biotecnología
a través del estudio de algún caso significativo. Por ejemplo, las
bacterias lácticas en la industria alimentaria, los microorganismos
empleados para la producción de insulina, para purificar aguas
contaminadas o para luchar contra las mareas negras.
Actividad: Haciendo "trabajar” una
enzima (página 62)
Habilidades: Predecir - Observar - Diseñar- Redactar un informe
Orientaciones para el desarrollo de
procedimiento paso a paso
Esta es una experiencia muy sencilla, pero que permite
a los estudiantes ver cómo trabaja una enzima. Usted
puede formar grupos en los cuales trabajen con piña
fresca o piña cocida. Es importante que los estudiantes
puedan aventurar hipótesis del porqué la gelatina se
rompe. Retome los conceptos ya estudiados de proteína
y sus propiedades durante la discusión de resultados.
Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Esta sencilla actividad es una buena oportunidad para
aplicar dos claves para diseñar buenos experimentos:
1. Experimentos control: Los experimentos control
son esenciales para que un científico pueda llegar
a conclusiones. El experimento control se puede
hacer en paralelo con el nuevo experimento, para
determinar si los químicos o el tratamiento en el
experimento están funcionando apropiadamente.
Si los controles resultan de la misma manera que
lo hicieron con anterioridad, entonces sabrá que
el cambio observado en el nuevo experimento en
realidad se debe al tratamiento experimental y que
no es solo una coincidencia.
2. Variables: La segunda clave para diseñar buenos
experimentos es realizar el aprendizaje paso a paso.
Cambiar solo una cosa cada vez. Diseñando un nuevo
experimento exactamente igual que el experimento
anterior, con solamente una diferencia, se puede
determinar si tal diferencia es importante para los
resultados experimentales. Si cambia más de una
cosa a la vez, los resultados puede que sean reales,
pero, el estudiante no será capaz de saber cuál de
los pasos experimentales causó los resultados que
se observan.
Puede realizar las dos claves utilizando la temperatura
como variable (piña hervida y el control).
Esta actividad ofrece a los estudiantes la posibilidad de
elaborar su propio diseño experimental, potenciando
en ellos el desarrollo de este procedimiento científico.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Discuta los resultados en función de la siguiente analogía: las unidades que integran una proteína son como
los ladrillos que forman una casa. Si desarma una casa
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de ladrillos, aún tendrá los materiales con que estaba
formada, pero ya no tendrá una casa. De la misma
manera, si digiere proteínas, aún tendrá los “ladrillos”
de la proteína (los aminoácidos), pero ya no tendrá la
proteína funcional con la que empezó. Lo sorprendente
es que los “ladrillos” de las proteínas son reutilizados
por el cuerpo; ¡estos son los “nutrientes” que el cuerpo
necesita para producir nuevas proteínas!
Estrategias para abordar temas transversales
El tema de la biotecnología es una excelente oportunidad para tratar asuntos éticos. Es importante hacer
referencia a los pro y contra a través de debates en los
cuales los estudiantes defiendan o acusen un tema elegido
por ellos (desde la clonación hasta los transgénicos).
Resultados esperados
• Al dejar la gelatina con la piña madura, causará que
la gelatina se rompa.
• Las piñas tienen de manera natural una gran cantidad
de enzimas que rompen las proteínas (proteolíticas).
En este experimento, dichas enzimas digieren (o
cortan en pedazos) la gelatina, que es un tipo de
proteína. Las proteínas están hechas de aminoácidos,
los cuales están conectados unos a otros formando
largas cadenas. Cuando las cadenas de la gelatina se
rompen al ser digeridas por las enzimas de la piña,
la gelatina no puede mantener su forma.
Actividad: Biotecnología (página 68)
Habilidades: Observar - Comprender - Analizar
Orientaciones para el desarrollo de
procedimiento paso a paso
Esta actividad está orientada para que los estudiantes,
a través de la observación y análisis de este sencillo
esquema, puedan aplicar los conceptos aprendidos en
esta Unidad, realizar interpretaciones, aventurar hipótesis y predicciones sobre el tema que se les presenta.
Con este criterio, se trata de conocer si los estudiantes
son capaces de analizar y valorar las explicaciones
científicas estudiadas.
Orientaciones para promover el desarrollo de
la actividad hacia el desarrollo de habilidades
científicas
Esta es una actividad de aplicación de lo estudiado hasta ahora
sobre el material genético, de interpretación y resolución
de problemas (en este caso el diagrama que representa la
obtención de un maíz transgénico). Los estudiantes deben
ser capaces de resolver diversos problemas a partir de los
conceptos aprendidos de genética, comprendiendo en todo
momento que se trata de una aplicación práctica de sus
conocimientos del ADN.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Promueva la discusión a partir del papel del ADN como
portador de la información genética y la naturaleza del
código genético. Haga relaciones con las mutaciones y
alteraciones en la información, y su repercusión en la variabilidad de los seres vivos y en la salud de las personas.
Se pretende que los estudiantes apliquen el concepto de
gen y puedan asociarlo a las características del ADN y a
la síntesis de proteínas.
Estrategias para abordar temas transversales
El tema se presta para analizar algunas aplicaciones y
limitaciones de la manipulación genética en vegetales,
animales y el ser humano, y sus implicaciones éticas,
valorando el interés de la investigación del genoma
humano en la prevención de enfermedades hereditarias
y entendiendo que el trabajo científico está, como toda
actividad, sometido a presiones sociales y económicas.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Es importante que, a través de este sencillo esquema, los
estudiantes sean capaces de relacionar los conocimientos
sobre el ADN y su funcionamiento, con las posibilidades
de intervenir sobre esta macromolécula. A partir de estos conocimientos podrá comprender “la manipulación
genética”, analizando ejemplos sencillos como el que se
presenta a continuación: Dependiendo de la Región en que
usted viva, sería interesante que los estudiantes pudiesen
indagar si existen procedimientos, ya sea en la agricultura,
ganadería o medicina, en los que se use biotecnología.
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Actividad complementaria
(Viene de la anterior)
Resultados Esperados
A) Que los estudiantes señalen que la figura representa el mejoramiento por biotecnología moderna de plantas,
a través de la transferencia de genes.
B) La característica que se quiere transferir al maíz, es la tolerancia a la sequía.
C) En este caso, mejoramiento por biotecnología moderna, existe una herramienta que permite incorporar sólo
el rasgo deseado en menor tiempo. Esto se realiza mediante técnicas de ingeniería genética por las cuales se
transfiere solo el gen de interés; aquel que codifica para la característica buscada. El maíz resultante (transgénico o genéticamente modificado), posee todos los genes que conforman su genoma más el gen de cactus que
le confiere la tolerancia a sequía.
D) El cactus presenta la característica de la resistencia a la sequia ya que crece en zonas secas, por lo tanto puede
ser donante del gen de interés.
E) y F) Representaría una ventaja para los productores y consumidores ya que se podría cultivar el maíz en zonas
que hasta ahora no eran aptas para este cultivo.
Desarrolle las siguientes preguntas, según el contenido presente en el Texto del Estudiante en las páginas 62 a 73.
1. En un ensayo de actividad enzimática, un sustrato S está transformado por tres enzimas diferentes: E1, E2 y E3,
en un mismo producto P. Utilizando estas enzimas en reacciones separadas y un sustrato común, se ha obtenido
la siguiente gráfica:
Velocidad
12
10
8
E1
E2
E3
6
4
2
0
0
2
4
6
8
Sustrato
Indica en cada caso el valor de Vmax y, en orden creciente, qué enzimas tienen más afinidad por el sustrato. Explica.
2. Responde las siguientes preguntas:
a) ¿Cómo y cuáles son las funciones de las enzimas?
b) Explica la siguiente oración: “Las enzimas pueden actuar como proteínas, pero las proteínas no pueden actuar
como enzimas”.
c) ¿Cómo se representa la velocidad de reacción enzimática? Explica.
d) ¿Cómo se clasifican los catalizadores? Haz un gráfico que ilustre tu explicación.
e) ¿Cómo influyen la temperatura y pH sobre la acción enzimática?
f) ¿Qué es la biotecnología?
g) ¿Qué es la ingeniería genética? Explica.
h) ¿Cuáles son las principales utilidades que tiene la biotecnología en nuestras vidas?
i) ¿Cuál es el papel del ADN recombinante en la ingeniería genética?
j) ¿Qué son los productos transgénicos? Indica ejemplos de la vida cotidiana.
k) Describe la terapia génica utilizada en los seres humanos.
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Información complementaria
La siguiente información se orienta a la profundización de la biotecnología, conectándose con el Texto del Estudiante,
en las páginas 68 a 73.
Las tecnología del ADN recombinante
El ADN recombinante es un fragmento de material genético, generado artificialmente con segmentos homólogos que se originan de otros organismos. Este ADN
se puede cortar por lugares específicos, conocidos por sus tipos de enzimas descubiertas en bacterias, que se llaman enzimas de restricción o endonucleasa, que son
las encargadas de romper el ADN en pequeños fragmentos, en secuencias de cuatro
a ocho pares de bases, llamados palíndromos. Estas permiten cortar las dos hebras
de ADN, pero dejando colas de una sola hebra, que luego servirán para la unión,
que son complementarias.
Se han descubierto centenares de enzimas de restricción. Una de las más conocidas
Moléculas de plásmidos individuales es la enzima EcoRI, que corta la secuencia, cuyos fragmentos pueden separarse por
al microscopio electrónico. electrofóresis y así se reconocen las diferencias entre dos moléculas de ADN. Además,
Fuente: Universidad de Cambridge. la única forma de encontrar las cadenas largas es por medio de la fragmentación.
Esto ha facilitado secuenciar el ADN de muchos animales.
En uno de los fragmentos cortados se puede encontrar un gen completo y transferirse a un organismo vector. Para
ello, los más utilizados son los plásmidos y los virus.
Para la construcción de una molécula de ADN recombinante, el ADN se debe someter a un vector que se quiera añadir
a la acción enzimática de restricción. Los extremos donde se cortan presentan gran cohesión, ya que se pueden unir
por secuencias complementarias. Tales uniones son débiles, por lo que se refuerzan con enzimas llamadas ligasas. Al
mezclar tales fragmentos del vector, un plásmido y el ADN que se quiere introducir, se origina el plásmido quimera.
Cuando este plásmido logra duplicarse en la bacteria, el resultado es la clonación del fragmento, de esta manera se
originan copias idénticas.
Si tal fragmento clonado tiene gran contenido de un gen completo, este se expresa en la bacteria, sintetizando cierta
cantidad de la proteína deseada. Por tanto, este microorganismo se reproduce a grandes velocidades y una vez aislado
es utilizado con fines farmacológicos. Un ejemplo representativo de lo anterior es el de las bacterias productoras de
insulina humana.
Fuente: Archivo Editorial.
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Información de contexto histórico
Esta información se ha seleccionado con el objeto de profundizar las investigaciones realizadas con algunos microrganismos que más tarde se conectaron con la biotecnología. Se puede vincular con la página 70 del Texto del Estudiante.
Los microorganismos y la biotecnología
Durante más de 8.000 años, los microorganismos fueron utilizados para sintetizar productos útiles para los humanos
sin que estos tuvieran conocimiento de su existencia. Estos procesos tenían un origen y eran transmitidos de generación en generación sin conocer sus causas.
Aunque en el siglo XVII se descubrió la existencia de microorganismos, no se relacionaron estos con los procesos
biotecnológicos. Fue Anton von Leuwenhoek quien descubrió por medio de un lente simple la existencia de “animáculos móviles” en el agua, en la materia orgánica en descomposición y en los restos de alimentos extraídos de
entre sus dientes. También descubrió en 1860 la presencia de levaduras en la cerveza en fermentación. Tales hechos
hicieron replantear y actualizar la teoría de la generación espontánea, ya que muchos científicos pensaron que estos
"animáculos" se formaban espontáneamente a partir de la materia inerte.
En la mitad del siglo XIX, Cagniard-Latoru, Schawann y Traugott llegaron a la conclusión, paralelamente, de que los
productos (alcohol y CO2) de la fermentación eran resultados de la actividad de ciertos organismos microscópicos.
Tal hipótesis microbiana tuvo una oposición de los químicos en la época, donde la química orgánica estaba en su
auge, llegando a la propuesta más aceptada que mencionaba que las causas de fermentación constituían una hipótesis
química, que estaba compuesta por una serie de reacciones químicas, ya que las levaduras del caldo de fermentación
eran materia orgánica en descomposición que carecía de vida.
Las ideas anteriores de los microorganismos y de la fermentación como una simple reacción química se mantuvieron
hasta la mitad del siglo XIX, cuando Louis Pasteur demostró que la vida microscópica procedía siempre de vidas
preexistentes, como los microorganismos, que eran los causantes de las fermentaciones.
Estos fueron los primeros pasos de la biotecnología, pero este término se comenzó a utilizar a mediados de 1970 y
quien lo acuñó fue el ingeniero húngaro Karl Ereky en 1917, en un proceso de producción en masa de cerdos, donde
utilizó remolacha azucarera como alimento primario biotransformable. Karl Ereky utilizó el principal invento de
nuestro planeta, la célula; la cual, a través de su manipulación (microorganismos y células de plantas y animales)
facilita que biotecnológicamente se produzcan bienes y servicios para la industria alimentaria, farmacéutica, química
y ambiental, de indudables beneficios.
Fuente: Archivo Editorial.
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unidad 1
Recursos
A continuación se presenta un material complementario que tiene el propósito de completar, ampliar o sintetizar
contenidos desarrollados en el Texto del Estudiante.
Proteínas
Es importante que los estudiantes tengan la claridad suficiente sobre las proteínas, que son las moléculas que hacen
posible todas las funciones de un ser vivo (contenidos tratados en las páginas 20 y 21 del Texto del Estudiante).
Deben conocer que son las proteínas las que adoptan una estructura espacial tridimensional organizada, estrechamente
relacionada con su función específica. Se sabe que la función desempeñada por cada proteína puede estar regulada
mediante la interacción con otras proteínas y diferentes tipos de moléculas de bajo peso molecular (moléculas orgánicas pequeñas o metales) denominadas ligandos, cuya función puede ser de regulación (actuando como activadores
e inhibidores) o constitutiva (cofactores), de modo que dicha interacción permite o imposibilita la función de la
proteína. Normalmente la interacción con otras moléculas provoca un cambio en la conformación tridimensional de
una proteína y, por tanto, modula su función.
Sabemos que el mal funcionamiento de una o varias proteínas es la causa de numerosas enfermedades genéticas. En
la base de este mal funcionamiento están las mutaciones que provocan cambios en la secuencia primaria de aminoácidos y con ello pueden provocar un plegamiento erróneo de la molécula o una alteración estructural que afecta a la
función, desencadenando un proceso patológico.
Hoy en día, existen diversas estrategias para combatir las alteraciones o enfermedades provocadas por este fenómeno
y entre ellas tenemos:
•
•
•
•
Introducir en el organismo una versión correcta de la proteína (terapia génica).
Inactivar la proteína que presenta una función alterada o no regulada mediante fármacos (bloqueo o inhibición).
Rescatar la conformación estructural y la función correcta mediante fármacos.
Un modo de combatir la enfermedad consiste en bloquear una etapa o una función vital clave en el ciclo de
vida del microorganismo infeccioso (bloqueo o inhibición). Entender el comportamiento de las proteínas y
sus interacciones significa un avance clave hacia el desarrollo racional de fármacos.
Genes y proteínas
Es claro que todos los seres vivos poseen funciones comunes y, no obstante la existencia de genes específicos de
cada especie, sabemos que muchos genes y proteínas son similares entre diferentes ejemplares. Por ello, se hace
especialmente importante la secuenciación y decodificación del genoma de diferentes órdenes, ya que mediante el
estudio comparado de genomas es posible: 1) determinar genes y sus funciones, 2) realizar estudios con especies
modelos para analizar la función de ciertos genes y de las proteínas que los codifican, 3) estudiar el funcionamiento
anómalo de ciertos genes y proteínas, 4) identificar y evaluar dianas terapéuticas para el desarrollo de fármacos contra
agentes infecciosos, 5) evaluar fármacos potenciales.
Fuente: Archivo Editorial.
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unidad 1
Evaluaciones fotocopiables
Temas 1, 2, 3 y 4
Nombre: ........................................................................................................................................................
Selecciona la alternativa que completa correctamente
el enunciado.
1. En la síntesis de proteínas, los genes:
A. producen los aminoácidos.
B. forman los enlaces peptídicos.
C. determinan el orden de la secuencia de los
aminoácidos.
D. sintetizan los aminoácidos.
E. regulan el transporte de los aminoácidos.
2. La estructura terciaria de una proteína corresponde a:
A. la disposición espacial de dos o más cadenas
polipeptídicas.
B. una molécula estable con un patrón de hélice, que
se da cuando los aminoácidos interactúan con los
puentes de hidrógenos.
C. una secuencia de aminoácidos simple.
D. secuencia desordenada en una molécula de
aminoácidos.
E. un arreglo tridimensional, con una cadena polipeptídica que se pliega en el espacio.
3. Las unidades básicas que constituyen el ADN se
denominan:
A. purinas.
B. bases.
C. nucleótidos.
D. azúcares.
E. aminoácidos.
4. Si una cadena de ADN tiene una secuencia
ACACTGTACGTACG, la secuencia
complementaria será:
A.
B.
C.
D.
E.
TGTGACATGCATGC
TGTGACAGTCATGC
ATGCTGTGACATGC
TGCATGCATGC TGA
CATGCATGCTGTGA
5. ¿Qué tipo de molécula representa la siguiente cadena?
Trp-Met-Lys-Glu-Cys-His- Val-Asp
A.
B.
C.
D.
E.
ADN.
ARN mensajero.
ARN ribosómico.
Proteína
ARN de transferencia.
6. ¿Cuál de las siguientes secuencias de ADN codifican
a la proteína Phe-Ser-Pro-Thr-Ala-Ala-Gly?
A.
B.
C.
D.
E.
AAGAGTCCTTCACCTTTGCCA
AAGAGTCCTACACCTTTGCCA
AAGAGTGGGTGACGACGACCA
AAGGCTCGGTGACGAGGAAAC
AAGAGTGGGTGACGACGACCC
7. La transcripción y la traducción tienen en común:
I. la acción de las mismas enzimas.
II. que son procesos que requieren energía.
III. los productos que se sintetizan.
A. Solo I.
B. Solo II.
C. Solo III.
D. Solo I y III.
E. I, II y III.
8. ¿Qué científico descubrió que los virus también pueden
transportar el ARN como material genético?
A. Rosalind Franklin.
B. Francis Crick.
C. O. Avery.
D. McCarty.
E. Fraenkel Conrat.
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unidad 1
Rúbrica de evaluación de los Temas 1, 2, 3 y 4
Proteínas e información genética.
Comprende la participación y los componentes de los procesos de replicación, transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información
genética. Así también las caracteristicas generales de las proteínas.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Sus respuestas reflejan que comprende cómo se desarrollan los procesos de replicación, transcripción y síntesis
proteica. Reconoce los componentes y respectivos funcionamientos que participan de los procesos mencionados.
Además, identifica características básicas de las proteínas.
Bueno
Responde, comete errores, pero los corrige a tiempo. Esto permite determinar que comprende el desarrollo de los
procesos de replicación, transcripción y síntesis proteica. Y que reconoce los componentes y respectivos funcionamientos
que participan de los procesos mencionados; además las características básicas de las proteínas.
Satisfactorio
Es capaz de responder solo cuando recibe una explicación previa de un estudiante o docente. Por esto, determinar
si comprende cómo se desarrollan los procesos de replicación, transcripción y síntesis proteica, y si reconoce los
componentes y sus respectivos funcionamientos en los procesos mencionados, se torna difícil, de igual manera sucede
con las características de las proteínas.
Necesita reforzamiento
Responde al azar, por lo tanto, es difícil, por una parte, determinar si comprende cómo se desarrollan los procesos
de replicación, transcripción y síntesis proteica; y por otra, determinar si reconoce los componentes y sus respectivos
funcionamientos en los procesos mencionados, así como también las características básicas de las proteínas.
Solucionario
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
C.
E.
C.
A.
D.
C.
B.
E.
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unidad 1
Evaluaciones fotocopiables
Temas 5, 6 y 7
Nombre: ........................................................................................................................................................
Selecciona la opción correcta.
1. ¿Qué nombre recibe el conjunto de las fases G1, S y
G2?
A. Profase.
B. Anafase.
C. Telofase.
D. Interfase.
E. Ninguna de las anteriores.
2. ¿Qué enzima se encarga de abrir la doble hélice rompiendo los enlaces del ADN?
A. ADN polimerasa.
B. ADN ligasa.
C. Sintetasa.
D. Epimerasa.
E. ADN helicasa.
3. ¿Qué son los fragmentos de okazaki?
A. Son trozos de ARN de una hebra
discontinua.
B. Son trozos de ADN que forma la enzima polimerasa.
C. Son trozos de ADN de una hebra discontinua.
D. Son trozos de ARN que une la helicasa.
E. Correctas A. y C.
4. Según el experimento de Meselson y Stahl, ¿cuál de
las siguientes afirmaciones es correcta?
A. En un cultivo con un ambiente cargado de nitrógeno, aumentan su número y al centrifugarlas en
un gradiente de densidad de cloruro de cesio, las
bandas se ubican entre el ADN liviano y pesado.
B. Al centrifugar ADN en un gradiente de densidad
de E. Coli las bandas se ubican en forma separada
y tienen distinto aspecto.
C. El centrifugado de ADN pesado y liviano se ubica
en distintas bandas.
D. El ADN se ubica en una posición fija luego del
centrifugado en una gradiente de densidad de
cloruro de cesio.
E. Todas las anteriores.
5. ¿Cuál de las siguientes frases corresponde a un inhibidor no competitivo sobre la acción enzimática?
A. Temporalmente el sitio activo se asemeja con el
sustrato original.
B. Altera la conformación espacial de una enzima,
haciendo fallar la unión con el sustrato.
C. Estimula la acción catalizadora de la enzima.
D. Hace que la estructura del sustrato y del sitio activo
se complementen.
E. Todas las anteriores.
6. Respecto a la ingeniería genética, ¿cuál de las siguientes
afirmaciones es incorrecta?
A. Supera la barrera sexual entre las especies.
B. Es más específica que la cría de plantas en un
único rasgo que se puede añadir a un organismo.
C. El ADN es físicamente removido de un organismo
y transferido a otro.
D. Solo se puede hacer entre las dos plantas eliminando una de las dos.
E. Ninguna de las anteriores.
7. En la ingeniería genética, el ADN se extrae de:
A. cualquier organismo.
B. un organismo conocido por tener el rasgo.
C. el organismo genéticamente modificado.
D. la proteína, no del ADN.
E. Ninguna de las anteriores.
8. La transformación, es el paso en la ingeniería genética
donde el nuevo:
A. gen se inserta en una planta entera.
B. gen se inserta en células individuales.
C. cromosoma se inserta en una planta entera.
D. cromosoma se inserta en las células.
E. Todas las anteriores.
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unidad 1
Rúbrica de evaluación de los Temas 5, 6 y 7
Material genético, enzimas y biotecnología.
Comprende la naturaleza y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene, cómo esta se expresa
a nivel celular y del organismo completo. Maneja información sobre la ingeniería genética y de experimentaciones ligadas al
tema en estudio.
Niveles de logro
Excelente
Descriptores
Responde lo que se le presenta demostrando que comprende la naturaleza y estructura molecular del material
genético, el tipo de información que contiene y cómo se expresa a nivel celular. Reconoce las características de la
acción enzimática. Además, sus respuestas dan cuenta de los conceptos que maneja sobre la ingeniería genética y
las experimentaciones ligadas al tema en estudio.
Bueno
Si bien comete errores al responder, los corrige oportunamente. Esto permite determinar que comprende la naturaleza
y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene y cómo se expresa a nivel celular.
Reconoce las características de la acción enzimática. Además, sus respuestas dan cuenta de los conceptos que
maneja sobre la ingeniería genética y las experimentaciones ligadas al tema en estudio.
Satisfactorio
Es capaz de responder solo cuando recibe una explicación previa de un estudiante o docente. Por esto, determinar si
comprende la naturaleza y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene y cómo se
expresa a nivel celular, es difícil. De igual manera, requiere apoyo para reconocer la acción enzimática. Lo mismo sucede
con las respuestas que demuestran los conceptos que maneja sobre la ingeniería genética y las experimentaciones
ligadas al tema en estudio.
Necesita reforzamiento
Frente a las preguntas que se le plantean, responde al azar. De este modo se dificulta determinar si comprende la
naturaleza y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene y cómo se expresa a nivel
celular. Demuestra dificultad en reconocer la acción enzimática. Lo mismo sucede con las respuestas que demuestran
los conceptos que maneja sobre la ingeniería genética y las experimentaciones ligadas al tema en estudio.
Solucionario
1. D.
2. A.
3. E.
4. E.
5. B.
6. D.
7. B.
8. B.
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unidad 1
Evaluación de proceso
Elementos claves para responder las evaluaciones de proceso
Página 20
Las proteínas están constituidas por un gran número de
unidades estructurales denominados aminoácidos, unidos
mediante enlaces peptídicos. Existen veinte tipos diferentes
de aminoácidos en la naturaleza.
Página 35
Los principales rasgos del ADN son: Una “escalera en
espiral”, con barandillas de azúcar-fosfato formando una
doble hélice. Una larga sucesión de «escalones», hecha
sobre la base de parejas entrelazadas de bases de adenina
(A) y timina (T), o guanina (G) y citosina (C). Un “gen”
normalmente tiene una longitud de varios miles de bases.
La secuencia de bases en los genes codifica la información
necesaria para fabricar las proteínas que determinan la
anatomía y la fisiología de todo organismo.
Parte 1 (página 37)
Ver solucionario en la página 233 del Texto para el
Estudiante, y la rúbrica en la página 140 de la Guía.
Página 59
El ADN doble hélice separa sus dos hebras y cada una
sirve de molde para sintetizar una nueva hebra. Dicho
modelo recibió el nombre de semiconservativo, ya que las
dos dobles hélices recién sintetizadas poseen una hebra
vieja y otra hebra nueva.
Parte 2 (página 61)
Ver solucionario en la página 233 del Texto para el
Estudiante, y la rúbrica en la página 140 de la Guía.
Página 67
La tecnología enzimática tiene múltiples aplicaciones,
como la fabricación de alimentos. Los progresos que
están realizando actualmente la ingeniería genética y la
biotecnología permiten augurar un desarrollo cada vez
mayor para el uso de las enzimas. Las fuentes de enzimas
pueden ser de origen vegetal, animal o microbiano. Se
puede manipular genéticamente la biosíntesis de enzimas
para optimizar los procesos.
fuente: http://www.monografias.com/
Página 43
Francis Crick, en 1970, propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en
los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito
al ARN mensajero y que este es traducido a proteína,
elemento que finalmente realiza la acción celular.
Página 45
1. Leucina: UUA; tirosina: UAU; alanina: GCU; metionina: AUG.
2. UAA; UAG; UGA; UGG.
Parte 3 (página 75)
Ver solucionario en la página 233 del Texto para el Estudiante,
y la rúbrica en la página 141 de la Guía.
Evaluación sumativa Unidad 1
Ver solucionario en la página 233 del Texto para el Estudiante,
y la rúbrica en la página 141 de la Guía.
Página 50
El ARN mensajero se sintetiza sobre un molde de ADN
por el proceso de transcripción por el cual se copia el
ARN a partir del molde del ADN. Por su parte, el ARN
ribosómico está presente en los ribosomas y su función
es leer los ARNm y formar la proteína correspondiente.
El ARN de transferencia comprende cadenas cortas de
una estructura básica, que pueden unirse específicamente
a determinados aminoácidos.
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unidad 1
Bibliografía
Textos relacionados con la Unidad
• David Freifelder. Fundamentos de Biología Molecular, ACRIBIA S.A.(1990).
• Emma Jones; Anna Morris. Lo esencial en la célula y genética, Harcourt.
• Luis Felipe Jiménez; Horacio Merchant. Biología Celular y Molecular, Pearson
Educación, 2003.
• Thomas D. Broca; Michael T. Madigan. Microbiología, May Hispanoamericano S.A.
Sexta Edición (Primera Edición, 1993).
• Ville, Salomón Martín; Martin, Berg, Davis. Biología, Interamericana. Mc-GrawHill, 1992.
• Campbell, P. Bioquímica ilustrada: bioquímica y biología molecular en la era posgenómica, Elsevier, España, 2007.
• Macarulla J.; Goñi F. Bioquímica Humana: curso básico. 2ª ed. Barcelona- España.
Reverte, 1994.
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unidad 1
Páginas Web asociadas a la Unidad
Dirección URL
Descripción
http://www.soko.com.ar/Biologia/celula/Enzimas.htm
Descripción de las enzimas con sus características y
propiedades.
http://www.geocities.com/ResearchTriangle/Lab/2513/historia.htm
Muestra la cronología completa de los distintos estudios del
ADN.
http://www.hhmi.org/news/tjian2-esp.html
Descripción de cómo el ADN se adapta a distintos tipos de
célula.
http://www.cienciaybiologia.com/bgeneral/codigo-geneticotraduccion.htm
Describe la traducción y el código genético.
http://www.youtube.com/watch?v=-EGKrYdQEHQ
Video que muestra el proceso de replicación.
http://www.centrobiotecnologia.cl/
Encontrará documentos, investigaciones y links relacionados
con la biotecnología.
http://www.biologia.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/
energy_enzymes_catalysis/03t.htm
Describe los problemas de energía, enzimas y catálisis.
http://www.aula21.net/nutriweb/proteinas.htm
Explica las principales características de las proteínas.
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información curricular
uniDaD 2: agentes patógenos y
sistemas de defensa
Secuencia de progreso de contenidos
2º Medio
4º Medio
- Enfermedades genéticas.
- Enfermedades de transmisión
sexual.
- Anomalías hormonales y uso médico
de hormonas.
- Propiedades y componentes del sistema inmune innato (inespecífico) y adaptativo (específico).
- Vacunas en la historia de la inmunología.
- Origen y función de los componentes de la sangre, importantes en la defensa adaptativa (específica)
contra bacterias y virus, incluyendo los anticuerpos como proteínas con función defensiva.
- La respuesta inmune: memoria y especificidad. Selección clonal. Tolerancia inmunológica.
Marco curricular
OF
OFT
- Conocer las características particulares y la diversidad de bacterias
y virus apreciando sus propiedades como agentes patógenos y
como herramientas esenciales de la biotecnología.
- Comprender los principios básicos y apreciar las características
esenciales de los mecanismos de defensa del organismo contra
bacterias y virus, sus alteraciones funcionales, y la utilización de
este conocimiento en la elaboración de vacunas.
- Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos
científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones
biológicas descriptivas y experimentales.
- Desarrollar criterios de valoración de la vida y hábitos de cuidado de la salud y del
propio cuerpo.
- Apreciar los mecanismos que el organismo tiene para defenderse de las infecciones
bacterianas y virales, y reconocer la importancia de la prevención y de los tratamientos
específicos contra estas enfermedades.
- Formar y desarrollar el interés y la capacidad de conocer la realidad de manera
científica y utilizar el conocimiento y la información para tomar decisiones personales
informadas, con fundamento científico.
- Desarrollar el razonamiento y formas de proceder características del método científico;
y habilidades de investigación y de formas de observación y comunicación, analizando
resultados de actividades experimentales o de indagación.
APRENDIZAJES ESPERADOS
• Comprenden que las bacterias son microorganismos unicelulares con gran capacidad de multiplicación, de transferencia de material genético y de
adaptación a cambios ambientales, características que tienen importancia en salud y biotecnología.
• Reconocen a los virus como partículas constituidas por proteínas y material genético, que corresponden a parásitos celulares, debido a que requieren
de la maquinaria celular para reproducirse.
• Identifican los componentes del sistema inmune y comprenden que este protege al organismo contra los agentes patógenos, mediante las reacciones
tempranas de la inmunidad innata, relativamente inespecífica, y las respuestas más tardías de la inmunidad adaptativa o específica.
• Comprenden que la inmunidad adaptativa tiene la capacidad de reconocer una enorme variedad de antígenos de manera específica, y que tiene memoria,
propiedad que hace que la respuesta sea más rápida e intensa en los sucesivos encuentros con un mismo patógeno, y a ella se debe la inmunidad
adquirida por vacunación.
• Entienden que la inmunidad se basa en la acción de células (fagocitos y linfocitos B y T) y proteínas (complemento y anticuerpos).
• Reconocen que la respuesta inmune adaptativa consiste en dos fases; una de detección y reconocimiento de moléculas ajenas al organismo, mediada
por linfocitos específicos que se activan y proliferan, y otra en la que ocurre una serie de procesos encaminados a eliminar el agente agresor.
• Identifican las funciones especializadas de los linfocitos: las células B producen anticuerpos, mientras que las células T destruyen células infectadas por
virus, coordinan la respuesta inmune y ayudan a las células B a producir anticuerpos.
• Identifican a los antígenos como moléculas reconocidas como ajenas al organismo por receptores presentes en los linfocitos.
• Comprenden que en cada respuesta inmune se activan y proliferan solo los linfocitos que poseen el receptor para el antígeno agresor (selección clonal).
• Seleccionan fuentes de información.
• Interpretan gráficos, tablas y fotografías.
• Construyen esquemas conceptuales.
• Razonan, infieren y hacen conjeturas en la base a conocimientos previos y problemas.
• Experimentan y controlan variables.
• Incrementan el vocabulario científico.
TIEMPO ESTIMADO: 10 semanas.
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unidad 2
Mapa conceptual de la Unidad
Guía Didáctica para el Docente: Biología IV Medio
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unidad 2
Planificación general
Págs.
CMO
84-139
- Propiedades
y
componentes
del sistema
inmune
innato
(inespecífico)
y adaptativo
(específico).
Unidad
1. Bacterias.
• Estructura de las
bacterias.
• Reproducción
bacteriana.
• Importancia de las
bacterias.
- Vacunas en
la historia
de la
inmunología.
- La respuesta
inmune:
memoria y
especificidad.
Selección
clonal.
Tolerancia
inmunológica.
2. Virus.
• Estructura de los
virus.
• Mecanismo de
acción de los virus.
• Los virus y el ser
humano.
Agentes patógenos y sistemas de defensa
- Origen y
función
de los
componentes
de la sangre,
importantes
en la
defensa
adaptativa
(específica)
contra
bacterias
y virus,
incluyendo
los
anticuerpos
como
proteínas
con función
defensiva.
Temas
3. Propiedades del
sistema inmune.
• Organización del
sistema inmune.
4. Inmunidad.
• Inmunidad innata o
no específica.
• Inmunidad adquirida
o específica.
• La respuesta
inmune.
• Teoría de la
selección clonal.
• Memoria
inmunológica.
Cierre de Unidad.
Aprendizajes esperados
Indicadores de
evaluación
• Comprenden que las bacterias son
microorganismos unicelulares con gran
capacidad de multiplicación, de transferencia
de material genético y de adaptación a
cambios ambientales, características que
tienen importancia en salud y biotecnología.
Evaluación de proceso,
Tema 1
• Reconocen a los virus como partículas
constituidas por proteínas y material genético,
que corresponden a parásitos celulares,
debido a que requieren de la maquinaria
celular para reproducirse.
• Identifican los componentes del sistema
inmune, y comprenden que este protege al
organismo contra los agentes patógenos,
mediante las reacciones tempranas de la
inmunidad innata, relativamente inespecífica,
y las respuestas más tardías de la inmunidad
adaptativa o adquirida.
• Comprenden que la inmunidad adaptativa
tiene la capacidad de reconocer una
enorme variedad de antígenos de manera
específica, y que tiene memoria, propiedad
que hace la respuesta más rápida e intensa
en los sucesivos encuentros con un mismo
patógeno, y a ella se debe la inmunidad
adquirida por vacunación.
• Entienden que la inmunidad se basa en la
acción de células (fagocitos y linfocitos B y T)
y proteínas (complemento y anticuerpos).
• Reconocen
las principales
características de las
bacterias.
Evaluación de proceso,
Tema 2
• Reconocen
las principales
características de los
virus.
Evaluación de proceso,
Tema 3
• Reconocen
los principales
componentes del
sistema inmune.
Evaluación de proceso,
Tema 4
• Caracterizan la
inmunidad adaptativa
humoral y celular.
• Reconocen que la respuesta inmune
adaptativa consiste en dos fases; una de
detección y reconocimiento de moléculas
ajenas al organismo, mediada por linfocitos
específicos que se activan y proliferan, y
otra en la que ocurre una serie de procesos
encaminados a eliminar el agente agresor.
• Identifican las funciones especializadas de los
linfocitos: las células B producen anticuerpos,
mientras que las células T destruyen células
infectadas por virus, coordinan la respuesta
inmune y ayudan a las células B a producir
anticuerpos.
• Identifican a los antígenos como moléculas
reconocidas como ajenas al organismo por
receptores presentes en los linfocitos.
• Comprenden que en cada respuesta inmune
se activan y proliferan solo los linfocitos que
poseen el receptor para el antígeno agresor
(selección clonal).
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unidad 2
Págs.
Tiempo
Temas
Actividades asociadas
86-87
Actividad diagnóstica.
88-89
Exploración inicial: comparación
entre células eucariontes y
procariontes. Combatiendo
enfermedades.
90-91
Tema 1: Bacterias.
92
93
94
96
97
Actividad: fases del crecimiento
bacteriano en cultivo.
Actividad: conjugación bacteriana.
10 semanas
95
Actividad: “contando” bacterias.
Actividad: aplicación de la
transformación bacteriana para
aislar genes.
98
Recursos didácticos
Observar, analizar,
interpretar.
Observar, comparar.
Conceptos claves: bacterias, fisión
binaria, conjugación, transducción,
transformación.
Imágenes de formas bacterianas y
de las principales estructuras de las
bacterias. Vocabulario.
Sabías que…
Información dada en la actividad.
Imagen del proceso de fisión binaria.
Vocabulario.
Gráfico dado en la actividad. Preguntas
de desarrollo.
Imagen de la conjugación bacteriana.
Imagen de la actividad. Preguntas de
desarrollo.
Imágenes de la transducción y la
transformación bacteriana.
Imagen de la actividad. Preguntas
de desarrollo.
Observar, relacionar,
comprender.
106
Síntesis de Temas 1 y 2.
Imagen de yogur y Lactobacillus.
En red.
Preguntas de desarrollo.
Para saber más.
Conceptos claves: virus, ciclo lítico,
ciclo lisogénico. Vocabulario.
Imágenes de la estructura de un
bacteriófago y de los tipos de virus.
Sabías que…
Imagen del ciclo lítico.
Imagen del ciclo lisogénico.
Vocabulario.
Imagen del ciclo de un retrovirus.
Preguntas de desarrollo.
Sabías que…
Imágenes de virus.
Mapa conceptual.
107
Evaluación de proceso Temas 1 y 2.
Preguntas de selección y de desarrollo.
99
Evaluación de proceso.
102
103
104
105
Tema 2: Virus.
100-101
Evaluación de proceso.
Habilidades
Imágenes de tamaños de moléculas,
virus y células; línea de tiempo.
Imágenes de células procarionte y
eucarionte.
Comprender.
Calcular, graficar.
Analizar, interpretar.
Interpretar, analizar.
Observar, interpretar.
Analizar, interpretar,
describir.
Observar, indagar.
Comprender,
relacionar.
Observar, relacionar,
comprender.
Observar, analizar.
Observar, analizar.
Observar, analizar.
Comprender,
relacionar.
Extraer información,
relacionar.
Reconocer,
comprender, aplicar.
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Págs.
Tiempo
Actividades asociadas
Actividad: analizando información.
Tema 3: Propiedades del sistema
inmune.
108109
Temas
110111
112
113
114115
Actividad: comparando exámenes.
Evaluación de proceso.
Actividad: comparando los tipos de
inmunidad.
116
120121
122
123
Actividad: anticuerpos y fagocitosis.
Tema 4: Inmunidad.
118
119
10 semanas
117
124125
126127
128129
130
Actividad: comparando los tipos de
inmunidad adaptativa.
Actividad: analizando un gráfico.
Evaluación de proceso.
Actividad: las vacunas.
Actividad: las fases de la respuesta
inmune.
Recursos didácticos
Habilidades
Conceptos claves: órganos linfoides, tejidos linfoides,
linfocitos. Vocabulario.
Imagen del experimento de Pasteur.
Preguntas de desarrollo.
Imágenes de la diferenciación de los linfocitos T y B, y de
la estructura de un ganglio.
Analizar.
Imagen de la formación de células del sistema inmune.
Exámenes de laboratorio y preguntas de desarrollo.
Pregunta de desarrollo.
Imágenes de linfocitos T y B, y de la recirculación de estos
entre la sangre y la linfa.
Conceptos claves: inmunidad innata, inmunidad
adaptativa, selección clonal.
Imagen de la actividad y de una herida infectada.
Sabías que…
Imagen de los componentes de la inmunidad innata.
Sabías que...
Imagen de los mecanismos de acción del sistema del
complemento. Esquema de las principales células
involucradas en la respuesta innata.
Imagen de la estructura de un anticuerpo.
Comparar, inferir.
Imagen de la actividad y preguntas de desarrollo.
Esquema de los tipos de anticuerpos.
Imagen de los mecanismos de activación y funciones de
los linfocitos B y T, y tabla de los tipos de linfocitos T. Para
saber más.
Imagen de la actividad.
Vocabulario.
Observar, analizar.
Observar, analizar.
Observar, comparar.
Observar, analizar.
Observar, analizar.
Observar, analizar.
Comparar, analizar.
Observar, analizar.
Observar, comparar.
Gráfico de la actividad y preguntas de desarrollo.
Analizar, interpretar.
Imagen de los tipos de inmunidad, y esquema.
Tabla de la actividad.
Analizar, calcular,
investigar.
Analizar, interpretar.
Imagen de la actividad y preguntas de desarrollo.
Sabías que...
Observar, analizar.
Síntesis de Temas 3 y 4.
Mapa conceptual.
131
Evaluación de proceso Temas
3 y 4.
Preguntas de selección y desarrollo.
Extraer información,
relacionar.
Reconocer, comprender,
relacionar, aplicar.
132
Nuestra Historia.
Texto. Preguntas.
Comprender.
133
Proyecto de Ciencias.
Preguntas.
Síntesis Unidad 2.
Mapa conceptual.
Analizar, formular
hipótesis, extraer
conclusiones.
Extraer información,
relacionar.
Evaluación sumativa Unidad 2.
Preguntas de selección y de desarrollo.
Comprender, analizar,
interpretar.
138
Estrategias de aprendizaje.
Desarrollo de estrategias.
Analizar.
139
Utiliza tus estrategias.
Preguntas de selección.
Aplicar.
134
135137
Cierre de Unidad
Imágenes de la teoría de la selección clonal y de la
respuesta humoral primaria. Sabías que...
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unidad 2
Orientaciones didácticas
Parte 1: Bacterias y virus. Temas 1 y 2 (páginas 90 a 107).
Cómo abordar conocimientos previos
Con estos temas se presenta la oportunidad de retomar los
conceptos tratados en Primer Año Medio sobre la célula
como unidad funcional, de las estructuras y funciones de las
distintas partes que la constituyen (membrana plasmática,
citoplasma, mitocondrias y núcleo). Al mismo tiempo,
permiten integrar los mecanismos de intercambio entre
la célula y el ambiente, así como la universalidad de las
principales moléculas que componen la célula. Es importante retomar las diferencias entre células eucariontes y
procariontes, contextualizando los organismos que poseen
uno u otro tipo en los distintos reinos de seres vivos. Al
igual que en la Unidad anterior, los conceptos de genética
de Segundo Año Medio son prioritarios, ya que al tratar
estos temas se habla en forma permanente de cromosoma,
genes, traspaso de información genética, entre otros; y
cómo se dan estos mecanismos de transferencia en los
microorganismos.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Al igual que en la primera Unidad, reiteramos que para
desarrollar en los estudiantes una actitud científica y un
entendimiento de la naturaleza de la ciencia, es fundamental que las actividades que realicen tengan un fuerte
componente de razonamiento. Para ello se hace necesario
tener discusiones guiadas en las que se ejemplifique que
las explicaciones científicas deben ser consistentes con las
evidencias experimentales, y con las observaciones acerca
de la naturaleza. También es necesario seguir una lógica,
permitir la crítica y hacer predicciones sobre los conceptos
que se están estudiando. La práctica de indagar en problemas
que conciernen a las etapas experimentales que llevaron al
descubrimiento del material genético, es fundamental.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Los alumnos deben planear y hacer presentaciones al resto
de sus compañeros acerca de su trabajo, decidiendo ellos
mismos cómo organizar y presentar los datos. Deben explicar y justificar su trabajo a sí mismos y a otros, como un
medio para desarrollar una actitud científica, al ejercitar la
capacidad de poner a prueba la validez del conocimiento
que han adquirido en sus búsquedas e indagaciones, y de
aceptar y reaccionar positivamente frente a las críticas
constructivas de los demás. Con el conjunto de estas
prácticas, se irá moldeando un entendimiento de lo que
es una indagación científica.
Estrategias para abordar temas transversales
Es importante tener presente que los OFT se logran en la
medida que son practicados una y otra vez, en circunstancias distintas y variadas a lo largo de la vida escolar.
Por consiguiente, es necesario que de manera deliberada
se creen situaciones diversas y recurrentes para que los
estudiantes tengan la oportunidad de practicar las habilidades, actitudes, valores y conocimientos que se espera
desarrollar. Realizar actividades aisladas y dispersas no
contribuye al desarrollo de los OFT, puesto que estos
requieren de un trabajo constante y reiterado. Las habilidades que se promueven en cada uno de sus ámbitos,
requieren una ejercitación permanente. Las actitudes y
los valores a los que apuntan pueden ser aprendidos a
través de reiteradas experiencias de vida. Los conceptos
que los fundamentan son complejos y suponen diversos
niveles de análisis, discusiones y aplicaciones, por lo
tanto hay que ser constantes y reiterativos, reforzándolos
en el desarrollo de distintas actividades.
En esta Unidad se da la oportunidad de trabajar diversos
temas que dicen relación con el desarrollo de objetivos
fundamentales transversales:
- El OFT del ámbito Desarrollo del pensamiento, tiene
una dimensión central en los aprendizajes, ya que la
búsqueda de respuesta a través de la observación es
parte del método científico. También se hace énfasis
en el desarrollo de habilidades de investigación y de
formas de observación y comunicación, analizando resultados de actividades experimentales o de indagación.
Dentro de este ámbito la investigación es un proceso
de elaboración de preguntas y exploración de posibles
respuestas frente a problemas que permiten tener una
mejor comprensión del mundo. La investigación es una
oportunidad para responder a preguntas o campos de
interés que hayan surgido de los alumnos en diferentes
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unidad 2
actividades; observar distintas miradas e informaciones
frente a un mismo problema; realizar acciones en un
clima de discusión y reflexión, abierto a distintos tipos
de pregunta, tolerante de las distintas opiniones; y evaluar
el proceso de investigación, de modo que los educandos
expliciten una postura personal y elaboren un discurso
acerca de sus aprendizajes durante la investigación, siendo
capaces de formular sus propias preguntas e investigar
desde sus propias capacidades.
- El OFT del ámbito Formación ética, se trabaja desde el
respeto y valoración de las ideas y creencias distintas
de las propias, reconociendo el diálogo como fuente
permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad.
- El OFT del ámbito la “Persona y su entorno”, se basa
en la comprensión y valoración de la perseverancia, el
rigor y el cumplimiento, por un lado, y la flexibilidad, la
originalidad, la capacidad de recibir consejos y críticas
y el asumir riesgos, por el otro; como aspectos fundamentales en el desarrollo y la consumación exitosa de
tareas y trabajos.
Dificultades para afrontar conceptos
Es importante que los conceptos que dicen relación con
las características que permiten señalar qué es un ser
vivo queden claros, ya que posteriormente, esto permitirá
entender, por ejemplo, que los virus no son seres vivos,
que los antibióticos no pueden actuar sobre ellos, y que
las personas no se deben automedicar frente a un simple
resfrío, con antibióticos.
Identificar errores frecuentes
1. Infección e infestación son términos distintos.
- Una infección se produce cuando un microorganismo
patógeno, como los virus o las bacterias, invaden un
organismo, al interior del cual se reproducen. Los
síntomas de las enfermedades que provocan se manifiestan por la reacción del organismo frente a dichos
gérmenes.
- Una infestación es la invasión del organismo por
parásitos, por lo general de tamaño macroscópico, o
visibles, que pueden vivir fuera del cuerpo u organismo
afectado, como los piojos; o dentro de él, como la tenia.
- Los parásitos que viven sobre la piel solo causan cierta
incomodidad, mientras que los que infestan el interior del
cuerpo provocan síntomas, a veces vagos, de un desarreglo
orgánico. No obstante, si se alojan en un órgano vital o
son muy numerosos pueden causar trastornos graves.
- El organismo tiene defensas naturales contra los microbios, pero carece de ellas para contrarrestar la acción
de los parásitos, por lo que para eliminarlos se debe
aplicar un tratamiento específico. Las enfermedades
más comunes transmitidas por parásitos son la malaria, la teniasis, la sarna, la pediculosis y la infestación
por pulgas. Algunas dolencias causadas por parásitos
animales son la toxoplasmosis, la toxocariasis (de los
gatos y los perros), y la enfermedad hidatídica (de los
perros y del ganado lanar).
2. Existen diferencias entre el material genético y la
replicación del ADN entre procariontes y eucariontes.
Entre ellas:
- El ADN de los procariontes no forma complejos con
proteínas histónicas como en eucariontes. En eucariontes,
hay asociación con proteínas histónicas relacionadas
con los procesos de compactación del ADN y de la
diferenciación celular.
- En procariontes los genes son continuos, en cambio en
eucariontes son discontinuos. Hay secuencias de nucleótidos
repetidas millones de veces que no tienen información para
la síntesis proteica. Las secuencias que codifican para las
proteínas también son discontinuas en eucariontes. Hay
fragmentos codificadores llamados exones, y fragmentos
que no llevan información, conocidos como intrones.
- Las bacterias no tienen un ciclo con un período específico
de síntesis de ADN como ocurre con la fase S del ciclo
celular eucarionte. Por el contrario, en células en continua
división, la síntesis del ADN también es continua.
Actividad: “Contando” bacterias
(página 93)
Habilidades: Calcular - Graficar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Es importante que los alumnos y alumnas, antes de
proceder a realizar los cálculos, lean con detención la
situación experimental descrita, para que diluciden que
la cantidad inicial de bacterias es 210. Esto, porque
hay 105 células/mL, y el cultivo comienza con 2 mL.
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unidad 2
Orientaciones para promover la actividad hacia
el desarrollo de habilidades científicas
Para facilitar la obtención de los datos sugiera la confección de una tabla, herramienta fundamental para
elaborar el gráfico. Es importante que en el eje x del
gráfico coloquen el tiempo y, en el eje y, la cantidad
de bacterias.
Estrategias para abordar temas transversales
Esta actividad se presta para tratar temas transversales
referidos a medidas de autocuidado, como el correcto
lavado de manos y la apropiada conservación de los
alimentos, para prevenir infecciones causadas por
bacterias.
Estrategias para uso adecuado de recursos
Para facilitar la obtención de los datos para elaborar
el gráfico, sugiera la confección de la siguiente tabla:
Tiempo (min)
0
20
40
60
80
Cantidad de bacterias
210
420 (210 x 2)
840 (420 x 2)
1680 (840 x 2)
3360 (1680 x 2)
Resultados esperados
3360
Cantidad de bacterias
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
El tiempo de generación para la mayoría de las bacterias
es generalmente menor que una hora; sin embargo,
algunas, como las que causan la tuberculosis y la
lepra, tienen tiempos de generación más largos. La
población de organismos se duplica en cada tiempo
de generación. Por ejemplo, un cultivo que contiene
1.000 bacterias/mL, y con un tiempo de generación
de alrededor de 20 minuntos, alcanza 4.000 bacterias/
mL en los primeros 40 minutos, 8.000 después de 1
hora, 64.000 a las dos horas, y 512.000 a las tres horas.
Esta forma de crecimiento se denomina exponencial o
logarítmica. En un tubo de ensayo, los organismos en
crecimiento exponencial pueden mantener este ritmo
de crecimiento por un tiempo limitado, debido a que
los nutrientes se acaban.
Es conveniente usar una escala logarítmica para el
eje vertical.
1680
840
420
210
0
20
40
60
80
Tiempo (min)
Actividad: Fases del crecimiento
bacteriano en cultivo (página 94)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Las bacterias usan la bipartición como forma asexual
de reproducirse. El crecimiento de la población no
es lineal, es mucho más rápido, ya que, siempre que
haya nutrientes de sobra, en cada generación existirá el
doble de individuos que en la anterior (cada individuo
se divide en dos).
La célula bacteriana es esencialmente una maquinaria
de síntesis, capaz de duplicarse a sí misma. El proceso
de síntesis para el crecimiento bacteriano involucra unas
dos mil reacciones químicas, de una amplia variedad.
Una vez sintetizados los polímeros, el crecimiento
continúa con el ensamblaje y formación de nuevas
estructuras celulares, que finalizan con la división en
dos células hijas. Con un medio apropiado, física y
nutricionalmente, un cultivo de bacterias se reproduce
continuamente, mientras los nutrientes absorbidos y
metabolizados le permiten al microorganismo crecer.
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unidad 2
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Si se analiza el crecimiento bacteriano en el tiempo,
este describe una curva típica que puede ser dividida
en cuatro fases distinguibles: de latencia, exponencial,
estacionaria y de muerte.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Se sugiere practicar la interpolación y extrapolación de
datos a través del gráfico. Luego, a partir del gráfico,
llamar la atención sobre el enorme número de individuos
que se logra reproducir en un tiempo relativamente
corto. Discutir las causas del tipo de curva de crecimiento y las implicaciones de la rápida multiplicación
bacteriana en salud y en la experimentación genética.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Estimular a los alumnos para que discutan sobre las
infecciones bacterianas en humanos, apreciando los
períodos críticos de la infección y su declinación. Esto
permitirá tomar conciencia acerca de la rapidez en el
progreso de las enfermedades infecciosas por bacterias, y el cuidado frente a estas. Mencionar que por
la rapidez de multiplicación, las bacterias se prestan
para la detección de agentes mutagénicos presentes
en alimentos y en el ambiente.
Recordar a los alumnos que repasen la unidad de
logaritmo que vieron en 2° año medio. Sería interesante una interacción con el profesor de matemáticas
sobre el tema.
Resultados esperados
1. Cuatro fases: de latencia, exponencial, estacionaria
y de muerte.
2. En la fase de latencia, generalmente el crecimiento no principia de inmediato, sino después
de un cierto tiempo, que puede ser breve o largo,
dependiendo de las condiciones. Esta primera fase
se denomina también fase de adaptación o fase
lag, y conlleva un lento crecimiento, donde las
células se preparan para comenzar uno rápido; y
una elevada tasa de biosíntesis de las proteínas
necesarias para ello, como ribosomas y proteínas
de membrana.
3. Durante la fase exponencial o logarítmica, de
crecimiento bacteriano, los organismos se están
dividiendo a su máxima velocidad, en intervalos
regulares (tiempo de generación). La mayor parte
de los organismos unicelulares crece exponencialmente. La velocidad de crecimiento exponencial
varía mucho de un organismo a otro. Por ejemplo: Salmonella typhi crece muy rápidamente en
cultivo, con un tiempo de generación de 20 a 30
minutos; Mycobacterium tuberculosis, crece muy
lentamente, con solo una o dos duplicaciones por
día. Las condiciones ambientales, la temperatura,
y la composición del medio de cultivo, también
afectan la velocidad de crecimiento exponencial.
La velocidad de crecimiento durante esta fase se
conoce como la tasa de crecimiento k, y el tiempo
que tarda cada célula en dividirse como el tiempo
de generación g. Durante esta fase, los nutrientes
son metabolizados a la máxima velocidad posible,
hasta que se agoten, dando paso a la siguiente
fase.
4. En la fase estacionaria, las bacterias se dividen en la
misma cantidad en que mueren, como consecuencia del agotamiento de los nutrientes en el medio.
En esta fase, las células reducen drásticamente su
actividad metabólica y comienzan a utilizar como
fuente energética aquellas proteínas celulares no
esenciales. La fase estacionaria es un período de
transición, desde el rápido crecimiento a un estado
de respuesta frente al estrés, en el cual se activa la
expresión de genes involucrados en la reparación
del ADN, en el metabolismo antioxidante y en el
transporte de nutrientes.
La concentración de nutrientes puede afectar tanto la
velocidad de crecimiento de un microoganismo, como al
rendimiento del crecimiento de este. A concentraciones
muy bajas de nutrientes, la velocidad de crecimiento
se reduce, mientras que a niveles moderados y altos
de nutrientes, llega a ser máxima.
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unidad 2
Actividad: Conjugación bacteriana
(página 95)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Comenzar esta actividad recordando la organización
del material genético de la bacteria en un cromosoma
circular y en un plasmidio. La transferencia génica
se refiere al movimiento de la información genética
entre los organismos. En eucariontes, esto ocurre,
generalmente, por reproducción sexual. En bacterias
existen tres mecanismos de transferencia de genes:
transformación, transducción y conjugación, ninguno
de los cuales involucra reproducción sexual.
Explicar que en la conjugación el material genético
se transfiere de una bacteria a otra por un proceso que
requiere el contacto entre el donador y el receptor; y
que pueden pasar mayores cantidades de ADN, hasta
un cromosoma entero.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Es importante que la discusión de resultados conduzca
a reconocer la importancia de la transferencia génica
como un mecanismo que aumenta enormemente la
diversidad genética entre organismos. Si bien las mutaciones dan cuenta de cierta diversidad, la mayor parte
de la diversidad genética proviene de la transferencia
génica, la cual lleva a los cambios evolutivos. Los
organismos con genes que les permiten adaptarse a
un ambiente determinado sobreviven y se reproducen,
mientras que los que no tienen esos genes mueren. Si
todos los organismos fueran genéticamente idénticos,
sobrevivirían y se reproducirían, o todos perecerían.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Es importante aquí introducir el concepto de que en
los plasmidios se encuentran genes de resistencia a
antibióticos y de virulencia que pueden ser traspasados
de una bacteria a otra.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Es aconsejable utilizar un diagrama en el que se describa
paso a paso el proceso de conjugación, como el siguiente:
1. La célula donante genera un pilus (singular de pili).
2. El pilus de la célula donante se une al de la receptora,
y ambas se aproximan.
3. El plasmidio móvil se desarma y una de las cadenas
de ADN es transferida a la célula receptora.
4. Ambas células sintetizan la segunda cadena y regeneran un plasmidio completo. Además, las dos
células generan nuevos pili, siendo ahora viables
como donantes.
Plasmidio móvil
Bacteria
Pilus
1.
Cromosoma
2.
Donante
Receptor
3.
Relaxosoma
Transferosoma
4.
Nuevo donante
Nuevo donante
Resultados esperados
1. Cuando las bacterias se cultivaron separadas, no
crecieron. Al ponerlas juntas, eran capaces de crecer
en el medio que carecía de los nutrientes.
2. La conjugación bacteriana. El fenómeno se explica
por un traspaso de información genética de una cepa
a otra, que por esto adquiere la capacidad de sintetizar
los nutrientes requeridos para su crecimiento.
3. La resistencia a los antibióticos puede transmitirse de
una bacteria a otra mediante conjugación bacteriana,
propiedad que se traspasa a las generaciones siguientes. El mecanismo involucra el paso del plasmidio
de una bacteria a otra, por intermedio de un tubo que
las interconecta.
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unidad 2
Actividad: Aplicación de la
transformación bacteriana para aislar
genes (página 97)
Habilidades: Analizar - Interpretar - Describir
Orientaciones para su ejecución paso a paso,
para promover la discusión de resultados y
para promover la actividad hacia el desarrollo
de habilidades científicas
El análisis de las imágenes debe llevar a los estudiantes
a describir el fenómeno de transformación bacteriana, el
que fue revelado por los experimentos de Griffith, que
es importante recordar. Luego, invite a los educandos a
especular sobre la importancia de estos fenómenos de
transferencia de genes y sus posibles usos en biotecnología.
La transformación bacteriana es un proceso en el cual se
produce un cambio en las características de los organismos
debido a transferencia génica. Fue descubierta en 1928
por Frederick Griffith, mientras estudiaba los efectos
en ratones de la infección por una bacteria que produce
neumonía en humanos. Estos experimentos se vieron en la
Unidad 1. En este momento, recalque el hecho de que las
bacterias tienen mecanismos para incorporar ADN desde
el medio ambiente, proveniente de bacterias destruidas.
Esta propiedad se utiliza en el laboratorio para clonar
genes que previamente son introducidos en plasmidios.
Para este tema de las proteínas recombinantes, se sugiere
hacer la relación necesaria que permita a los alumnos
estudiar las aplicaciones de la biotecnología a la industria
y, en particular, su utilidad para la salud humana en una
población en constante crecimiento y con las constantes
demandas de fármacos que esta plantea.
En la actualidad, la importancia de las proteínas ha
avanzado en su estudio, hasta tal punto que existe una
disciplina denominada proteómica que se ocupa de la
identificación de las proteínas que sintetizan las células,
su estructura y función; y que tiene como uno de sus
principales objetivos la fabricación de nuevos fármacos,
específicos para determinadas enfermedades.
Sería interesante destacar en la discusión la importancia
que representa la interacción entre la actividad científica
e industrial; las ventajas de estas tecnologías desde el
punto de vista de la producción, al permitir obtener una
proteína ajena al organismo, en grandes cantidades,
fácil de purificar; y la ventaja que representa para la
población la obtención de productos farmacológicos
que podrían resultar más convenientes que los obtenidos
por técnicas tradicionales.
Resultados esperados
1. Se muestra la transformación bacteriana, proceso en
el cual se produce un cambio en las características
de los organismos debido a transferencia génica.
2. Mediante la introducción en bacterias de plasmidios
que contienen el gen de la insulina. Este procedimiento
se realiza de forma rutinaria en los laboratorios, con
el objeto de tener un stock de dicho gen (mediante
el crecimiento de colonias que permiten tener gran
cantidad de células que lo contienen) o para expresar
una proteína de interés.
3. Se extrae ADN de una célula secretora de insulina,
proveniente del páncreas de una rata. Mediante
enzimas de restricción, se aisla el gen responsable
de la producción de insulina, el cual se inserta en
un plasmidio bacteriano, usando enzimas ligasas.
El plasmidio modificado se inserta en bacterias, las
cuales, al reproducirse, transferirán a sus descendientes el gen de la insulina.
4. Los plasmidios son pequeñas moléculas de ADN
circular, bicatenario o extracelular, que transportan
información genética de una bacteria a otra. En
ingeniería genética, esto se emplea en la obtención
de organismos transgénicos. Los plasmidios se
replican y se transmiten independientemente del
cromosoma bacteriano. Los genes que poseen son,
por lo general, tan importantes como los normalmente localizados en el cromosoma de la bacteria.
Los procesos de replicación y transcripción de los
plasmidios dependen de las proteínas de su hospedero. Los genes codificados por los plasmidios le
donan ciertos privilegios a la célula huésped. Los
genes codificados por plasmidios pueden donar
resistencia a antibióticos, producir antibióticos,
degradar compuestos complejos, producir enzimas
de restricción y de modificación.
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actividad complementaria
Producción de insulina a partir de ADN recombinante
Esta actividad es análoga a la actividad de la página 97. Permite evaluar la comprensión del proceso de producción
de una proteína recombinante. ¿Qué propone esta actividad? Básicamente, reproducir en clase el proceso de producción de una proteína recombinante a través de la representación de roles y el empleo de materiales que simulen
los componentes celulares y sus productos. Puede ser realizada por todos los alumnos de la clase, o grupalmente.
Materiales*:
Modelos de papel o cartulina que representen las siguientes estructuras: célula bacteriana, célula eucarionte humana,
plasmidio bacteriano circular, cromosoma humano con el gen de insulina, veinticinco modelos de bacterias, sesenta
tarjetas con el rótulo “insulina”, cartulina con forma de tijera (para representar las enzimas de restricción), cartulina
con forma de envase de goma de pegar (para representar las enzimas ligasas).
* Se sugiere preparar estos modelos, como parte de la actividad, en conjunto con los estudiantes. Lo interesante
de hacerlo juntos, es que permite examinar cómo ellos interpretan los conceptos de la biología que resultan más
abstractos y, en consecuencia, más complejos para su comprensión.
Desarrollo de la actividad:
Pida a los estudiantes representar, mediante los materiales ya disponibles, las siguientes etapas del proceso de producción de insulina recombinante:
1. Ubicar el plasmidio en la célula que corresponde.
2. Ubicar el cromosoma humano con el gen de la insulina en la célula correspondiente.
3. Extraer el plasmidio de la bacteria y cortar con la enzima de restricción.
4. Cortar con la misma enzima el gen de la insulina del cromosoma humano.
5. Formar el ADN recombinante ligando el gen de la insulina humana con el plasmidio abierto.
6. Insertar el plasmidio que contiene el gen de la insulina en una nueva bacteria (proceso de transformación).
7. La bacteria transformada se multiplica y se obtienen muchas bacterias, cada una con un plasmidio con ADN
recombinante.
8. Cada bacteria produce varias moléculas de ADN, a partir del gen humano.
9. Se extrae la insulina de las bacterias transformadas.
10. Se purifica la insulina y se envasa para su comercialización y administración a personas diabéticas.
Al finalizar la actividad, organice una puesta en común, en la cual cada grupo muestre al resto de sus compañeros su
representación, con el fin de evaluar aspectos conceptuales y procedimentales. En el caso de que la actividad haya
sido conjunta para toda la clase, pídales a los y las estudiantes que, al azar, expliquen el proceso realizado.
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unidad 2
información complementaria
La siguiente información complementaria se orienta a la profundización del contenido sobre la transformación bacteriana y los plasmidios, que se conecta con las páginas 96 y 97 del Texto del Estudiante.
Técnica del ADN recombinante
Esta técnica consiste en combinar artificialmente dos o más segmentos de ADN en una nueva secuencia que no existía
antes en la naturaleza. Para llevar a cabo este proceso, es necesario disponer de enzimas de restricción y de plasmidios.
Las enzimas de restricción son proteínas que se encuentran en las bacterias, en donde tienen la función de cortar
secuencias de ADN extraño, como el de los virus, que pueden invadirlas. Muchas de las enzimas de restricción no
cortan el ADN en forma aleatoria en cualquier parte de la molécula, sino que lo hacen en sitios específicos. Existen
distintas enzimas de restricción que reconocen determinadas secuencias de bases nitrogenadas y las cortan entre
dos de sus nucleótidos. Por ejemplo, la enzima BamHI reconoce la secuencia GGATCC y hace un corte entre los
nucleótidos adyacentes de guanina, dejando extremos “pegajosos” expuestos. Por ejemplo, si se tiene una molécula
de ADN con la siguiente serie de bases:
AATTGTGGATCCTCCAGAA
TTAACACCTAGGAGGTCTT
La enzima de restricción BamHI reconoce la secuencia GGATCC en ambos lados de la cadena y hace un corte entre
las guaninas, quedando un corte como se ilustra a continuación:
AATTGTGGATCCTCCAGAA
TTAACACCTAGGAGGTCTT
Una segunda enzima de restricción, del mismo tipo, realizará un corte igual en otra parte de la cadena, dando como
resultado un segmento aislado de ADN que puede contener un gen que produce una proteína que estamos interesados
en obtener, como es el caso de la insulina y hormonas para el crecimiento humano.
AATTGTGGATCCTCCAGAAG GATC C
TTAACACCTAGGAGGTCTTC CTAG G
Otro ejemplo de enzima de restricción es la EcoRI, la cual reconoce la secuencia GAATTC y hace el corte entre las bases
G y T.
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información de contexto histórico
Esta información está orientada a complementar el contenido de conjugación bacteriana, que se conecta con la información de la página 95 del Texto del Estudiante.
Conjugación bacteriana
La conjugación bacteriana es el proceso de transferencia de información genética desde una célula donadora a otra
receptora, promovido por determinados tipos de plasmidios, y que requiere el contacto directo entre ambas, con
intervención de estructuras superficiales especializadas y de funciones específicas.
El descubrimiento de la transformación había revelado ya la existencia de recombinación genética entre porciones de
genomios bacterianos. En mitad de los años 40, la pregunta que se planteaba era: ¿Existe algún tipo de recombinación bacteriana que suceda al estilo de la reproducción sexual de los eucariontes? Se descubrió que ciertas bacterias
presentan una forma de recombinación que recordaba en algunos rasgos a la sexualidad: un tipo de célula donadora
("macho") donaba directamente parte de su material genético a otro tipo (la receptora, equivalente a la "hembra"),
con ulterior recombinación entre ambos. A este fenómeno se le denominó conjugación, por su similitud aparente
con lo que sucede en eucariontes. Sin embargo, como veremos enseguida, la conjugación no es una forma auténtica
de sexualidad al estilo de los eucariontes.
Con la perspectiva de los años, se puede decir que el descubrimiento de la conjugación bacteriana fue uno de los
más fortuitos, pero al mismo tiempo, de los más felices y trascendentales de toda la Biología del siglo XX. Muchos
biólogos habían intentado infructuosamente demostrar conjugación de tipo "sexual" en bacterias. Lederberg y
Tatum (1946), que a la sazón investigaban en la Universidad de Yale, tuvieron la enorme suerte de "escoger" (sin
saberlo a priori) una de las pocas especies bacterianas (Escherichia coli) que presentan sistemas naturales de
conjugación, y aún más, la cepa concreta denominada K12, que lleva uno de estos sistemas. Pero todavía mejor,
como se descubriría muchos años después, el sistema conjugativo de dicha cepa es casi único por su capacidad
de conjugación permanente, no estando sometido a los controles negativos típicos de la inmensa mayoría de los
demás sistemas que luego se descubrieron. En resumen, un extraordinario "golpe de suerte" en el año 1946 dio el
"pistoletazo de salida" para una de las épocas más gloriosas de la Biología, contribuyendo de modo excepcional
al origen de la Biología Molecular.
A continuación se expondrán los hitos más importantes en el estudio de la conjugación en Escherichia coli K12:
Aislamiento de las cepas Hfr por Lederberg y Hayes. En los años de 1950, Joshua Lederberg y William Hayes,
cada uno por separado, aislaron un nuevo tipo de cepas fértiles a partir de las cepas F+ originales, cuyas propiedades
distintivas respecto de las cepas F+ eran:
- provocaban fertilidad (o sea, daban recombinantes al cruzarlas con F--) con una frecuencia muy alta (unas 1000
veces superior a la de las cepas F+). Por ello, el nombre que se dio a este nuevo tipo de cepas fértiles fue el de Hfr
(iniciales, en inglés, de alta frecuencia de recombinación);
- a diferencia de las F+, las cepas Hfr no suelen convertir en fértiles a las cepas F-- tras el cruce conjugativo con ellas.
Entonces, la pregunta obvia era: ¿Qué relación existe entre las células Hfr y las células F+ de las que parecen derivar?
El modelo de Campbell. Alan Campbell propuso, en 1962, un modelo hipotético que posteriormente se vio confirmado por otros experimentos, y que daba cuenta del comportamiento de las cepas F+ de Lederberg, y de las Hfr de
Lederberg y Hayes:
- en las células F+, el factor de fertilidad F se encuentra en forma de plasmidio de replicación autónoma, independiente del cromosoma. En este estado, el factor F solo puede provocar su propia transferencia conjugativa a las
células F--, de modo que estas adquieren a su vez dicho factor F;
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- en una población de células F+, de vez en cuando (con una frecuencia de 10-5), el factor F interacciona con el
cromosoma (se integra en él), y entonces se replica conjuntamente con el genóforo de la bacteria (actuando, pues,
como episoma). En esta situación, el factor F puede "arrastrar" al cromosoma y transferir parte de él a la célula
receptora F--. Sin embargo, en esta situación, el factor F no se transfiere completo a la célula receptora, razón por
la cual los cruces Hfr x F-- no suelen conferir el carácter F+ a los exconjugantes del receptor.
En resumen: cada cepa Hfr es clon procedente de un evento de integración del factor F en un sitio del cromosoma de
E. coli. En estos clones, todas las células tienen la capacidad de transferir porciones de cromosoma y por ello confieren
alta frecuencia de recombinación. Así pues, en un cultivo F+ normal, existe una pequeña proporción de células Hfr.
Esa minoría de células Hfr son las responsables de la baja frecuencia de recombinantes que provocan los cultivos F+.
El análisis del proceso de conjugación y de la transferencia de marcadores cromosómicos se vio grandemente impulsado una vez disponibles las cepas Hfr puras. Se fueron obteniendo diversas cepas Hfr, cada una de las cuales se
caracterizaba por una mayor eficiencia de transferencia de determinados marcadores. El siguiente gran avance en
el estudio de la conjugación se produjo trabajando sobre una de estas cepas, la denominada HfrH (la "H", en honor
de Hayes).
Fuente: www.biologia.edu.ar/microgeneral.
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Orientaciones didácticas
Parte 2: Sistema inmune e inmunidad. Temas 3 y 4 (páginas 108 a 131).
Cómo abordar conocimientos previos
Es importante comenzar este tema relacionándolo con
la Unidad 1, haciendo hincapié en que la respuesta inmune depende de la expresión de genes específicos, de
inmunoglobulinas en los linfocitos B, y de receptores
de superficie y factores regulatorios en los linfocitos T.
Además, es importante resaltar que el sistema inmune es
parte de los sistemas que mantienen la homeostasis (concepto estudiado en Tercer Año Medio), ya que preserva la
integridad del individuo al defenderlo de patógenos del
ambiente que constantemente amenazan con invadirlo.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Estos temas despiertan instantáneamente el interés de los
estudiantes debido a su inmediata conexión con la vida
cotidiana y los contenidos vistos con anterioridad. Se
recomienda plantear preguntas que lleven a los alumnos
a reflexionar respecto de su salud, de la enfermedad, de
cuál ha sido su historia de vacunación, su historial médico,
etcétera. No hay que olvidar que las personas aprenden
a partir de los conocimientos que ya poseen. Por tanto,
identificar lo que piensan es importante en esta parte para
aprender de manera significativa, ya que el establecimiento
de vínculos intencionados entre la información que ya
trae el educando y la nueva es instantáneo.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Es importante recordar que quienes aprenden construyen
y reconstruyen conocimientos, que comprender requiere
establecer relaciones, y que todo aprendizaje depende
de los conocimientos previos. Traducidas al trabajo con
el sistema inmunitario, para complementar y problematizar definiciones, es fundamental que las ideas que los
estudiantes ya poseen puedan orientar el aprendizaje de
conceptos. Para ello es necesario articular los contenidos
de inmunidad con la construcción de aprendizajes, más que
con la memorización; enfatizar que el planteamiento y el
desarrollo de las distintas actividades tenga una intencionalidad científica y didáctica explícitas. La resolución de
problemas debe constituir una referencia importante para
desarrollar estos contenidos. Y, finalmente, es importante
realizar el seguimiento del desarrollo de las actividades,
conceptos y de los aprendizajes de los alumnos, para
que el docente pueda conocer en qué medida su práctica
educativa resulta eficiente para lograr los objetivos propuestos para esta Unidad, o para reorientar o potenciar
las distintas actividades que se desarrollan en el aula.
Estrategias para abordar temas transversales
El sistema inmune y la inmunidad son temas que dan la
oportunidad de trabajar los OFT del ámbito Crecimiento
y autoafirmación personal. Como señalábamos antes,
el tratamiento de los temas transversales requiere ser
continuo, pues el logro de ellos no se realiza a través
de actividades puntuales. Esta es una oportunidad para
trabajar el desarrollo de hábitos de higiene personal y
social; el desarrollo físico personal en un contexto de
respeto y valoración de la vida y el cuerpo humano; el
cumplimiento de normas de prevención de riesgos. Del
mismo modo, permite trabajar el conocimiento de sí
mismo, de las potencialidades y limitaciones de cada uno.
Nuevamente, los OFT del ámbito Desarrollo del pensamiento adquieren centralidad, ya que la búsqueda de
respuesta a través de la observación es parte del método
científico. También se hace especial énfasis en el desarrollo de habilidades de investigación y de formas de
observación y comunicación, analizando resultados de
actividades experimentales o de indagación. Al promover la discusión de los resultados de la actividad se está
fomentando la comunicación interpersonal y el respeto
por la persona.
Dificultades para afrontar conceptos
Siendo un contenido que a los educandos les interesa
por estar presente en su vida diaria, existen una serie de
estructuras, mecanismos y procesos que pueden llevar a
que este se complejice y no se llegue a lo fundamental, que
es el conjunto de aprendizajes esperados. Recomendamos
la utilización de esquemas (dibujos) y mapas conceptuales para la explicación de la respuesta inmune, tipos
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de inmunidad y los diversos elementos (celulares y humorales) implicados, para facilitar la obtención de los
aprendizajes. Se trata de que los estudiantes comprendan
los mecanismos de defensa interna que posee el organismo y los tipos de respuesta inmunitaria, a nivel celular y
molecular, así como el concepto de inmunización y los
métodos para adquirirla.
Actividad: Analizando información
(página 109)
Habilidades: Analizar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Esta actividad es de análisis, interpretación y síntesis
de información y conocimiento; conducente a que los
estudiantes sean capaces de establecer relaciones, comparar similitudes y diferencias, y extrapolar información.
Puede realizar la lectura en forma individual y/o grupal,
solicitándoles que vayan subrayando lo importante o tomando nota de las partes que les parezcan más relevantes.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pídales a los estudiantes que anoten las partes de la
lectura que les han sido difíciles, los términos que no
conocen, y las dudas de comprensión en torno a ella.
Orientaciones para promover la actividad hacia
el desarrollo de habilidades científicas
Incentive la lectura comprensiva, ya que pensar es relacionar. Al pensar se pueden relacionar conceptos, datos e
informaciones, estableciendo entre ellos relaciones causales
o comparaciones, clasificándolos, reuniéndolos bajo una
explicación general que los engloba. Recuerde que la
memoria recolecta y almacena ese stock de conceptos
y datos, a partir de los cuales se puede recrear y pensar.
Leer comprensivamente es entender a qué se refiere el
autor con cada una de sus afirmaciones y cuáles son
los nexos, las relaciones que unen dichas afirmaciones
entre sí. A veces los estudiantes pueden descubrir nexos
profundos y con ellos hacer extrapolaciones interesantes.
Estrategias para abordar temas transversales
Recuerde que esta actividad es una oportunidad para el
desarrollo de OFT del ámbito “Desarrollo del pensamiento”,
pues se presta para analizar y valorar las explicaciones
científicas dadas a distintos fenómenos, en diferentes
contextos históricos, y comprender su contribución a
nuestros conocimientos científicos actuales.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Es importante llevar a los estudiantes a reconocer el valor
que tiene el desarrollo histórico de los conocimientos
biológicos respecto de la evolución de los conocimientos
científicos, así como sus implicaciones socioculturales.
También es importante que los educandos, a través de
su asesoría, logren darse cuenta de que el desarrollo de
la inmunología como ciencia llevó mucho tiempo, y
que la observación jugó un papel clave en su evolución.
Resultados esperados
1. El análisis debiera llevar a los estudiantes a comprender que, de una u otra forma, la experiencia, a
través de la observación, fue clave, ya que permitió
aprender que aquellos individuos que no morían
en las epidemias, no enfermaban nuevamente si se
ponían en contacto con individuos enfermos. Esto es
porque estaban exentos de contraer la enfermedad;
estaban inmunes.
2. Jenner realizó el primer acercamiento a la inmunización con criterios científicos, tras su constatación de
que las vaqueras (ordeñadoras de vacas) que habían
adquirido la viruela vacunal no eran atacadas por la
grave y deformante viruela humana. Jenner inoculó
con el fluido procedente de las pústulas vacunales
a un niño, y semanas después le inyectó pus de una
pústula de un enfermo de viruela; el niño no enfermó,
había quedado inmunizado. Jenner pronosticó que la
aplicación de su método podría erradicar la viruela, y
fue el primero en llamar "vacuna" a esa herramienta
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preventiva. Pasteur observó que la inoculación en gallinas de cultivos viejos, poco virulentos, las protegía
de contraer la enfermedad cuando, posteriormente,
eran inyectadas con cultivos normales virulentos.
De esta forma se obtuvo la primera vacuna a base
de microorganismos atenuados. Behring desarrolló
la teoría de la inmunidad humoral. Mechnikov desarrolló la teoría de la inmunidad celular.
3. Hay diversas respuestas a esta pregunta. Se sugiere
orientar la discusión en torno a que la inmunología,
como tantas otras ciencias, presenta un prolongado
período de observaciones y aproximaciones meramente empíricas. O bien, como señala la lectura,
tanto en los trabajos de Jenner como en los de Pasteur
la observación juega un rol clave para sus futuros
descubrimientos. Otra posibilidad se encuentra en
ver cómo los pueblos antiguos aplicaron métodos
empíricos e intuitivos.
4. Por un lado, Mechnikov postula su teoría de la inmunidad celular, en la que la fagocitosis se consideraba
como la base principal del sistema de defensa inmune
del organismo. Por otro, Ehrlich propone la teoría de
las cadenas laterales, en la que formula una explicación
de la formación y especificidad de los anticuerpos,
estableciendo una base química para la interacción
entre estos y los antígenos. Así, a fines del siglo XIX
y principios del XX, existían dos grandes tendencias
en los científicos inmunólogos: unos que creían que
los mecanismos de protección estaban en el suero
(inmunidad humoral), y otros que suponían que la
protección frente a patógenos dependía de células
(inmunidad celular). Estos grupos fueron inicialmente
antagónicos y excluyentes, pero posteriormente se
dieron cuenta de que ambos tenían razón, ya que
existen respuestas inmunes adaptativas humorales
y celulares.
Actividad: Comparando exámenes
(página 112)
Habilidades: Comparar - Inferir
Para esta actividad se darán orientaciones generales
para su ejecución, discusión de resultados, desarrollo
de habilidades científicas y resultados esperados.
Frotis sanguíneo. Consiste en la evaluación morfológica
de los elementos sanguíneos, lo cual puede ser especialmente
útil en los pacientes con infecciones, con anemia y otras
anormalidades en los leucocitos o plaquetas, que pueden
ser de orientación diagnóstica. El estudio morfológico de
los elementos figurados de la sangre y la cuenta diferencial
de leucocitos, se realizan en el frotis sanguíneo teñido. En
la sangre normal encontramos los siguientes elementos
celulares: glóbulos rojos, llamados también hematíes o
eritrocitos; plaquetas, llamadas también trombocitos, y
glóbulos blancos. En un examen normal, el número de
leucocitos o glóbulos blancos es mucho más pequeño que
el de los eritrocitos. En el adulto normal, hay entre 6.500
y 10.000 leucocitos por mm de sangre.
Los leucocitos se clasifican en dos grupos: granulocitos,
que poseen gránulos específicos en el citoplasma; y
agranulocitos, que carecen de gránulos específicos. Tanto
los granulocitos como los agranulocitos poseen gránulos
inespecíficos que, según se ha demostrado, son lisosomas.
Son tres los tipos de granulocito: neutrófilos, eosinófilos
y basófilos, que se distinguen según el color de reacción
de color con los tipos de tinciones de Romanovsky. Las
clases de granulocitos son dos: linfocitos y monocitos.
Normalmente, aparecen cinco tipos de leucocitos en la
sangre: neutrófilos, eosinófilos, basófilos, monolitos y
linfocitos. Los valores normales de leucocitos son:
Valores normales de los leucocitos en la sangre
Porcentaje del total
Células
Células por mm3
Leucocitos Entre 5.000 y 11.000
Neutrófilos Entre 1.800 y 7.200
Entre el 54% y el 62%.
Linfocitos
Entre 1.500 y 4.000
Entre el 25% y el 33%.
Monocitos
Entre 200 y 900
Entre el 3% y el 7%.
Eosinófilos Entre 0 y 700
Entre el 1% y el 3%.
Basófilos
Entre 0 y 150
Entre el 0% y el 1%.
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A continuación se describen la forma y funciones
de los glóbulos blancos:
Neutrófilos: son leucocitos que se tiñen con colorantes neutros. Son del tipo granulocitos, con núcleo
arriñonado, formando cuatro o cinco lóbulos. Por ello
reciben el nombre de polimorfonucleares. Son células
fagocíticas, siendo las más numerosas e importantes
en la respuesta inmune innata.
Eosinófilos: son leucocitos que se tiñen con colorantes
ácidos (eosina). Son células del tipo granulocitos, y su
núcleo está dividido en dos lóbulos. Son esenciales en la
defensa frente a infecciones agudas y en infestaciones.
Basófilos y mastocitos: son glóbulos blancos que producen las mismas sustancias. Tiene un origen común
en la médula ósea, pero su precursor es distinto. Los
basófilos son leucocitos que se presentan en muy poca
cantidad en la sangre. Son células del tipo granulocitos,
que se tiñen muy bien con colorantes básicos. En los
gránulos citoplásmicos contienen histamina, que es un
vasodilatador, y heparina, que es una sustancia anticoagulante. Los mastocitos son células que se encuentran
en el tejido conjuntivo y que liberan histamina cuando
se exponen a antígenos. También liberan heparina.
Monocitos y macrófagos: los monocitos son leucocitos, del tipo agranulocitos, y circulan por la sangre.
Los monocitos se diferencian en los tejidos, formando
macrófagos; son las principales células fagocíticas del
sistema inmunitario.
Linfocitos B: se forman en la médula ósea. Allí se
activan en presencia de antígenos, se transforman en
células plasmáticas, circulando por el torrente circulatorio, donde liberan anticuerpos. Los linfocitos
B maduros, situados en la médula ósea, presentan
receptores específicos de células B. Estos receptores
se denominan BCR (B cell receptor) y corresponden
a inmunoglobulinas que serán liberadas al activarse el
linfocito. También aparecen proteínas reconocedoras
de antígenos, conocidas con el nombre de Complejo
Principal de Histocompatibilidad, o MHC (Major
Histocompatibility Complex). Cuando el MHC reconoce al antígeno específico para los BCR del linfocito
B maduro activado, este linfocito B se transforma en
célula plasmática, liberadora de inmunoglobulinas.
Linfocitos T: comienzan su formación en la médula
ósea. Posteriormente, migran al timo y allí maduran.
Estas células presentan, entre otras proteínas de
membrana, el receptor TCR (T Cell Receptor) que es
muy similar al fragmento del anticuerpo que reconoce
al antígeno. También aparece otro receptor llamado
CD (Cluster of Diferenciation). Este receptor CD se
utiliza para distinguir las dos series de linfocitos T,
los TCD4 y los TCD8. Los receptores T y los receptores CD reconocen los antígenos presentados por el
complejo principal de histocompatibilidad (MHC) de
los linfocitos B.
Células asesinas naturales (natural killers): son
células linfocíticas, pero no pertenecen a estirpes
de linfocitos T o B. Se caracterizan por ser células
grandes y en su citoplasma no presentan gránulos. Se
forman en la médula ósea, realizando su función en
cualquier tejido. Participan en la respuesta inmune
innata, siendo muy importante su acción en infecciones víricas. Estas células asesinas detectan cambios
en las membranas plasmáticas de células infectadas,
lo que provoca la unión de la célula asesina a esta, y
la liberación de sustancias citotóxicas que provocan
la muerte celular. También están implicadas en el reconocimiento y lisis de células tumorales. Este grupo
celular es responsable de la inmunidad contra el cáncer.
Si alguna célula cambia y se hace cancerosa, presenta
en su membrana plasmática moléculas que las células
asesinas reconocen como extrañas. Este reconocimiento
produce la activación de la célula asesina y la muerte
de la célula cancerosa.
Resultados esperados
Es importante orientar a los estudiantes, a través de la
comparación de exámenes que se realizan en esta actividad, a que comprendan que en estado de infección el
examen de sangre se altera, ya que aumenta el número
de glóbulos blancos. De allí deducir las funciones.
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Actividad: Comparando los tipos de
inmunidad (página 114)
Habilidades: Observar - Comparar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Presénteles el esquema a los estudiantes, y explíqueles
los componentes de la inmunidad innata y adaptativa.
Señáleles que la inmunidad contra los microbios se basa
en reacciones iniciales rápidas de la inmunidad innata,
seguida de reacciones más tardías de la adaptativa. En las
respuestas innatas es preponderante la actividad fagocítica
de un grupo importante de leucocitos, compuesto por monocitos, macrófagos y polinucleares neutrófilos. Un segundo
grupo de leucocitos, llamados linfocitos, son responsables
de las respuestas inmunitarias adaptativas. En los estados
iniciales de una infección, es la inmunidad de tipo natural
la que predomina. Luego, los linfocitos ponen en juego
respuestas específicas adaptadas a cada microorganismo.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Hágales notar que los linfocitos tienen moléculas receptoras
capaces de registrar el entorno, y detectar agentes invasores
y moléculas extrañas al organismo. Resalte el concepto
de que la inmunidad adaptativa es el más evolucionado
mecanismo de defensa.
Orientaciones para promover la actividad hacia
el desarrollo de habilidades científicas
Es importante que vaya señalándoles a los alumnos características como especificidad contra microbios, diversidad,
especialización, memoria, células, barreras; para que luego
sean capaces de diferenciar ambos tipos de inmunidad.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Estimule a los estudiantes a que elaboren hipótesis sobre
la función de estos dos tipos de inmunidad y sobre los
componentes responsables de sus diferencias. Conduzca
la discusión en torno al tipo de inmunidad que les parece
más compleja, y más efectiva como mecanismo de defensa.
Resultados esperados
Algunas diferencias que pueden mencionar son: la
respuesta innata es más rápida y está mediada por
barreras naturales, como la piel, y por fagocitos y
células asesinas naturales.
Se sugiere complementar las diferencias entre la
inmunidad innata y adaptativa, con la siguiente tabla:
Características
Inmunidad innata
Especificidad contra
microbios
Diversidad
Especialización
Memoria
Componentes
Barreras químicas
y físicas
Relativamente baja.
Inmunidad
adaptativa
Alta.
Limitada.
Estereotipada.
No.
Amplia.
Alta.
Sí.
Piel, epitelio
mucoso, sustancias químicas
antimicrobianas.
Complemento.
Sistema inmunológico mucoso y
cutáneo, anticuerpos
secretados.
Anticuerpos
circulantes.
Linfocitos.
Proteínas
sanguíneas
Células
Fagocitos
(macrófagos,
neutrófilos), células
asesinas naturales.
Fuente: Programa de Estudio Biología, 4º Medio, MINEDUC.
Actividad: Anticuerpos y fagocitosis
(página 119)
Habilidades: Analizar - Comparar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Presente el esquema a los estudiantes, y que vayan
descubriendo las diferencias existentes en el proceso de
fagocitosis, con y sin anticuerpos. Pídales que las vayan
nombrando y anotando en su cuaderno.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Es importante que los alumnos comprendan que los anticuerpos son proteínas que reconocen ciertas regiones
llamadas determinantes antigénicos en los antígenos que
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entran al organismo. Su unión específica a los antígenos
tiene diversas consecuencias: neutralizan microbios y toxinas, promueven la fagocitosis y activan el complemento.
Se sugiere finalizar la actividad mostrándoles modelos de
la interacción antígeno-anticuerpo en plasticina, donde
quede claro que una región del anticuerpo varía para cada
antígeno distinto.
Orientaciones para promover la actividad hacia el
desarrollo de habilidades científicas
Es este un ejercicio de aplicación de conocimiento. Recuerde
que el objetivo es llegar a aprendizajes significativos, y para
ello hay que tener en cuenta que debe propiciar la reflexión,
el razonamiento y el análisis crítico. El reconocer significados
está fuertemente ligado con razonar lógica y críticamente.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
En esta actividad es importante hacer la relación sobre la fagocitosis como una característica importante de la inmunidad
innata celular, llevada a cabo por células llamadas fagocitos,
que engloban o comen patógenos y partículas, rodeándolos
exteriormente con su membrana hasta hacerlos pasar al interior
de su citoplasma. Los fagocitos generalmente patrullan en
búsqueda de patógenos, pero pueden ser atraídos a ubicaciones
específicas por las citoquinas. Al ser englobado por el fagocito,
el patógeno resulta envuelto en una vesícula intracelular llamada
fagosoma, que a continuación se fusiona con otra vesícula
llamada lisosoma para formar un fagolisosoma. El patógeno
es destruido por la actividad de las enzimas digestivas del
lisosoma, o a consecuencia del llamado "chorro respiratorio"
que libera radicales libres de oxígeno en el fagolisosoma.
Otra relación interesante es mostrar que la fagocitosis evolucionó como un medio de adquirir nutrientes, pero este papel
se extendió en los fagocitos para incluir el englobamiento de
patógenos como mecanismo de defensa.
Por otra parte, es interesante ver que el mismo proceso de
fagocitosis alcanza un nuevo nivel de desarrollo en la inmunidad adaptativa con la presencia de los anticuerpos. El
anticuerpo promueve la opsonización, que es la promoción
de fagocitosis de antígenos por macrófagos y neutrófilos,
y es un factor importante en las defensas antibacterianas.
Los anticuerpos intensifican la actividad de los fagocitos al
causar aglutinación y precipitación, activar el complemento
y recubrir los microbios de modo que sean más susceptibles
a la fagocitosis (opsonización).
Resultados esperados
El desarrollo de esta actividad permite diferenciar las formas de inmunidad. Se espera que los estudiantes puedan
finalmente señalar que los anticuerpos hacen más eficiente
la fagocitosis. Recuérdeles que la inmunidad es estimulada
por la exposición a agentes infecciosos, y que va aumentando
en magnitud y capacidad defensiva con cada exposición
sucesiva a un microbio particular.
Actividad: Comparando los tipos de
inmunidad adaptativa (página 122)
Habilidades: Observar - Comparar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Presente el esquema y pídales que expongan los componentes de la inmunidad humoral y celular. Luego,
explique con esquemas funcionales las distintas formas
de reconocimiento del antígeno que tienen.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Puede construir este esquema e ir rellenándolo junto
con los estudiantes.
Respuesta inmunitaria humoral. El objetivo de
esta respuesta es la producción de anticuerpos por las
células plasmáticas. Estos se fijarán a los organismos
y moléculas extrañas con capacidad antigénica, provocando una serie de reacciones que conducirán a la
destrucción de los agentes extraños, que serán fagocitados por los macrófagos, fundamentalmente. Esta
respuesta se dirige sobre todo a los agentes extraños,
por ejemplo virus, que salen de las células infectadas
para infectar otras.
Respuesta inmunitaria celular. La respuesta humoral
es poco eficaz, si de lo que se trata es de destruir a los
agentes extraños que están en el interior de las células
del propio organismo. La respuesta celular va dirigida
a destruir estas células infectadas y a evitar que los
agentes extraños puedan seguir reproduciéndose en ellas.
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Ambas respuestas actúan coordinadamente contra los
agentes patógenos circulantes, que se encuentran en el
interior de las células, y las toxinas producidas por ellos.
La respuesta inmunitaria
Humoral
Objetivo:
producción de
anticuerpos por las
células plasmáticas
Dirigida a agentes
extraños, virus, por
ejemplo, que salen de
las células infectadas
para infectar a otras.
Celular
Dirigida a destruir a
células infectadas para
evitar que puedan
seguir generando
nuevos agentes
infecciosos. También
destruyen células
tumorales.
Recuérdeles a los estudiantes que los linfocitos B tienen
en su superficie receptores que reconocen antígenos
solubles. Al interactuar con un antígeno se activan y se
diferencian en células productoras de anticuerpos. La
inmunidad humoral se debe a los anticuerpos producidos
por los linfocitos B, fenómeno que requiere la expresión
de los genes correspondientes. Los anticuerpos son
proteínas que reconocen y se unen específicamente a
otras moléculas llamadas antígenos. El antígeno puede
ser una molécula que se encuentra en la superficie
de un microorganismo, o bien una toxina producida
por un agente infeccioso. La inmunidad humoral es
el principal mecanismo de defensa contra microbios
extracelulares y sus toxinas, puesto que los anticuerpos
se pueden unir a ellas y contribuir a su eliminación.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Para potenciar la observación, pídales que escriban
para cada forma de inmunidad las células y elementos
que aparecen en el esquema.
Resultados esperados
La inmunidad adaptativa es estimulada por la exposición
a agentes infecciosos y va aumentando en magnitud y
capacidad defensiva con cada exposición sucesiva a un
microbio particular. Los linfocitos que participan pueden
ser clasificados en dos grandes categorías: los linfocitos T
(o células T) y los linfocitos B (o células B). Los linfocitos
B tienen en su superficie receptores que reconocen antígenos solubles. Al interactuar con un antígeno se activan
y se diferencian en células productoras de anticuerpos. La
inmunidad humoral se debe a los anticuerpos producidos
por los linfocitos B, fenómeno que requiere de la expresión
de los genes correspondientes. La inmunidad humoral
es el principal mecanismo de defensa contra microbios
extracelulares y sus toxinas, puesto que los anticuerpos
se pueden unir a ellas y contribuir a su eliminación.
Los linfocitos T son los mediadores de la inmunidad
celular: a) reconocen y destruyen células que contienen
en su superficie proteínas ajenas al organismo; y b)
ayudan a los linfocitos B a producir anticuerpos. Los
linfocitos T no reconocen antígenos solubles sino que
solo identifican fragmentos de proteínas que les son
presentadas en la superficie de ciertas células auxiliares.
Este reconocimiento es posible gracias a que poseen
receptores en su superficie capaces de detectar moléculas extrañas al organismo. Los linfocitos T llamados
T-citotóxicos, reconocen antígenos virales que se exponen
en la superficie celular de células infectadas con virus.
Luego del reconocimiento, se activan y destruyen a las
células infectadas. Constituyen la principal defensa
contra infecciones virales.
Actividad: Analizando un gráfico
(página 123)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Analice el gráfico en conjunto con sus estudiantes,
orientándolos a que noten cómo varían los niveles
de anticuerpos en el suero en el tiempo, frente a dos
inmunizaciones.
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unidad 2
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Recuérdeles a los alumnos que la inmunidad es estimulada por la exposición a agentes infecciosos, y que
va aumentando en magnitud y capacidad defensiva
con cada exposición sucesiva a un microbio particular.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Analice los parámetros que se trabajan en el gráfico
(tiempo vs concentración de anticuerpos en suero).
Pregúnteles cómo es la respuesta primaria anti-A, y
cómo es la respuesta secundaria anti-A. Pídales que
aventuren explicaciones de por qué se inyecta otro
antígeno, ¿qué función tendrá?
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pregúnteles: ¿Por qué hay dos respuestas del antígeno
A? ¿Aumenta o disminuye la concentración de anticuerpos? El otro antígeno inyectado se coloca como control.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Este gráfico permite hacer un contraste con la inmunidad
innata, puesto que la especificidad y la memoria (que es
lo que muestra) constituyen las características esenciales
de la respuesta inmune adaptativa. Una respuesta inmune
adaptativa es altamente específica contra un organismo
patógeno particular, y tiene la propiedad de memorizar
el primer contacto, de manera que tiende a ser más eficaz y rápida en cada encuentro posterior con el mismo
microorganismo. Por esto, las enfermedades como la
rubeola o la difteria inducen una respuesta inmunitaria
específica que protege durante toda la vida luego de
una primera infección. La inmunidad adquirida es muy
efectiva, pero requiere varios días en establecerse debido
a que la respuesta es de gran complejidad, porque involucra la acción coordinada de distintos tipos celulares y
la expresión de muchos genes distintos. La inmunidad
pasiva, ya sea por administración de anticuerpos o
por traspaso de anticuerpos de la madre al lactante, es
efectiva, específica y protectora, pero no deja memoria.
Resultados esperados
1. Las variables graficadas son los niveles de anticuerpos
sanguíneos producidos frente a dos inmunizaciones
y el tiempo. Posibles títulos para el gráfico son:
Variación de los niveles de anticuerpos sanguíneos
producidos frente a dos inmunizaciones, en el
tiempo; Respuesta primaria y secundaria frente a un
antígeno; o Especificidad y memoria caracterizan
la respuesta inmune adaptativa.
2. En la primera inmunización la producción de anticuerpos anti-A es menor que en la segunda. Esto se
debe a que la inmunidad va aumentando en magnitud
y capacidad defensiva con cada exposición sucesiva
a un patógeno.
3. La producción de anticuerpos anti-B sería mayor
que en la primera inmunización, porque la respuesta
inmune aumenta con cada exposición a un patógeno.
Actividad: Las vacunas (página 125)
Habilidades: Analizar - Calcular - Investigar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Primero que nada explíqueles a los estudiantes que en
la tabla aparecen datos sobre la efectividad de las vacunaciones contra diversos microorganismos y el año en
que se incorporó la vacunación correspondiente. Deben
comparar el máximo de número de casos y el año en que
ocurrieron, y luego leer el número de casos ocurridos en
1982. Posteriormente, deben calcular el porcentaje de
cambio y llenar la columna en blanco correspondiente.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Haga preguntas como: ¿Se puede manipular la función
del sistema inmune bajo condiciones controladas, tal
como ocurre en la vacunación? ¿Qué relación tiene la
pregunta anterior con los datos que muestra la tabla?
¿Qué señalan los porcentajes de disminución de casos
para cada una de las enfermedades?
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unidad 2
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
En esta actividad se están utilizando herramientas y
técnicas matemáticas para recolectar, analizar, e interpretar datos. El uso de las matemáticas permite hacer
integración de conocimientos. Ello debiera orientar
hacia el desarrollo del pensamiento crítico acerca de
la evidencia que incluye decidir cuál debe ser utilizada
y dar cuenta de datos anómalos. Los estudiantes deben
ser capaces de revisar datos, resumirlos, y formular un
argumento lógico acerca de las relaciones causa-efecto.
2. Calendario de vacunación:
Edad
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Guíe a los estudiantes para que aprecien la diversidad
de microbios contra los cuales el organismo adquiere
resistencia, e ínstelos a que elaboren hipótesis sobre
el mecanismo de esta inmunidad adquirida cuando se
inyectan formas atenuadas o partes de microorganismos. Hágalos reflexionar sobre la especificidad de la
vacunación y el papel fisiológico del sistema inmune.
Pídales que intenten explicar el fenómeno de la inmunidad adquirida por vacunación, mediante preguntas
sobre qué componentes biológicos de los que conocen
podrían participar. Deben concluir que posiblemente
exista cierto tipo de célula y proteína de defensa.
Vacuna
Protege contra
Recién nacido
BCG
Tuberculosis.
2, 4 y 6 meses
Pentavalente.
Difteria, tétanos,
tos convulsiva,
poliomielitis,
infecciones graves
producidas por HIB.
Hepatitis B.
2, 4 y 6 meses
Sabín.
Poliomielitis.
Un año
Tresvírica (una
dosis).
Sarampión, rubeola,
paperas.
18 meses
Antipolio (primer
refuerzo).
DPT (primer
refuerzo).
Poliomielitis.
Difteria, tétanos y
tos convulsiva.
Cuatro años
DPT (segundo
refuerzo).
Difteria, tétanos y
tos convulsiva.
Primero Básico
(seis años)
Tresvírica (primer
refuerzo).
Sarampión, rubeola,
paperas.
Segundo Básico
Toxoide diftéricotetánico (una dosis).
Difteria y tétanos.
Resultados esperados
1.
Enfermedad
Máximo
Nº de casos
Año del máximo
Nº de casos
Difteria
Sarampión
Paperas
206.939
894.134
152.209
1921
1941
1968
Número
de casos en
1992
4
2.237
2.572
Tos ferina
Poliomielitis
Rubeola
Tétanos
Influenza
Hepatitis B
265.269
21.269
57.686
1.560
20.000
26.661
1934
1952
1969
1923
1984
1985
4.083
4
160
45
1.412
16.124
Porcentaje de
disminución
98,46
99,98
99,72
97,12
93,94
29,40
99,99
99,15
98,31
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Actividad: Las fases de la respuesta
inmune (página 126)
positivos en todas las etapas de la actividad. Además,
ser partícipes en la definición de los conceptos solicitados para que los diluciden, y ser llevados a adquirir
confianza y certeza en las respuestas esperadas.
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Examine el gráfico junto con sus estudiantes, haciendo hincapié en distinguir los siguientes elementos:
a) curva de la gráfica, b) células involucradas, c)
procesos implicados, e) parámetros señalados en las
coordenadas X e Y. Luego, llévelos a que describan
la progresión de la respuesta inmune con los componentes y procesos que van apareciendo. Los alumnos
deben seguir la curva para que puedan contestar si
la respuesta aumenta o disminuye con el tiempo de
exposición al antígeno.
Resultados esperados
1. Fase de reconocimiento, activación y efectora.
2. La duración de cada fase puede variar en diferentes
respuestas inmunes.
3. La respuesta disminuye.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Haga énfasis sobre las fases que se pueden distinguir
en el esquema: el reconocimiento del antígeno, la
activación de los linfocitos, y la fase efectora (eliminación del antígeno). La respuesta disminuye a medida
que los linfocitos estimulados por el antígeno van
muriendo por apoptosis (muerte celular programada).
Sin embargo, sobreviven algunas pocas células que
pasan a constituir el reservorio de células de memoria
inmunológica.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Esta es una actividad en la que el análisis e interpretación de gráficos es fundamental. Entender e
interpretar gráficos y otras formas visuales de datos
es una destreza clave para el desarrollo de habilidades
científicas.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Los educandos deben, a través de esta actividad, tener
la posibilidad de adquirir un aprendizaje significativo. Para ello, deben ser guiados en la adquisición e
interpretación de la información y recibir estímulos
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actividad complementaria
Aplique esta actividad al tratar la página 128 del Texto del Estudiante.
1. Observa el siguiente esquema, analízalo y señala el proceso que está representado.
Célula precursora
de linfocitos
Linfocito
maduro
A
B
Antígeno A
Antígeno B
C
D
Anticuerpo
anti-A
Anticuerpo
anti-B
Fuente: Programa de Estudio Biología, 4º Medio, MINEDUC.
2. Frente a cada descripción escribe la letra del proceso que corresponde.
Clones antígeno-específicos son activados (seleccionados) por antígenos.
Clones de linfocitos maduros específicos contra diversos antígenos entran a los
tejidos linfáticos.
Clones de linfocitos maduros en órganos linfoides, en ausencia de antígenos.
Respuesta inmune antígeno-específica.
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información complementaria
La siguiente información complementaria se orienta a la profundización del contenido de la respuesta inmune, que
se conecta con la información de las páginas 124-129 del Texto del Estudiante.
Eventos de la inmunidad adquirida que ocurren en los ganglios linfáticos
Los ganglios linfáticos están intercalados en la red de vasos linfáticos, frecuentemente en la confluencia de ramificaciones de vasos. Son abundantes en zonas como: cuello (ganglios cervicales), axilas (axilares), ingles (inguinales),
mediastino y cavidad abdominal. Estos ganglios drenan regiones superficiales (piel) y profundas del cuerpo (excepto
el interior de la cavidad craneal), y constituyen la primera estructura linfoide organizada que se encuentra con un
antígeno procedente de los espacios tisulares. Los ganglios están especialmente diseñados para retener antígenos
cuando la linfa percola por el interior de ellos, y para que interaccionen con los linfocitos y otras células que van a
iniciar la respuesta inmune específica.
Histológicamente se distinguen varias zonas dentro del ganglio:
A. Corteza: es el área rica en células B (con macrófagos). En ella se pueden distinguir: folículos primarios, ricos en
linfocitos B maduros en reposo; y folículos secundarios (se forman a partir de los primarios tras la estimulación
antigénica), con su manto y su centro germinal.
B. Paracorteza: es el área rica en células T (aquí se localizan células dendríticas interdigitantes).
C. Médula: con células B, T, células plasmáticas y abundantes macrófagos.
El antígeno llega solo o transportado por células de Langerhans o similares. En la paracorteza las células de Langerhans se
convierten en células dendríticas interdigitantes, que procesan el antígeno y lo presentan en sus MHC-II (abundantes en sus
largos procesos membranosos) a los linfocitos, provocando la activación de las células TH, las cuales activan ya a algunas
células B. Al cabo de 3 o 4 días, algunas células B se diferencian a células plasmáticas secretoras de IgM e IgG. Pero la mayor parte de las células B en trance de activación (y algunas células T) emigran a la corteza, a los folículos primarios. Allí se
producen interacciones entre células dendríticas foliculares, macrófagos, células TH y células B, que hacen pasar el folículo
a folículo secundario, con su centro germinal. Allí continúa la activación de las células B, que proliferan (centroblastos) y se
diferencian en dos subclones:
- células B de memoria;
- células plasmáticas secretoras de anticuerpos. Dichas células emigran a la médula, y las grandes cantidades
de anticuerpos secretados salen a la circulación linfática.
Tanto para la activación de las células B como para la generación de células de memoria, las células dendríticas foliculares (FDC) del centro germinal, con sus largos procesos de membrana que atrapan complejos antígeno-anticuerpo,
poseen un papel esencial. La linfa llega vía vasos linfáticos aferentes, percolando lentamente (sentido: corteza 
paracorteza  médula), permitiendo la interacción del antígeno con macrófagos. En el centro germinal se produce
la activación, proliferación y diferenciación de linfocitos B hasta: células plasmáticas, que pasan a la médula, produciendo anticuerpos que salen por el vaso linfático eferente, para alcanzar finalmente la circulación sanguínea que los
distribuye a todo el organismo; y células B de memoria, que quedan en el folículo, sobre todo en la zona del manto.
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unidad 2
información de contexto histórico
Esta información está orientada a complementar el contenido del Tema 3, que se conecta con la información de las
páginas 108 y 109 del Texto del Estudiante.
Algunas notas sobre la historia de la inmunología
En 1890 comenzó el estudio de los anticuerpos, cuando Emil Adolf von Behring y Shibasaburo Kitasato describieron
la actividad de los anticuerpos contra la difteria y la toxina tetánica. Behring y Kitasato propusieron la teoría de la
inmunidad humoral, que establecía la existencia de un mediador en el suero sanguíneo que podría reaccionar con
un antígeno extraño, dándole el nombre de anticuerpo. Su idea llevó, en 1897, a Paul Ehrlich a proponer la teoría
de la cadena lateral de la interacción entre antígeno y anticuerpo, y a lanzar la hipótesis de que existían receptores
(descritos como "cadenas laterales") en la superficie de las células que se podrían unir específicamente a toxinas
—en una interacción de tipo llave-cerradura—, y que esta reacción de acoplamiento era el desencadenante de la
producción de anticuerpos.
En 1904, siguiendo la idea de otros investigadores de que los anticuerpos se daban libres en la sangre, Almroth Wright
sugirió que los anticuerpos solubles revestían las bacterias para señalarlas para su fagocitosis y destrucción, en un
proceso denominado opsonización.
En los años 1920, Michael Heidelberger y Oswald Avery descubrieron la naturaleza de los postulados anticuerpos, al observar
que los antígenos podían ser precipitados por ellos y demostrando que estos eran un tipo de proteínas.
A fines de los años 1930, John Marrack examinó las propiedades bioquímicas de las uniones antígeno-anticuerpo. Luego,
en la década de 1940, tiene lugar el siguiente avance de importancia, cuando Linus Pauling confirmó la teoría de la llavecerradura propuesta por Ehrlich, mostrando que las interacciones entre anticuerpos y antígenos dependían más de su forma
que de su composición química. En 1948, Astrid Fagreaus descubrió que los linfocitos B, en su forma de célula plasmática,
eran responsables de la producción de anticuerpos.
Los siguientes trabajos de investigación se concentraron en la caracterización de la estructura molecular de los anticuerpos:
- A principios de 1960 se produce el principal avance en este sentido, con el descubrimiento, por Gerald M. Edelman y
Joseph Gally, de la cadena ligera, y la comprensión de que esta era idéntica a la proteína de Bence Jones, descrita en
1845 por Henry Bence Jones. Edelman continuó con el descubrimiento de que los anticuerpos estaban compuestos
por cadenas ligeras y pesadas unidas por enlaces disulfuro.
- Por las mismas fechas, Rodney Porter caracterizó las regiones de unión del anticuerpo (Fab) y la cola del anticuerpo (Fc)
en el tipo IgG. Conjuntamente, estos científicos dedujeron la estructura y la secuencia completa de aminoácidos de la IgG,
por lo cual recibieron "ex aequo", el Premio Nobel de Fisiología y Medicina, en 1972.
- Mientras la mayoría de estos primeros estudios se fijaron en las IgM e IgG, se identificaron otros isotipos de inmunoglobulina en la década de 1960: Thomas Tomasi descubrió los anticuerpos secretados (IgA) y David Rowe
y John Fahey identificaron la IgD, y la IgE fue identificada por Kikishige Ishizaka y Teruki Ishizaka como una
clase de anticuerpos implicados en reacciones alérgicas.
- En 1975, César Milstein y Georges J.F. Köhler idean el método para la producción de anticuerpos monoclonales.
En 1976, los estudios genéticos revelaron la base de la vasta diversidad de los anticuerpos, al ser identificada la
recombinación somática de los genes de inmunoglobulina por Susumu Tonegawa.
Fuente: http://es.wikipedia.org.
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unidad 2
recursos
A continuación se presenta un material complementario que tiene el objetivo de completar, ampliar o sintetizar
contenidos desarrollados en el Texto del Estudiante.
1. Las grandes epidemias de la Humanidad
La primera enfermedad contagiosa colectiva de la que se tiene noticia parece ser que afectó a los habitantes de los
márgenes del Nilo hace cuatro milenios, tal como quedó reflejado en el papiro conocido con el nombre de Ebers.
La peste negra azotó Europa en la Edad Media, sin embargo, la primera que encontramos descrita con cierto detalle
fue la que golpeó a Atenas, proveniente de Asia, durante un asedio en las guerras del Peloponeso, en el año 430
a. C. Por un período de dos años, provocó la decadencia de Atenas, tal y como lo reflejan los pasajes escritos por
Diodoro Siculo. La peste se manifestó en tres variedades: la bubónica, que se caracterizaba por producir un nódulo o
ganglio linfático que se acompaña de fiebre y cansancio extremo; la neumónica o pulmonar, que afectaba el aparato
respiratorio causando un shock rápido y la muerte; y la septicémica, cuya característica principal es que provocaba
manchas negro-azuladas en la piel, que son las que le dan el sobrenombre de peste negra. Algunas guerras tuvieron
que detenerse al haber caído los ejércitos diezmados, como fue el caso de la Guerra de los Cien Años, en la que los
ingleses y franceses se vieron obligados a firmar la tregua.
En el siglo XVI, en Europa se extendió la sífilis, una enfermedad de transmisión sexual que trajeron los conquistadores. Síntomas: fiebre, dolor de cabeza y garganta, ganglios linfáticos inflamados, pérdida de pelo en diferentes
áreas, dolores musculares, manchas mucosas o llagas en la boca, protuberancias o verrugas en las áreas cálidas y
húmedas del cuerpo.
La viruela, por su parte, fue transmitida por los españoles cuando llegaron a territorio de los aztecas. Estos, que creyendo
que sus dioses los habían abandonado para ponerse a favor de los conquistadores, no presentaron ninguna resistencia y los
dejaron ocupar sus territorios. Síntomas: fiebre, fatiga y terribles erupciones cutáneas.
Durante la Revolución Francesa, la disentería se convirtió en el mejor aliado de los revolucionarios, ya que afectó al
ejército prusiano que acudía a sofocar la revuelta. También sucedió durante la invasión napoleónica a Rusia, mientras
cruzaban Polonia y Rusia occidental, ya que casi la mitad de las tropas murieron a causa del tifus y la disentería.
El cólera barrió Europa en el siglo XIX. Entró por el este, avanzó al área occidental y alcanzó las costas americanas,
convirtiendo esta epidemia en la primera pandemia (enfermedad epidémica que ataca a casi todos los individuos de
una población). En el siglo XX apareció la gripe asiática, que mató a aproximadamente 2.000.000 de personas en
1957; la denominada de Hong Kong, en 1968; y la de Rusia, que causó estragos entre los jóvenes en 1977.
La pobreza y las guerras se consideran aliados de las epidemias. Las epidemias se propagan con mayor facilidad durante las
guerras y en zonas pobres, cuya población se ve sometida a un mayor número de limitaciones, lo que facilita la virulencia
de enfermedades como la diarrea, el cólera, el sida y el ébola. Estas epidemias se comenzaron a erradicar del mundo gracias
al descubrimiento de la penicilina, en 1929, por el bacteriólogo Alexander Fleming. Pero encontrar vacunas contra el sida
y el ébola se ha convertido en uno de los grandes retos para la medicina. El médico y bacteriólogo español Jaime Ferrán,
descubrió la vacuna contra el cólera y el tifus.
Fuente: Revista MUY INTERESANTE, Nº 208, enero de 2003. Págs. 54-57.
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unidad 2
2. Titulación de anticuerpos o anticuerpos séricos
Es un examen de laboratorio que mide la presencia y cantidad de anticuerpos en la sangre. El nivel de anticuerpos
sanguíneos es un reflejo de una exposición pasada a un antígeno, o a algo que el cuerpo no reconoce que le pertenece
a sí mismo. El cuerpo utiliza los anticuerpos para atacar y eliminar las sustancias extrañas.
Razones por las que se realiza el examen. En algunas situaciones, el médico puede revisar el título de anticuerpos
para ver si la persona tuvo una infección en el pasado (por ejemplo, varicela), o para decidir qué vacunas se necesita.
El título de anticuerpos se utiliza para determinar: la fuerza de una respuesta inmunitaria a los propios tejidos del organismo en enfermedades como el lupus eritematoso sistémico (LES) y otros trastornos autoinmunes; si la persona necesita una
vacuna de refuerzo; si una vacuna reciente causó o no una respuesta del sistema inmunitario lo suficientemente fuerte como
para que la persona esté protegida contra la enfermedad específica; si la persona tiene, o tuvo recientemente una infección
como mononucleosis o hepatitis viral.
Valores normales. Estos dependen del anticuerpo que se vaya a evaluar. Si el médico va a evaluar anticuerpos contra
los propios tejidos del organismo, entonces el valor normal sería cero o negativo. En algunos casos, un nivel normal
está por debajo de un cierto número específico.
Si el médico está haciendo pruebas para ver si la vacuna ha llevado el título de anticuerpos hasta un nivel preventivo,
entonces el resultado normal depende del valor específico para esa vacuna.
Los exámenes de anticuerpos negativos pueden ayudar a descartar ciertas infecciones.
Significado de los resultados anormales:
- Si el médico va a evaluar anticuerpos contra los propios tejidos del organismo, los resultados anormales revelarían
un título de anticuerpos positivo. Dependiendo de la fuerza del título, esto podría significar que el sistema inmune
está combatiendo su propio tejido, células o sustancias.
- Si el médico está evaluando para ver si la vacuna ha llevado el título de anticuerpos hasta un nivel preventivo, un
resultado anormal indicaría que el organismo no ha desarrollado una respuesta adecuada contra la vacuna, y que
la persona no está adecuadamente protegida contra la enfermedad.
- Un examen de anticuerpos positivo para agentes infecciosos, como los virus, puede determinar si la persona tiene
una infección específica.
- También se pueden presentar niveles bajos si la persona tiene una inmunodeficiencia.
Fuente: http://medlineplus.gov/spanish/
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unidad 2
evaluaciones fotocopiables
Temas 1 y 2
Nombre: ____________________________________________________________________________
I.
Responde las siguientes preguntas:
1. ¿Qué es un microorganismo patógeno?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
2. ¿Qué es la patogenicidad bacteriana?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
3. ¿Qué son los factores de virulencia?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
4. ¿Qué es un efecto citopatológico? ¿Cuáles son estos?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
II. Completa la siguiente tabla:
Enfermedad
Bacteria que la
provoca
Síntomas
Tratamiento
Cólera
Tétanos
Neumonía
Faringitis
III. Elabora un cuadro comparativo entre la manera en que las bacterias y los virus causan enfermedades.
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unidad 2
Rúbrica de evaluación de los Temas 1 y 2
Bacterias y virus.
Conoce las características particulares y la diversidad de bacterias y virus apreciando sus propiedades como agentes patógenos y como herramientas
esenciales de la biotecnología. Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Responde lo que se le plantea sobre las bacterias y los virus, de este modo formula explicaciones por ejemplo
sobre: microorganismo patógeno, factores de virulencia, patogeneidad bacteriana, efecto citopatológico; basa
sus respuestas en sus conocimientos previos y en lo revisado durante la Unidad, además complementa sus
respuestas con ejemplos pertinentes. También es capaz de organizar en una tabla información que se vincula
con distintas enfermedades, determinando bacteria que la produce, síntomas y tratamiento. Compara virus y
bacterias organizando la información en un cuadro.
Bueno
Desarrolla la actividad que se le presenta, sobre las bacterias y virus, es así como define sobre: microorganismo
patógeno, factores de virulencia, patogeneidad bacteriana, efecto citopatológico. Sus respuestas las basa solo
en lo revisado durante la Unidad. Organiza en tablas información vinculada a distintas enfermedades: bacteria
que la produce, síntomas y tratamiento, y además compara virus y bacterias.
Satisfactorio
Responde brevemente las distintas preguntas que se le hacen sobre los virus y las bacterias. Del mismo
modo organiza la información relacionada con enfermedades, determinando la bacteria que la produce, los
síntomas y tratamiento a seguir. También logra comparar virus y bacterias. Si bien desarrolla la actividad, lo hace
únicamente si otra persona lo apoya de forma constante.
Necesita reforzamiento
Su desempeño en el desarrollo de la actividad impide afirmar que aplica sus conocimientos referentes a virus,
bacterias y sistema inmune, puesto que responde incorrectamente o bien no responde lo planteado.
Solucionario
I.
1. Un microorganismo patógeno es aquel capaz de producir daño en un hospedero.
2. Podemos definir como patogenicidad la habilidad o potencialidad de una bacteria de producir daño a un huésped
determinado.
3. Los factores de virulencia corresponden a productos bacterianos o estrategias que utilizan las bacterias para dañar al
huésped.
4. Los virus producen diversas alteraciones al infectar las células. Estas alteraciones se conocen con el nombre de efecto
citopatológico (ECP), y ocurren tanto en las células de los organismos vivos como en las células de cultivos in vitro. Los
principales efectos citopatológicos son: lisis celular, fusión celular, cambios morfológicos, proliferación celular, cambios
cromosómicos, cuerpos de inclusión y transformación celular.
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Respuesta de la pregunta III (página 70).
III. Enfermedades causadas por bacterias: las bacterias son microbios o microorganismos procariontes, que cuentan con numerosas
especies tanto de vida libre como parásita y patógena. Los parásitos estrictos bacterianos del ser humano dependen, para su
supervivencia, de su transmisión de un individuo a otro. Por lo tanto, esos patógenos han hecho evolucionar en cada caso una
puerta de salida, un modo de transmisión y una puerta de entrada característicos. Ocupan su propia maquinaria metabólica
para invadir al hospedero, desarrollando diversas estrategias para entrar al huésped y dañarlo. Se pueden clasificar en aquellos
que dañan al huésped: exotoxinas, enzimas hidrolíticas, endotoxinas; y factores de virulencia que promueven la colonización
y sobrevida de las bacterias en nuestro organismo. Enfermedades virales: son producidas por virus. Estos agentes infecciosos
son complejos proteicos formados por proteínas y un tipo de ácido nucleico (ARN o ADN), y se caracterizan por expresar
propiedades de seres vivos sin serlo. Se les considera como parásitos intracelulares que dirigen la maquinaria metabólica
celular del huésped para producir nuevas partículas virales, es decir, multiplicarse, produciendo finalmente la muerte de la
célula infectada.
Enfermedad
Bacteria que la provoca
Síntomas
tratamiento
cólera
Vibrio cholerae
Diarrea, vómito, fiebre intensa
Abundante líquido, suero
glucosado y antibióticos
Tétano
Clostridium
tetani
Espasmos tónicos e intermitentes de los músculos Aplicar antisuero contra la toxina
voluntarios, que producen rigidez de mandíbulas, tetánica y controlar los espasmos
y el equilibrio de los líquidos
de las extremidades
y del abdomen
Neumonía
Micoplasma pneumoniae/
Tos, fiebre, dolor en el pecho, respiración rápida y Antibióticos
superficial, dificultad para respirar
Faringitis
Estreptococos del grupo A
Dolor de garganta, dificultad para deglutir, fiebre, Antibióticos y analgésicos
ganglios inflamados, náuseas, pérdida
de peso
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unidad 2
evaluaciones fotocopiables
Temas 3 y 4
Nombre: ______________________________________________________________________________________
I. Explica, para cada uno de los siguientes conceptos, qué son y qué función biológica tienen:
1. Receptores de antígenos: _____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2. Células plasmáticas: _________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3. Macrófagos: _______________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
4. Inmunoglobulinas M (IgM): __________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
5. Células NK (natural killers) : _________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
II. Menciona dos funciones para cada uno de los siguientes componentes:
1. Complemento: ______________________________________________________________________________
2. Interferón: _________________________________________________________________________________
3. Histamina: _________________________________________________________________________________
4. Linfocitos TH o cooperadores: _________________________________________________________________
III. Responde las siguientes preguntas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
¿Qué significa que un individuo esté inmunizado contra el sarampión? ¿Cómo ha podido adquirir dicha inmunidad?
¿Qué importancia tienen los linfocitos B de memoria?
¿Cómo el sistema inmune es capaz de reconocer tantos antígenos?
¿Cómo funcionan los clones?
¿Cómo se adquiere la inmunidad natural pasiva?
¿Cómo se adquiere la inmunidad natural activa?
¿Cómo se adquiere la inmunidad artificial pasiva?
¿Cómo se adquiere la inmunidad artificial activa?
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unidad 2
Rúbrica de evaluación de los Temas 3 y 4
Propiedades del sistema inmune e inmunidad.
Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Desarrolla la actividad. A través de esto se refleja que comprende el funcionamiento del sistema inmune en la defensa
del organismo; es así como define conceptos, reconoce funciones biológicas de diferentes componentes del sistema
inmune, formula explicaciones ligadas a la inmunidad, por ejemplo como se adquieren diferentes tipos de inmunidades.
En sus respuestas integra sus conocimientos previos y lo revisado durante la Unidad. Además complementa sus
respuestas con ejemplos pertinentes.
Bueno
Es capaz de aplicar los conocimientos que posee sobre el funcionamiento del sistema inmune en la defensa del
organismo; de este modo responde definiendo conceptos, determinando funciones de diversos componentes, formulando
explicaciones, todo lo anterior ligado al sistema inmune. Para responder se basa en lo revisado durante la Unidad.
Satisfactorio
Es capaz de responder lo que se le pide sobre el funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo, previa
explicación y con el apoyo constante de otra persona. Solo así logra definir, brevemente, conceptos, determinar funciones
y formular explicaciones, todo ligado al sistema inmune.
Necesita reforzamiento
El desempeño que presenta a lo largo de la actividad impide afirmar que es capaz de aplicar sus conocimientos sobre el
funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo, ya que sus respuestas están incompletas o en blanco.
Solucionario
I.
1. Receptores de antígenos: son moléculas encargadas de identificar y reconocer a un antígeno extraño, en el caso de los
linfocitos T.
2. Células plasmáticas: se originan por transformación de los linfocitos B, con función productora de anticuerpos específicos
contra los correspondientes antígenos.
3. Macrófagos: son células del sistema inmunitario, que se localizan en los tejidos procedentes de la emigración desde la
sangre a partir de un tipo de leucocito llamado monocito, y que tienen gran actividad fagocítica frente a las infecciones.
4. Inmunoglobulinas M (IgM): son anticuerpos situados en la superficie de los linfocitos B, donde reconocen a los antígenos.
Son los primeros anticuerpos que se producen tras la primera exposición a un antígeno nuevo, es decir, forman parte de
la respuesta inmune primaria.
5. Células NK (natural killers): son componentes importantes en la defensa inmunitaria no específica. Comparten un progenitor común con los linfocitos T, pero pertenecen a un tercer grupo de linfocitos (no-B no-T), que destruyen células
afectadas por virus, las cancerosas y las pertenecientes a órganos trasplantados.
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unidad 2
II.
1. Complemento: pertenece al sistema de defensa inespecífico. Es un sistema constituido por cerca de treinta proteínas
presentes en el plasma sanguíneo, cuya función defensiva se lleva a cabo con gran rapidez. Se llama así por su capacidad
para complementar y potenciar la acción de los anticuerpos, y antes de actuar debe activarse. Entre sus funciones, están:
actuar como mediador de la inflamación; intervenir en el proceso de opsonización de células extrañas a un organismo,
para facilitar la acción de los fagocitos y de los anticuerpos.
2. Interferón: pertenece al sistema de defensa inespecífico. Es una proteína liberada por las células infectadas por un determinado virus, e impide que la infección se propague. Es característica del interferón su acción protectora frente a todos
los virus que puedan infectar a las células de organismos de una especie determinada, sin embargo, no protege células
de individuos de otra especie. Entre sus funciones se encuentran: impedir el proceso de replicación del virus en células
infectadas, que no han sido destruidas por la acción vírica; activar las llamadas células asesinas naturales o células NK,
que son capaces de reconocer células infectadas por virus o células cancerosas y eliminarlas.
3. Histamina: es una de las sustancias mediadoras de la inflamación; es un vasodilatador. Entre sus funciones están: aumentar
la permeabilidad capilar; estimular las terminaciones nerviosas, provocando la sensación de dolor.
4. Linfocitos TH o cooperadores: son un tipo de linfocitos T, responsables de la inmunidad celular. Entre sus funciones
están: estimular a los linfocitos B; estimular a otros grupos de linfocitos T.
III.
1. Que ha desarrollado anticuerpos, es decir, defensas frente a esa enfermedad, producida por un tipo de virus. La inmunidad
se adquiere mediante la vacunación; en este caso es un tipo de vacuna atenuada, es decir, que contiene microorganismos
causantes de la enfermedad vivos, pero debilitados, que se reproducen en el individuo inoculado y originan una infección
muy limitada. En respuesta, el organismo hospedador fabrica un gran número de anticuerpos y linfocitos B de memoria,
que producen una inmunidad intensa y de larga duración. Los microorganismos atenuados son cepas no virulentas, o
bien se obtienen de cepas normales que se cultivan en condiciones subóptimas para que pierdan su patogeneidad, sin
perder su capacidad antigénica. Si una vez desarrollada la inmunidad el organismo vuelve a entrar en contacto con el
patógeno, los linfocitos B de memoria producirán gran cantidad de anticuerpos específicos frente a él.
2. Son células que intervienen en el proceso de memoria inmunológica, que se activan rápidamente ante una nueva exposición del organismo al mismo antígeno, produciendo gran cantidad de anticuerpos con mayor afinidad por el antígeno.
La vacunación es un sistema de inmunización activa producido sin desarrollar una actividad patológica, que se basa
en la fabricación de anticuerpos y linfocitos B de memoria, mediante la inoculación de gérmenes no virulentos en un
individuo sano para inducir la síntesis de anticuerpos.
3. Mediante la diferenciación clonal de los linfocitos B y T. Existen alrededor de mil millones de antígenos reconocibles, y
hay una célula del sistema inmune por antígeno. A ese tipo celular y a toda su progenie se le denomina clon. Cada clon
posee un receptor específico para cada antígeno.
4. Solo aquellos clones capaces de identificar y unir específicamente un antígeno serán activados. Esta es la base de la
respuesta específica adquirida. Tras la infección, solo se ponen en marcha los linfocitos con receptores específicos para
algún antígeno del patógeno infectante; a esta propiedad se le denomina especificidad.
5. Se adquiere mediante la transferencia de anticuerpos de la madre al feto y al lactante, a través de la placenta y de la leche
materna, respectivamente.
6. Se adquiere después de superar una enfermedad infecciosa, ya que el organismo queda cargado con los anticuerpos
sintetizados y, sobre todo, con los linfocitos de memoria.
7. Se adquiere a través de la introducción de anticuerpos sintetizados previamente por otra persona o animal (sueros), por
lo que el sistema inmunitario del receptor no necesita activarse. También se denomina inmunización pasiva.
8. Se adquiere a través de la vacunación, en la que se estimula artificialmente el sistema inmunológico mediante el suministro de los antígenos necesarios para que el organismo sintetice por sí mismo los anticuerpos contra ellos.
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unidad 2
evaluación de proceso
Elementos claves para responder las evaluaciones de proceso
Página 99
La afirmación incorrecta es:
4. El material genético de las bacterias se encuentra enteramente en un plasmidio que es un ADN circular. Los
plasmidios, también llamados plásmidos o vectores, son
moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal,
que se replican y transcriben independientemente del
ADN cromosómico. Están presentes normalmente en
bacterias. Las moléculas de ADN plasmidial adoptan una
conformación tipo doble hélice, al igual que el ADN de
los cromosomas, aunque, por definición, se encuentran
fuera de los mismos. Se han encontrado plásmidos en
casi todas las bacterias. A diferencia del ADN cromosomal, los plásmidos no tienen proteínas asociadas. En la
mayoría de los casos se considera genético dispensable;
sin embargo, posee información genética importante
para las bacterias, como los genes que codifican para
las proteínas que las hacen resistentes a los antibióticos,
que están frecuentemente en los plásmidos.
o impidiendo que se reproduzcan. Tienen mecanismos
de acción sobre la célula bacteriana que no se encuentran
en los virus, porque no son seres vivos.
Parte 1 (página 107)
Ver solucionario en la página 233 del Texto para el
Estudiante, y la rúbrica en la página 142 de la Guía.
Página 123
Inmunidad adaptativa
puede ser
Celular
realizada por
Linfocitos T
Humoral
Células presentadoras
de antígenos
se diferencian en
se diferencian en
Página 105
1. Un virus es una entidad (partícula) infecciosa microscópica, que solo puede multiplicarse dentro de las células
de otros organismos, por ello no son seres vivos.
2. Se componen de dos o tres partes: su material genético,
que porta la información génica, que puede ser ADN o
de ARN; una cubierta proteica que protege a estos genes,
llamada cápside; y en algunos también podemos encontrar
una bicapa lipídica que los rodea cuando se encuentran
fuera de la célula, denominada envoltura vírica.
3. Porque requieren de la maquinaria celular para reproducirse. Necesitan un huésped (hospedante), ya que en
vida libre son partículas inertes. Pueden permanecer
alrededor de unos cuarenta días sin que tengan algún
hospedante en el cual reproducirse.
4. Para reproducirse primero necesita ingresar a la célula,
luego inocular su material genético (ya sea ADN o ARN),
y que este se exprese para formar proteínas.
5. Se vuelve partícula inerte.
6. Los antibióticos son medicinas potentes que combaten
las infecciones bacterianas. Actúan matando las bacterias
C. citotóxicas
realizada por
Linfocitos B
se diferencian en
C. memoria
C. plasmáticas
producen
producen sobre
el antígeno
Fagocitosis
Neutralización
Anticuerpos
Lisis
Parte 2 (página 131)
Ver solucionario en la página 233 del Texto para el
Estudiante, y la rúbrica en la página 178 de la Guía.
Evaluación sumativa Unidad 2 (páginas 135 a 137)
Ver solucionario en las páginas 233 y 234 del Texto para
el Estudiante, y la rúbrica en la página 143 de la Guía.
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unidad 2
Bibliografía
Textos relacionados con la Unidad
• Abbas, A.K., Lichtman, A.H., Pober, J.S. Inmunología celular y molecular. Saunders,
4ª edición.
• Alberts y cols. Molecular Biology of the Cell. Garland, 3ª edición.
• Curtis, H. and Barnes, N.S. Invitación a la Biología. Editorial Médica. 1995.
• Levy, S.B. Scientific American. The challenge of antibiotic resistance.
Vol. 278, march 1998. Págs. 32-39.
• Palomo, I., Ferreira, A., Sepúlveda C., Rosemblat, M., Vergara, U. Fundamentos de
inmunología. Editorial Universidad de Talca
Páginas Web asociadas a la Unidad
Dirección URL
www.ugr.es/~eianez/inmuno
Descripción
Curso de inmunología general.
www.biologia.edu.ar/
Hipertextos del área de biología.
www.solociencia.com/
Noticias científicas.
www.biologia.org/
Portal de biología y ciencias de la salud.
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información curricular
uniDaD 3: Biología humana y salud
Secuencia de progreso de contenidos
2º Medio
4º Medio
- Enfermedades genéticas.
- Grupos sanguíneos: compatibilidad en el embarazo y las transfusiones.
- Enfermedades de transmisión sexual.
- Alteraciones de los mecanismos defensivos por factores ambientales y enfermedades, incluyendo
autoinmunidad, alergias y trasplantes.
- Anomalías hormonales y uso médico
de hormonas.
- Uso médico de la inmunización artificial: tipos de vacunas y su impacto en salud.
- Recolección e interpretación de información y análisis de problemas infecciosos contemporáneos,
distinguiendo aspectos sociales, culturales, éticos y biológicos.
Marco curricular
OF
OFT
- Comprender los principios básicos y apreciar las
características esenciales de los mecanismos de
defensa del organismo contra bacterias y virus,
sus alteraciones funcionales, y la utilización de
este conocimiento en la elaboración de vacunas.
- Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje
y conceptos científicos, datos cuantitativos y
cualitativos sobre observaciones biológicas
descriptivas y experimentales.
• Desarrollar criterios de valoración de la vida y hábitos de cuidado de la salud y del propio
cuerpo.
• Formar y desarrollar el interés y la capacidad de conocer la realidad de manera científica y
utilizar el conocimiento y la información para enfrentar los problemas ambientales y para tomar
decisiones personales informadas, con fundamento científico.
• Desarrollar el razonamiento y formas de proceder características del método científico; y
habilidades de investigación y de formas de observación y comunicación, analizando resultados
de actividades experimentales o de indagación.
• Apreciar el impacto de los desarrollos científicos y tecnológicos sobre la vida contemporánea y
la cultura, y sus efectos positivos y negativos sobre una serie de valores morales y sociales.
APRENDIZAJES ESPERADOS
• Comprenden que un antibiótico es una sustancia que impide la multiplicación de las bacterias o que las destruye; y que es necesaria la selección,
la dosis, y la duración apropiada del antibiótico para cada tipo de bacteria.
• Identifican diversos mecanismos que poseen las bacterias para contrarrestar la acción de los antibióticos; y entienden que estas pueden adquirir
resistencia a antibióticos por transferencia de material genético, y que un mal uso de los antibióticos puede resultar en la selección de cepas
bacterianas resistentes.
• Reconocen que el sistema inmune puede sufrir alteraciones y ser causante de enfermedad, ya sea por déficit en su función (inmunodeficiencia
congénita o adquirida), por responder exageradamente (hipersensibilidad, alergias) o por reaccionar frente a los propios componentes del organismo
(autoinmunidad).
• Reconocen que las estrategias de prevención de enfermedades infecciosas causadas por microbios de gran agresividad, incluyen vacunas, hábitos
y conductas; y que las vacunas inducen una memoria inmunológica contra un patógeno específico.
• Comprenden que las infecciones virales cambian en frecuencia y agresividad en distintos años debido a múltiples factores, incluyendo la aparición
de nuevas cepas contra las que la población no tiene anticuerpos, y las condiciones ambientales.
• Reconocen el mecanismo de acción del virus de la inmunodeficiencia adquirida (VIH), que infecta células del sistema inmune; y que la prevención,
por educación de hábitos y conductas sexuales, es la forma más efectiva de protección contra la enfermedad.
• Comprenden que los trasplantes de órganos y tejidos (implantes) pueden generar una reacción de rechazo por el sistema inmune del receptor.
• Entienden que las enfermedades infectocontagiosas nunca serán erradicadas completamente, debido a que las mutaciones de los microorganismos
hacen aparecer nuevas características patógenas, incluyendo la resistencia a drogas conocidas.
• Buscan y manejan información.
• Opinan de manera fundamentada, y toman decisiones personales, especialmente de autocuidado, en base a información científica.
• Representan datos gráficamente; y extraen e interpretan información desde tablas y gráficos.
• Incrementan el vocabulario científico.
TIEMPO ESTIMADO: 9 semanas.
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unidad 3
Mapa conceptual de la Unidad
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unidad 3
Planificación general
140189
CMO
- Grupos
sanguíneos:
compatibilidad
en el
embarazo y las
transfusiones.
- Alteraciones de
los mecanismos
defensivos
por factores
ambientales y
enfermedades,
incluyendo
autoinmunidad,
alergias y
trasplantes.
- Uso médico de
la inmunización
artificial: tipos
de vacunas y
su impacto en
salud.
- Recolección e
interpretación
de información
y análisis de
problemas
infecciosos
contemporáneos,
distinguiendo
aspectos
sociales,
culturales, éticos
y biológicos.
Unidad
Biología humana y salud
Págs.
Temas
Aprendizajes esperados
Indicadores de
evaluación
1. Infecciones
bacterianas.
• Enfermedades
bacterianas.
• Los antibióticos.
• Mecanismos
de resistencia
bacteriana a los
antibióticos.
2. Infecciones virales.
• La vacunas.
3. Grupos sanguíneos
y transfusiones.
• Los grupos
sanguíneos.
• Transfusiones
sanguíneas.
• Problemas de
compatibilidad
sanguínea en el
embarazo.
4. Rechazo de
trasplantes.
• Donación de
órganos.
• Comprenden que un antibiótico es una
sustancia que impide la multiplicación de
las bacterias o que las destruye; y que
es necesaria la selección, la dosis, y la
duración apropiada del antibiótico para
cada tipo de bacteria.
• Identifican diversos mecanismos que
poseen las bacterias para contrarrestar
la acción de los antibióticos; y entienden
que estas pueden adquirir resistencia a
antibióticos por transferencia de material
genético, y que un mal uso de los
antibióticos puede resultar en la selección
de cepas bacterianas resistentes.
• Reconocen que el sistema inmune
puede sufrir alteraciones y ser causante
de enfermedad, ya sea por déficit
en su función (inmunodeficiencia
congénita o adquirida), por responder
exageradamente (hipersensibilidad,
alergias) o por reaccionar frente a los
propios componentes del organismo
(autoinmunidad).
• Reconocen que las estrategias de
prevención de enfermedades infecciosas
causadas por microbios de gran
agresividad, incluyen vacunas, hábitos
y conductas; y que las vacunas inducen
una memoria inmunológica contra un
patógeno específico.
• Comprenden que las infecciones virales
cambian en frecuencia y agresividad
en distintos años debido a múltiples
factores, incluyendo la aparición de
nuevas cepas contra las que la población
no tiene anticuerpos, y las condiciones
ambientales.
• Reconocen el mecanismo de acción
del virus de la inmunodeficiencia
adquirida (VIH), que infecta células del
sistema inmune; y que la prevención,
por educación de hábitos y conductas
sexuales, es la forma más efectiva de
protección contra la enfermedad.
• Comprenden que los trasplantes de
órganos y tejidos (implantes) pueden
generar una reacción de rechazo por el
sistema inmune del receptor.
• Entienden que las enfermedades
infectocontagiosas nunca serán
erradicadas completamente, debido a que
las mutaciones de los microorganismos
hacen aparecer nuevas características
patógenas, incluyendo la resistencia a
drogas conocidas.
Evaluación de proceso,
Tema 1
• Identifican los
principales mecanismos
de resistencia
bacteriana a
antibióticos.
Evaluación de proceso,
Tema 2
• Caracterizan
las principales
enfermedades virales.
Evaluación de proceso,
Tema 3
• Definen los conceptos
aglutinógeno y
aglutinina.
• Analizan situaciones
de compatibilidad
en transfusiones
sanguíneas.
5. Autoinmunidad e
hipersensibilidad.
• Autoinmunidad.
• Hipersensibilidad:
las alergias.
Cierre de Unidad
80
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Págs.
Tiempo
Temas
148
149
150
151
160
161
162163
Tema 2: Infecciones virales.
157
158159
Actividad: Fleming y los antibióticos.
Evaluación de proceso.
Actividad: estudiando el virus
respiratorio sincicial.
Actividad: estudiando el virus de la
influenza humana.
Actividad: Hantavirus en regiones
de Chile.
Actividad: Hantavirus y anticuerpos.
9 semanas
154
156
Exploración inicial: analizando datos.
Virus respiratorios.
Actividad: averiguando sobre
enfermedades bacterianas.
Actividad: analizando un
antibiograma.
Actividad: averiguando sobre
enfermedades virales.
152153
155
Actividades asociadas
Actividad diagnóstica.
Tema 1: Infecciones bacterianas.
142143
144145
146147
Actividad: datos del sida en Chile.
Actividad: sida en regiones.
164165
Actividad: sida: instituciones y
campañas preventivas.
166167
Evaluación de proceso.
168
Síntesis de Temas 1 y 2.
169
Evaluación de proceso Temas 1 y 2.
Recursos didácticos
Tabla: programa de vacunación en
Chile.
Gráficos de las actividades.
Conceptos claves: bacterias
patógenas, antibióticos,
antibiograma. Tabla: enfermedades
bacterianas. Sabías que…
Vocabulario.
Imágenes de Fleming y de los
mecanismos de acción de los
antibióticos.
Imagen antibióticos.
Imagen de los mecanismos
de resistencia bacteriana a los
antibióticos. Sabías que…
Imagen de la actividad. Preguntas de
desarrollo.
Conceptos claves: virus respiratorio
sincicial, virus A H1N1, Hantavirus,
sida/VIH. Tabla: enfermedades
virales. Vocabulario.
Gráfico de la actividad. Preguntas de
desarrollo.
Información y preguntas de
desarrollo. Vocabulario.
Gráfico de la actividad. Preguntas de
desarrollo. Sabías que…
Gráfico de la actividad. Preguntas de
desarrollo. Sabías que…
Imagen de jóvenes y de la visión
global de la infección por VIH (2007).
Para saber más.
Gráfico de la actividad. Preguntas de
desarrollo.
Gráfico de la actividad. Preguntas de
desarrollo.
Imágenes del virus del sida, del ciclo
de vida del VIH, y de las fases de la
infección por VIH.
Imágenes de los niveles en los que
actúan los tratamientos contra el VIH,
y de las vías de transmisión del virus.
Tabla: aparición de las vacunas en
la historia de la inmunología. Para
saber más.
Mapa conceptual.
Preguntas de selección y de
desarrollo.
Habilidades
Analizar, comprender,
clasificar.
Observar, analizar,
interpretar.
Investigar, resumir.
Investigar, describir.
Analizar.
Analizar, relacionar.
Analizar, interpretar.
Investigar, resumir.
Analizar, interpretar.
Analizar, comprender.
Analizar, interpretar.
Analizar, interpretar.
Comprender, analizar.
Analizar, graficar.
Analizar, interpretar.
Analizar, comprender.
Investigar.
Comprender, relacionar.
Extraer información,
relacionar.
Reconocer, comprender,
aplicar.
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Págs.
Tiempo
Temas
Tema 3: Grupos sanguíneos y
transfusiones.
170171
172
173
Actividades asociadas
Tabla: manifestaciones de alergias. Imagen
de microfotografía de grano de polen.
Investigar.
Imagen de las etapas de la reacción
alérgica.
Observar, analizar.
Síntesis de Temas 3, 4 y 5.
Mapa conceptual.
Extraer información,
relacionar.
Evaluación de proceso Temas 3,
4 y 5.
Preguntas de selección y de desarrollo.
Reconocer,
comprender, aplicar.
Nuestra Historia.
Proyecto de Ciencias.
Texto. Preguntas.
Preguntas.
Síntesis Unidad 3.
Mapa conceptual.
Evaluación sumativa Unidad 3.
Preguntas de selección y de desarrollo.
Estrategias de aprendizaje.
Utiliza tus estrategias.
Desarrollo de estrategias.
Preguntas de selección.
Comprender.
Analizar, formular
hipótesis, analizar e
interpretar resultados,
extraer conclusiones.
Extraer información,
relacionar.
Comprender, analizar,
interpretar.
Analizar.
Aplicar.
Actividad: analizando
compatibilidad.
Actividad: la eritroblastosis fetal.
Evaluación de proceso.
Tema 4:
Inmunidad.
Actividad: trasplante de órganos.
179
180
181
Tema 5: Autoinmunidad e hipersensibilidad.
178
9 semanas
176
177
184
185187
188
189
Cierre de Unidad
182
183
Habilidades
Observar, relacionar,
comprender, analizar,
interpretar.
174
175
Recursos didácticos
Conceptos claves: grupos sanguíneos,
factor Rh, transfusiones, eritroblastosis
fetal.
Tablas: sistema AB0, factor Rh y
aglutinógenos específicos de los eritrocitos.
Sabías que….
Tabla: compatibilidad entre los grupos
sanguíneos. Vocabulario.
Imagen de la actividad y preguntas de
desarrollo.
Imagen de la actividad y preguntas de
desarrollo.
Conceptos claves: trasplante de órganos,
donación de órganos, compatibilidadrechazo, drogas inmunosupresoras,
insuficiencia terminal de órganos. Sabías
que…
Gráfico de la actividad y preguntas de
desarrollo. Sabías qué...
Conceptos claves: enfermedades
autoinmunes, alergias.
Tabla: enfermedades autoinmunes.
Imágenes de tejidos. Preguntas
de desarrollo.
Actividad: comparando tejidos.
Actividad: investigando sobre las
enfermedades autoinmunes.
Actividad: los test cutáneos.
Analizar, interpretar.
Analizar, interpretar.
Observar, relacionar,
comprender.
Analizar, interpretar,
argumentar.
Observar, relacionar,
comprender.
Observar, comparar,
inferir, investigar.
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unidad 3
Orientaciones didácticas
Parte 1: Infecciones producidas por patógenos. Temas 1 y 2 (páginas 146 a 169)
Cómo abordar conocimientos previos
Los estudiantes traen conocimientos previos, adquiridos en su vida personal y a través de los medios de
comunicación sobre diversos problemas que aquejan la
salud humana, como el sida, el Hantavirus, infecciones
respiratorias, trasplantes de órganos, entre otros. Estos
conocimientos previos se han complementado con los
que han alcanzado mediante el estudio de las unidades
anteriores. En ellas, por una parte, han visto principios
de la información genética para llegar a la comprensión
más concreta de las proteínas como los agentes que ejecutan dicha información, y la universalidad del código
genético y de las moléculas que lo manejan. Por otra
parte, han estudiado los mecanismos de defensa contra
microorganismos patógenos, a partir de las características
de bacterias y virus, así como los sistemas de defensa
innatos y adquiridos, comprendiendo las ventajas de
poseer un sistema inmune con propiedades de especificidad y memoria. Importante es para el docente partir
de la base de que existe un amplio sustrato desde el cual
puede abordar los temas que trata esta Unidad.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Es importante proporcionar herramientas verbales a los
estudiantes, es decir, enseñar las palabras necesarias
para nombrar estructuras, procesos, acciones, relaciones, etc., que les permitan la identificación inicial y la
comunicación de resultados. Ello requiere ir graduando
la exigencia hacia el uso de un lenguaje preciso, con la
utilización de las palabras adecuadas, distinguiéndolas
de otras acepciones cotidianas que pueden ser menos
precisas y por lo tanto, generar confusión. También es
necesario que les pida constantemente explicación conceptual de los procesos seguidos, para que argumenten
adecuadamente. Utilice problemas de la vida diaria y/o
ejemplos que se dan permanentemente en los medios de
comunicación, que incluyan el contexto conocido por los
educandos. Finalmente, siempre es una buena forma de
aprender pedirles que describan verbalmente los procesos
que están trabajando.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
El reconocer significados y llegar a la adquisición de conceptos
está fuertemente ligado con formularse preguntas, razonar
lógicamente y poder argumentar. Para ello, es necesario
comunicar, y esta es una competencia que se debe desarrollar
en los estudiantes. Debe estimularlos a hacer presentaciones,
a debatir y a discutir. La indagación a partir de auténticas
preguntas originadas desde las experiencias de los alumnos
constituye la estrategia central de enseñanza. El ejercicio de
la indagación e investigación mejora la capacidad de tomar
decisiones informadas y razonadas, que a menudo requieren
de conocimientos elementales sobre ciencia y tecnología.
Estrategias para abordar temas transversales
El trabajo de los OFT del ámbito “Crecimiento y autoafirmación personal” debe alcanzar su desarrollo a través de
estimular los rasgos y cualidades que conformen y afirmen
su identidad personal, y favorezcan el autoconocimiento
a través de las diversas actividades que se presentan. Es
importante hacer hincapié, a través de los distintos temas,
que esta Unidad promueve el desarrollo de hábitos de
higiene personal y social; el desarrollo físico personal en
un contexto de respeto y valoración de la vida y el cuerpo
humano; y el cumplimiento de normas de prevención de
riesgos. Al mismo tiempo, fomenta la autoestima, confianza
en sí mismo y sentido positivo ante la vida, siendo para ello
indispensable conducir a los estudiantes a que adquieran
interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el
conocimiento y seleccionar información relevante.
También es una oportunidad para trabajar los OFT de
“Formación ética”, de modo que los alumnos afiancen
su capacidad y voluntad para autorregular su conducta y
autonomía, en función de una conciencia éticamente formada en el sentido de su trascendencia, su vocación por
la verdad, la justicia, la belleza, el bien común, el espíritu
de servicio y el respeto por el otro.
Siempre es importante tener presente que los OFT se logran
en la medida que son practicados una y otra vez, en circunstancias distintas y variadas a lo largo de la vida escolar.
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Dificultades para afrontar conceptos
Las principales dificultades radican en las preconcepciones que traen los estudiantes, sobre todo en torno a las
enfermedades de transmisión sexual como la gonorrea,
la sífilis y el sida. Es importante que en el tratamiento de
ellas, pueda dejar claros los mecanismos de transmisión y
su tratamiento. Es importante insistir en los conceptos de
prevención de enfermedades, que es la parte en la cual una
acertada conducta puede ayudar a disminuir los riesgos de
infección. Recuerde que todos los conceptos aquí tratados
tienen que ver con la salud individual y comunitaria. Si
los alumnos logran aprendizajes significativos, adquirirán las competencias necesarias para adquirir hábitos
de prevención y, con ello, evitar contagios innecesarios.
Identificar errores frecuentes
Nuevamente, en esta Unidad, es necesario trabajar los peligros
de la automedicación con antibióticos. Insista en el hecho de
que los antibióticos requieren prescripción médica, que los
tratamientos para enfermedades bacterianas son inefectivos
en las enfermedades virales, que el tratamiento recomendado
a una persona no necesariamente le servirá a otra.
Actividad: Averiguando sobre
enfermedades bacterianas (página 147)
Habilidades: Investigar - Resumir
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los estudiantes que observen las enfermedades
que se señalan en la tabla. Conduzca la discusión hacia
la vida de los educandos, preguntándoles: ¿Cuál de estas
enfermedades conocen? ¿Han padecido alguna de ellas?
¿Están vacunados contra ellas? ¿Saben de casos que se
hayan presentado en su región? Luego, pregúnteles cuál
de las enfermedades les interesaría conocer con mayor
profundidad, y forme grupos por intereses similares.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pida a cada grupo que planifique la presentación de su
investigación para el resto del curso. Estimule el trabajo
en grupo, ya sea compartiendo información y datos, o
consensuando la planificación de los reportes orales o
escritos que presentarán como resultado de sus indagaciones. Guíelos para que definan las preguntas centrales que
harán en torno a la enfermedad, y para que identifiquen
y le den forma durante el proceso investigativo.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Incentive a los estudiantes a presentar esquemas, datos
y gráficos sobre el tema que están desarrollando. Que
sean rigurosos con las fuentes de información que
utilicen. Estimule la capacidad de síntesis, pidiéndoles
que presenten mapas conceptuales sobre el tema.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pídales que para la enfermedad en investigación, grafiquen
datos de la incidencia de ella (ya sea en nuestro país o a
nivel mundial) antes de la década de los años 50 vs estos
últimos diez años. Así podrán tener un panorama de las
enfermedades bacterianas antes y después del uso de
los antibióticos. Puede introducir, preguntas durante la
exposición, por ejemplo, sobre por qué han aumentado
estos últimos años los casos de tuberculosis, y con qué
otra enfermedad están asociados, también los antibióticos.
Estrategias para abordar temas transversales
Para trabajar los OFT del ámbito “Desarrollo del
pensamiento”, fomente el rigor intelectual así como la
claridad y generación de ideas. Estimule las habilidades
comunicativas, solicitando capacidad de exponer ideas,
opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias
de manera coherente y fundamentada.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Solicite a los estudiantes que recurran a Internet y
libros para realizar la investigación.
Resultados esperados
Existen 17 enfermedades sobre las cuales los alumnos
pueden realizar su investigación.
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Actividad: Fleming y los antibióticos
(página 148)
Habilidades: Investigar - Describir
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los alumnos que investiguen en forma individual sobre el trabajo que llevó a Fleming a descubrir
la penicilina. Luego, forme grupos para que compartan
lo investigado.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pregúnteles qué capacidad de Fleming le permitió
realizar el descubrimiento. Casi siempre las descripciones señalan que fue un descubrimiento fortuito,
pero es ciertamente el gran sentido de observación de
Fleming lo que le permitió llevarlo a cabo.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
El análisis del experimento debe conducir a la capacidad
de observación como un elemento central de las habilidades científicas que debieran desarrollar los estudiantes.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pregúnteles si existe una gran diferencia entre la
forma en que Fleming logró descubrir la penicilina
y los métodos actuales con los cuales se prueban los
nuevos antibióticos. Sus argumentaciones debieran dar
cuenta de que hasta el día de hoy se usa prácticamente
el mismo método de trabajo.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Pregúnteles qué otra sustancia descubrió Fleming (la
lisozima).
inspeccionar sus cultivos antes de destruirlos, notó que
la colonia de un hongo había crecido espontáneamente,
como un contaminante, en una de las placa de Petri
sembradas con Staphylococcus aureus. Fleming observó más tarde las placas y comprobó que las colonias
bacterianas que se encontraban alrededor del hongo
(más tarde identificado como Penicillium notatum)
eran transparentes debido a una lisis bacteriana. Para
ser más exactos, Penicillium es un moho que produce
una sustancia natural con efectos antibacterianos: la
penicilina. La lisis significaba la muerte de las bacterias; en este caso, de bacterias patógenas crecidas
en la placa. Aunque él reconoció inmediatamente la
trascendencia de este hallazgo, sus colegas lo subestimaron. Fleming comunicó su descubrimiento sobre
la penicilina en el British Journal of Experimental
Pathology en 1929.
Fleming trabajó con el hongo durante un tiempo, pero
la obtención y purificación de la penicilina a partir de
los cultivos de Penicillium notatum resultaron difíciles.
La comunidad científica creyó que la penicilina solo
sería útil para tratar infecciones banales y por ello no le
prestó atención. Sin embargo, el antibiótico despertó el
interés de los investigadores estadounidenses durante
la Segunda Guerra Mundial, quienes intentaban emular a la medicina militar alemana, la cual disponía de
las sulfamidas. Los químicos norteamericanos Ernst
Boris Chain y Howard Walter Florey desarrollaron un
método de purificación de la penicilina que permitió
su síntesis y distribución comercial para el resto de
la población.
Fleming no patentó su descubrimiento, creyendo que
así sería más fácil la difusión de un antibiótico necesario para el tratamiento de las numerosas infecciones
que azotaban a la población. Por sus descubrimientos,
compartió el Premio Nobel de Medicina, en 1945, con
Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey.
Resultados esperados
En septiembre de 1928, Fleming estaba realizando
varios experimentos en su laboratorio. El día 22, al
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Actividad: Analizando un
antibiograma (página 151)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Explíqueles a los y las estudiantes cómo se hace el antibiograma: a) se siembra, con el germen a estudiar, una placa
de un medio de cultivo adecuado; b) sobre la superficie
del medio se colocan discos de papel impregnados con el
antibiótico a ensayar; c) si el germen estudiado es sensible,
en torno al disco se observará un halo, en el cual no hay
proliferación de bacterias; d) si el germen es resistente
al antibiótico, crecerá uniformemente y no habrá ningún
halo de inhibición en torno al disco de papel.
3. El antibiótico A es el más efectivo para inhibir el
crecimiento de este tipo bacteriano, porque generó
el halo de inhibición más grande (sensible). El
antibiótico B es intermedio y el C no es efectivo
(resistente).
4. El antibiótico más eficaz sería el del disco A, pues
genera el mayor halo de inhibición.
5. Este tipo de bacterias es resistente a la acción del
antibiótico del disco C.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Pregúnteles a los alumnos y alumnas qué pasa si
existen dos halos del mismo diámetro, ¿cómo decidir
el antibiótico adecuado? Modere la discusión para
que noten que no es tan sencillo decidir, y que es
aquí donde se hace perentoria la prescripción médica,
pues pueden existir otros factores que complejicen la
automedicación, como las alergias a los antibióticos
u otro tipo de efecto colateral no deseado.
Actividad: Estudiando el virus
respiratorio sincicial (página 154)
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Para que los y las estudiantes desarrollen su capacidad
de observación, presénteles distintos resultados de
antibiogramas y que ellos midan los diámetros de los
halos de inhibición.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Informe a los educandos que el VRS es la principal causa
de neumonía y bronquiolitis en niños menores de dos años,
y también puede conducir a problemas respiratorios a largo
plazo, como el asma. El VRS es altamente contagioso, y
se transmite a través de secreciones respiratorias que son
expelidas en gotas de diversos tamaños al hablar, llorar,
estornudar o toser. Las manos u objetos que han estado
en contacto con secreciones respiratorias de un paciente
infectado también sirven de vehículo de transmisión. Uno
de los factores que ponen a un niño en mayor riesgo de VRS
es la alta contaminación tanto al interior de la casa como al
exterior (humo de tabaco y otros contaminantes). El virus
sobrevive en el ambiente y en objetos por horas. Dado que
numerosos niños infectados se hospitalizan, la infección
intrahospitalaria es frecuente en los servicios pediátricos.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Haga una encuesta en el curso sobre las alergias a los
antibióticos: ¿cuántos estudiantes tienen alergia a estas
sustancias? Luego, tabulan los datos.
Resultados esperados
1. Para el A.
2. Cuanto mayor sea el halo alrededor del disco, mayor
es el efecto del antibiótico sobre el tipo de bacterias
del cultivo.
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Examine el gráfico junto con los alumnos y alumnas del
curso, haciendo hincapié en distinguir la estacionalidad
de la presencia de casos.
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Otro dato para promover la discusión es señalar la
importancia de tener una vigilancia epidemiológica.
Es decir, la búsqueda activa del virus en personas que
tienen infecciones respiratorias, ya que ello permite
establecer el momento en que está comenzando un brote,
y preparar los servicios de salud para un aumento en
la demanda de atenciones. Permite también establecer
el período en que las personas de mayor riesgo deben
utilizar medidas preventivas para evitar el contagio.
La puerta de entrada del virus a un individuo puede
ser la nariz, la boca o los ojos.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Ínstelos a que analicen el gráfico presentado, interpreten
y extrapolen. Puede pedirles que indaguen en las redes
epidemiológicas y obtengan los gráficos presentados
sobre la evolución del VRS. El análisis de gráficos
es importante pues es una habilidad necesaria para
interpretar información.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
La severidad de los síntomas tiende a ser mayor a edades menores, y la mortalidad aumenta en pacientes de
riesgo, especialmente en los lactantes con cardiopatías
congénitas, displasia broncopulmonar por prematuridad,
enfermedad neuromuscular o deficiencias del sistema
inmunológico (cáncer, transplantes, sida). El período de
incubación es de aproximadamente cinco días (rango
dos a ocho días). Cuando una persona está infectada, sus
secreciones respiratorias contienen cantidades altas de
virus durante tres a ocho días. Sin embargo, este período
se extiende significativamente en lactantes y pacientes
inmunodeprimidos (hasta tres a cuatro semanas).
Resultados esperados
1. Julio de 2004.
2. Hasta el año 2004 se mantiene una cifra más o
menos constante, cuyo máximo en los períodos
invernales no supera los 250. Sin embargo, en el
año 2004 se produce una brusca alza en la frecuencia y se mantiene más o menos alta en relación a
períodos anteriores a dicho año.
3. No se ha determinado con claridad por qué la
infección evoluciona en epidemias anuales con
una clara predilección por los meses fríos. Existen
evidencias de que el virus está presente en la comunidad durante todo el año, con baja incidencia;
la mayor aglomeración de personas en lugares
cerrados, su permanencia por mayor tiempo en
espacios interiores, y la falta de ventilación (por el
frío) de estos lugares, pueden proveer condiciones
ambientales que facilitan la transmisión del virus
de persona a persona.
Actividad: Estudiando el virus de la
influenza humana (página 155)
Habilidades: Analizar - Comprender
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los estudiantes que lean la información en
forma individual, anotando las palabras que no conocen.
Luego, solicíteles que se reúnan en grupo y conversen
sobre las dificultades encontradas. Finalmente, haga
una puesta en común aclarando las principales interrogantes planteadas por los alumnos.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Oriente la discusión de los resultados señalando sus
síntomas, que son: fiebre mayor de 38 ºC, tos, dolor
de garganta, congestión nasal, dolores de cabeza y
dolores musculares. Los medios para prevenirla son:
- Al toser o estornudar, use un pañuelo desechable
o papel higiénico y luego arrójelo al basurero.
- Al momento de toser, si no tiene pañuelo, cúbrase
con el antebrazo; nunca con las manos.
- Lávese las manos con agua y jabón frecuentemente.
- Evite los lugares cerrados con concentración de
personas.
- No se automedique.
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Focalice la discusión en torno a los medios de prevención y, por ejemplo, si existe una vacuna que pueda
ayudar a disminuir los efectos o el número de casos.
Actividad: Hantavirus en regiones de
Chile (página 156)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Es importante que los estudiantes puedan extraer conceptos
desde la información y luego los investiguen en distintas
fuentes estimulando esta importante habilidad científica.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Sería interesante solicitarles a los estudiantes que reúnan
el máximo de información que haya sido publicada
por los medios escritos o que exista en Internet, en
relación a esta pandemia.
Resultados esperados
1. Porque existe transmisión sostenida del virus de
persona a persona, en diversos países de distintos
continentes en todo el mundo.
2. A que la causa de esta enfermedad es una nueva
cepa de influenza A H1N1, de origen aún no completamente determinado, que contiene en su genoma
segmentos provenientes de virus influenza humanos,
aviares y porcino. Esta variedad se ha adaptado al ser
humano, haciendo posible la transmisión de persona
a persona.
3. Es un virus nuevo para la población humana, por lo
que la mayoría no tiene inmunidad para esta cepa
de influenza, pudiendo entonces predecirse que se
diseminará ampliamente.
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los alumnos que analicen los datos señalados en
el gráfico. Solicíteles que revisen el número de casos vs las
regiones representadas, y que los ordenen de mayor a menor.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Oriente la discusión en torno a qué características tienen
las regiones que tienen mayor y menor números de casos.
Pídales que investiguen sobre los hábitos alimentarios de
los ratones de cola larga.
Solicíteles a los educandos que sinteticen las características de
las diversas regiones y, a partir de esta información, discutan
los resultados obtenidos a partir del análisis del gráfico.
Orientaciones para promover la actividad hacia el
desarrollo de habilidades científicas
Pídales a los estudiantes, organizados en grupos, que una
vez que hayan analizado e interpretado la información presentada en el gráfico, y sobre la base del conocimiento que
han adquirido respecto del virus Hanta, redacten un conjunto
de medidas que ayudarían a la prevención del contagio.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Infórmese sobre las campañas desplegadas por el Ministerio
de Salud para prevenir los contagios con Hantavirus.
Resultados esperados
1. En la VII, X y IX regiones.
2. En la V y VI regiones, y en la Región Metropolitana.
3. Si bien O. longicaudatus se encuentra distribuido en
todas las regiones señaladas en el gráfico, sus poblaciones registran mayores densidades a medida que se
desplazan hacia la zona sur. Esta situación se explicaría
por la afinidad de esta especie a ambientes naturales
menos intervenidos, con mayor abundancia de vegetación
autóctona y mayor humedad, propios de la zona sur.
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Actividad: Hantavirus y anticuerpos
(página 157)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Vaya analizando la relación entre los días de enfermedad
y los títulos de anticuerpos anti-Hanta. Analice las diferencias que existen cuando la enfermedad es moderada o
grave. Anote las diferencias señaladas por los estudiantes
en la pizarra, y después en conjunto determine si está
todo el grupo curso de acuerdo. Explíqueles la diferencia
entre la enfermedad grave y la moderada en función de
los anticuerpos anti-Hanta y los días de enfermedad.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Discuta la siguiente información con los estudiantes:
Aunque en el ser humano este trastorno causa alta mortalidad, también se han comprobado casos de enfermedad
leve o subclínica. Afecta más a gente joven y de sexo
masculino. En Chile, la edad promedio de los pacientes
ha sido de 30 años, con intervalo de 2 a 76 años. En este
país afecta a menores de 15 años con mayor frecuencia
(16%) que lo que ocurre en Estados Unidos (4%). Esto
podría explicarse por la mayor participación de niños
en las labores agrícolas en América Latina (Soza, G.
Síndrome cardiopulmonar por Hantavirus. Sociedad
Chilena de Pediatría).
Estimule a los estudiantes a señalar las principales medidas
preventivas como: saneamiento básico, no acumulación
de basuras y control de roedores, a fin de impedir que
estas especies encuentren alimentos y condiciones para
su refugio y reproducción en viviendas o su entorno.
Preguntas como si existen individuos más resistentes
a la enfermedad ayudarán a la discusión. Aunque los
síntomas son inespecíficos, las claves diagnósticas están
en aspectos epidemiológicos como ruralidad, estacionalidad. Estos, sumados a aspectos clínicos, como fiebre,
dolor abdominal, vómitos y mialgias, y alteraciones
precoces del laboratorio (inmunoblastos, plaquetopenia),
confirman un perfil clínico particular. Aparentemente, el
pronóstico es mejor en la edad infantil. El diagnóstico
se confirma por serología específica (IgM).
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
El trabajo de análisis e interpretación de gráficos permite practicar una habilidad muy necesaria en el trabajo
científico. De igual forma, la adquisición de aprendizajes
para la prevención y el manejo oportuno de las medidas preventivas frente al Hantavirus son herramientas
conducentes a la creación de habilidades científicas.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Guíe a los alumnos a discutir acerca de la posibilidad
de realizar una inmunización pasiva utilizando el
suero de pacientes resistentes, que tienen altos títulos
de anticuerpos anti-Hanta. Hoy en día, se sabe que se
encuentran en fase avanzada de estudio vacunas que
pudieran aplicarse en personas de alto riesgo, como
trabajadores rurales de áreas endémicas, personal de
salud, laboratoristas, etc. El uso de inmunoglobulinas
específicas tendría su mayor aplicación en contactos
de pacientes en fase de incubación.
Resultados esperados
1. El título de anticuerpos se relaciona con la gravedad
de la enfermedad. Estudios recientes señalan una
relación indirecta entre el título de anticuerpos
séricos y la gravedad clínica, en una interacción
dinámica entre inmunidad sérica y esta verdadera
tormenta de linfoquinas. Este conocimiento es de
mucho valor en la prevención potencial del cuadro.
2. El hecho de que algunos pacientes tengan altos títulos
de anticuerpos cuando llegan al hospital, indica que
posiblemente han tenido contacto previo con el virus
y que una segunda exposición llevó a una rápida
respuesta del sistema inmune.
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Actividad: Datos del sida en Chile
(página 160)
Resultados esperados
1.
Tasa de notificación por sida según grupos de edad y quinquenio,
Chile 1987-2006.
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Primero, organice a los estudiantes en grupos. Luego,
pida a cada grupo que grafique los datos presentados
en la tabla. Puede sugerirles, tipos de línea y símbolos a
emplear. Acláreles conceptos como quinquenio, si es que
no lo conocen. Una vez obtenido el gráfico, analícelo con
el grupo curso, cuidando siempre la relación entre las variables señaladas y viendo las diferencias por grupo etario.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Centre la discusión en el aumento o disminución de
la notificación de casos. Es importante insistir en las
medidas de prevención, el autocuidado, evitar las
situaciones de riesgo, etc.
Sugiera a los y las estudiantes que postulen explicaciones para el aumento o disminución en los distintos
grupos etarios. Pregúnteles si para ellos tienen sentido
las campañas de prevención.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
El hecho de graficar datos propuestos en una tabla y
luego analizarlos para responder diversas interrogantes,
es una actividad que fomenta el desarrollo de habilidades científicas, como analizar, sintetizar y graficar.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Si dispone de datos a nivel mundial, utilícelos para tener
una mirada comparativa. Pregúnteles a los alumnos
si creen que existe en el país una mirada preventiva
frente a esta enfermedad. Podría, junto a los docentes
de diversos subsectores de aprendizaje, establecer un
debate en torno al VIH/sida.
Tasa de notificación
Habilidades: Analizar - Graficar
50
40
30
20
10
0
1987-1991
Edad:
1992-1996
20-29
30-39
1997-2001
40-49
2002-2006
Años
50-59
2. Para el sida, el mayor número de casos se concentra
entre los 20 y 49 años de edad. Las tasas más bajas
se presentan entre los 20 y 29 años.
3. Las tasas de notificación han aumentado.
4. El grupo entre los 30 y 39 años superó claramente
al grupo anterior, ocupando el primer lugar.
5. Al analizar la evolución de los distintos grupos de
edad, se observa que entre los 20 y 29 años las tasas
están descendiendo a partir de 1996, mientras que entre
los 30 y los 39 este descenso se produce en el último
quinquenio. En los mayores de 40 años se observa
un aumento en las tasas de notificación de sida.
Actividad: Sida en regiones (página 161)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Organice a los estudiantes en grupo, y pídales que
analicen los datos presentados en el gráfico.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Oriente la discusión en función de la evolución de la
enfermedad en Chile y la caracterización de la población
afectada. Trabaje junto a los alumnos las medidas de
prevención y de control de la enfermedad.
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Sugiérales a los educandos interrogantes como:
Independientemente del número de habitantes, ¿qué
factores inciden para que el mayor número de casos se dé en ciertas regiones? Pídales que postulen
explicaciones.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Analizar la gráfica y los parámetros propuestos en
ella para responder las diversas interrogantes es una
actividad que fomenta el desarrollo de habilidades
científicas, como analizar, sintetizar y graficar.
Estrategias para abordar temas transversales
Esta actividad le permite insistir sobre la importancia
del autocuidado, así como las diversas facetas del
desarrollo de hábitos de higiene personal y social; el
desarrollo físico personal en un contexto de respeto
y valoración de la vida y el cuerpo humano, y de
cumplimiento de normas de prevención de riesgos.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Pregúnteles a los estudiantes sobre las medidas preventivas respecto al VIH que ellos conocen y practican.
Resultados esperados
1. Las regiones de Tarapacá, Metropolitana y de
Valparaíso muestran las tasas más altas en el período. La región con la tasa más baja de todo el
país, para el sida, es Aysén.
2. Las regiones que presentan la mayor tasa de notificación para el VIH son las de Tarapacá, Metropolitana
y de Valparaíso. La región con la tasa más baja es
La Araucanía.
Actividad: Sida: instituciones y
campañas preventivas (página 165)
Habilidades: Investigar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los estudiantes investigar sobre cómo a nivel
país se realiza un trabajo preventivo para aminorar los
riesgos de contagio por el VIH. Solicíteles que en su trabajo
reúnan el máximo de información sobre las instituciones
que a nivel estatal y privado se dedican a esta tarea.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Hágales preguntas como: ¿Solo se encarga el Estado de
trabajar en la prevención del sida, o la sociedad también
se ha organizado para trabajar en ella? Pídales que investiguen sobre los principios éticos que orientan esta misión.
Pregúnteles por qué los principios éticos que orientan
este trabajo preventivo del sida son:
• El derecho a la vida.
• La decisión en conciencia libre e informada.
• La privacidad.
• La confidencialidad.
• El respeto por los valores, creencias y dignidad de
las personas.
• La defensa de la solidaridad y el rechazo a la
discriminación.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Por ser una investigación, debe insistir en los parámetros
de rigurosidad de las fuentes, en citarlas correctamente,
y en seguir los pasos necesarios que trae consigo todo
trabajo de investigación.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Los ejes centrales de las intervenciones en prevención son:
La gestión de riesgo, determinada por el conjunto de
fenómenos emocionales e intelectuales involucrados
en la toma de decisiones de las personas y en la implementación de estrategias de autocuidado.
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La vulnerabilidad, situación personal determinada por
el insuficiente o nulo control sobre el propio riesgo de
adquirir el VIH/sida o por los problemas de acceso a
una atención adecuada.
Los conceptos de gestión de riesgo y de vulnerabilidad
corresponden a niveles diferentes. El riesgo se refiere a una
probabilidad determinada por la conducta individual; en
cambio, la vulnerabilidad está dada, fundamentalmente,
por la inequidad y desigualdad social.
Estrategias de prevención impulsadas por CONASIDA
en estos dos niveles:
- a nivel de la persona, con quien se busca facilitar
y posibilitar la gestión de riesgo de sus conductas
individuales.
- a nivel de la sociedad, donde se intenta disminuir la
vulnerabilidad, reduciendo el impacto de la inequidad
y la desigualdad social.
Resultados esperados
Los resultados varían en cada grupo curso. Lo importante
es que se genere conciencia, se conozcan formas de
prevención o se de un diálogo de respeto a las diferencias
entre seres humanos.
Algunos recursos Web recomendados:
- h t t p : / / w w w. l a p e t u s . u c h i l e . c l / l a p e t u s /
archivos/1251142647cfgsex2009-tc_politicaspublicas-vihsida.pdf
- http://www.medwave.cl/instituciones/ins3/1.act
- http://www.vivopositivo.org/portal/datos/ftp/prevencion%281%29.pdf
- http://www.dipres.cl/574/articles-15018_doc_pdf.
pdf
- http://www.flacso.cl/publicaciones_ficha.
php?publicacion_id=619
Los principios fundamentales que guían este trabajo son:
• El respeto a la diferencia, que implica el establecimiento de relaciones igualitarias y respetuosas de las
características, comportamientos y estilos de vida de
las personas.
• El desarrollo de una identidad social e individual,
donde las personas puedan consolidar la imagen de
sí mismas, se sientan pertenecientes a un colectivo
y tengan espacios para desarrollar aprendizajes.
• El desarrollo de la afectividad, reconociendo desde
la Salud Pública la importancia de las emociones en
el encuentro interpersonal, en el autocuidado y en el
cuidado mutuo. También la necesidad del contacto
físico y del diálogo.
• La utilización del diálogo, como una vivencia consciente de los procesos de crecimiento, desarrollo y
transformación personal.
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actividad complementaria
Aplique esta actividad al tratar la página 147 del Texto del Estudiante.
1. Organícense en grupos de 3 ó 4 integrantes y lean la siguiente información. Luego, extraigan cinco ideas que consideren
como las más importantes. Posteriormente, compartan sus ideas con sus compañeros.
El tifus es la enfermedad epidémica de tiempo de guerra. En la actualidad, se reconocen cuatro grandes
grupos de enfermedades producidas por bacterias del género rickettsias: tifus epidémico (exantemático),
transmitido por piojos; tifus endémico, transmitido por pulgas; fiebre manchada de los Montes Rocallosos,
transmitida por garrapatas; y tsutsugamushi (fiebre fluvial del Japón), transmitida por acarinos.
El tifus epidémico (exantemático) ha tenido extraordinaria importancia en la historia humana, ya que ha estado
presente e intervenido en casi todas las grandes guerras de la Humanidad, siendo muy difícil encontrar un
acontecimiento de significación histórica en el que el tifus no aparezca estrechamente asociado con guerras,
caídas de imperios, revoluciones u otros. Ello ha hecho decir que el tifus ha sido el "general invisible" de
todas las batallas. Por ejemplo, los registros señalan que esta enfermedad tuvo su primer impacto en Europa,
en 1489, en España. Durante la lucha entre los españoles cristianos y los musulmanes en Granada, los españoles perdieron 3.000 efectivos por bajas de guerra y 20.000 por tifus. En 1528, los franceses perdieron
18.000 efectivos de sus tropas en Italia, y, en 1542, 30.000 personas murieron de tifus mientras combatían
a los otomanos en los Balcanes. La enfermedad también jugó un papel de importancia en la destrucción de
la Grande Armée de Napoleón, en Rusia en 1811, así como en los grandes conflictos bélicos del siglo XX.
Es importante señalar que la fiebre tifoidea, a pesar de su nombre, no es una clase de tifus, ya que es producida
por una bacteria del género Salmonella y se contagia por vía digestiva (agua o alimentos contaminados). En
Chile, la historia destaca la confusión que hubo durante muchos años entre esta enfermedad y el tifus exantemático, a pesar de que la fiebre tifoidea ya había sido individualizada y caracterizada en la primera mitad
del siglo XIX en Europa. Esto se podría explicar porque tenían ciertas manifestaciones clínicas similares
(fiebre alta y delirio), y por ocurrir en condiciones de déficit ambiental. Esta confusión se soluciona recién
en 1918, en relación con la gran epidemia de tifus exantemático que permite a los clínicos identificarlo
con toda claridad. La Gran Epidemia de fiebre tifoidea (1976-1985) estuvo asociada al brusco deterioro
socioeconómico y ambiental. El año 1992, se produce una abrupta caída de la enfermedad, reducción que
persiste hasta nuestros días.
Otra enfermedad bacteriana, el cólera, ha producido varias epidemias, algunas de ellas de alcance prácticamente mundial, como la que partiendo de la India (zona de Bengala) asoló Europa y América a principios
del siglo XIX. En enero de 1991, surgió una epidemia de cólera en varios países del norte de América del
Sur, que se difundió rápidamente.
Fuente: Revista chilena de infectología, versión impresa, ISSN 0716-1018. Revista chilena de infectología. V. 24, Nº 6. Santiago, diciembre
de 2007: Fiebre tifoidea: emergencia, cúspide y declinación de una enfermedad infecciosa en Chile.
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información complementaria
La siguiente información seleccionada se orienta a la profundización del contenido sobre resistencia a los antibióticos.
Se conecta con la información de la página 150 del Texto del Estudiante.
Descubierta una de las claves de la resistencia a los antibióticos
El Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, o SARM, es una bacteria que se ha vuelto resistente a varios
antibióticos; primero a la penicilina, en 1947, y luego a la meticilina. Fue descubierto originalmente en el Reino
Unido, en 1961, y actualmente está muy propagado.
Científicos estadounidenses descubrieron un mecanismo de defensa en las bacterias que les permite rechazar la
amenaza que para ellas representan los antibióticos. El hallazgo podría ayudar a los investigadores a aumentar la
eficacia de tratamientos existentes. Según el estudio, publicado en la revista Science, el óxido nítrico producido por
la bacteria elimina algunos de los efectos clave de una amplia gama de antibióticos. Un experto británico señaló que
la inhibición de la síntesis del óxido nítrico podría ser un avance importante para hacer frente a infecciones.
La resistencia a los antibióticos, como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina o SARM, es un problema creciente
y los expertos han advertido acerca de la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos. La última investigación realizada
por un equipo de la Universidad de Nueva York demostró que en las bacterias la producción de óxido nítrico –una molécula
compuesta de un átomo de nitrógeno y otro de oxígeno- incrementaron su resistencia a los antibióticos. Los investigadores
encontraron que las enzimas responsables de producir óxido nítrico fueron activadas específicamente en respuesta a la presencia de antibióticos. También demostraron que el óxido nítrico alivia el daño causado por las drogas y ayuda a neutralizar
muchos de los compuestos tóxicos del antibiótico. Posteriormente, los expertos concluyeron que eliminar la producción de
óxido nítrico en la bacteria permitió a los antibióticos trabajar con dosis más bajas y menos tóxicas.
Más efectivas
El jefe del estudio, el doctor Evgeny Nudler, indicó que el desarrollo de nuevas medicinas para combatir la resistencia a los
antibióticos, como la observada con el SARM, era un “gran obstáculo”. “Encontramos un avance que nos permite no tener que
inventar nuevos antibióticos”, añadió. “En cambio, podemos potenciar la actividad de antibióticos bien establecidos haciéndolos
más efectivos en dosis más bajas”, dijo. El doctor Matthew Dryden, especialista en microbiología y enfermedades trasmisibles
del Royal Hampshire County Hospital, y secretario general de la Sociedad Británica de Quimioterapia Antimicrobial, dijo que
si la enzima que crea el óxido nítrico era inhibida podría suprimir la habilidad de la bacteria para contrarrestar los efectos de
los antibióticos. “Esto sería un avance terapéutico muy útil, especialmente debido a que se nos están acabando nuevas clases
de antibióticos y hay menos desarrollo de antibióticos en general”, concluyó.
Fuente: http://oldearth.wordpress.com/tag/bacterias/.
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información de contexto histórico
Esta información está orientada a complementar el contenido sobre infecciones bacterianas, que se conecta con la
información de la página 146 del Texto del Estudiante.
La peste bubónica: el azote medieval
En 1346, una población de aproximadamente 100 millones de personas poblaba Europa, África del Norte y el cercano
Oriente. Cinco años más tarde, un cuarto de esta población había muerto a causa de una de las peores enfermedades infecciosas de que se tenga memoria: la peste bubónica. A más de seis siglos de la gran peste, se sabe con alguna precisión, de
qué modo se diseminó la enfermedad por Europa y los demás países afectados, pero persisten las dudas respecto del hecho
primario que desencadenó la epidemia. Este hecho no deja de ser importante, dado que, no obstante que la medicina moderna
(antibióticos) mantenga a raya a una buena parte de las infecciones bacterianas, resulta fundamental conocer de cerca el
fenómeno de la virulencia, como un modo de explicar los nuevos brotes de enfermedades presumiblemente controladas.
La peste negra o peste bubónica, en el siglo XIV mató dos tercios de la población de Europa. Las epidemias se han repetido
varias veces y aún hoy en día están ocurriendo continuamente. De año en año, se originan entre 1.000 y 2.000 casos. Ahora de
nuevo se pone de actualidad, ya que en Madagascar se han detectado hechos en los que el germen causante (Yersinia pestis)
ha sido resistente por lo menos a cinco antibióticos, lo que agrava la situación.
El ser humano se contamina a través de las pulgas de los roedores, al ser picado por estos insectos. La bacteria se localiza en los ganglios, produciendo una hinchazón (bubones). Pero también hay otra forma de contaminación directa
por las gotitas de la tos de personas contaminadas. En este caso, el cuadro clínico es como el de una neumonía, que
se esparce muy rápido, con un alto índice de mortalidad. Esta es la forma en que se está produciendo en Madagascar,
con el agravante de que la bacteria se ha hecho resistente a los antibióticos. El hecho de que se trate de una bacteria
tan agresiva, que se difunde rápidamente de persona a persona y que tiene una alta mortalidad, y que además ahora
último se ha hecho resistente a los antibióticos, podría ser una efectiva arma biológica que los bioterroristas se podrían
sentir tentados a utilizar. Eso es lo que temen muchos, y por ello se están haciendo grandes esfuerzos para conseguir
una vacuna efectiva. Hasta ahora la única vacuna de que se dispone y que se fabrica con las bacterias muertas, protege
solo al 50% de los vacunados.
El próximo año se iniciarán los ensayos de nuevas vacunas, que se espera sean mas efectivas. Pero también es importante la vía por la cual se coloque la vacuna. "Si es por vía inyectable, como es en la actualidad, sería casi imposible
vacunar en un determinado momento a cientos de miles de personas", dice Rick Titball, del Deence Evaluation
Research Agency en Porton Dawn, Inglaterra. El ideal es por vía oral o, mejor, nasal.
Esto es lo que están consiguiendo Oya Alpar y sus asociados de la Universidad de Birmingham. Ellos han tomado
una proteína de la superficie de la Yersinia pestis, combinada con otra que secreta la misma bacteria y las han encapsulado con un polímero ácido poliláctico, para impedir que la proteína se degrade antes de que alcance el tejido
objetivo. En los ensayos en ratas se ha logrado una protección total (Vaccine, vol. 16, pág. 2000, 1998). El ensayo
muestra que las cápsulas liberan las proteínas durante varias semanas.
Los investigadores piensan que pueden lograr iguales resultados en humanos, y por ello ya están planeando un ensayo
clínico para demostrarlo. Agregan que también han estado buscando una vacuna semejante para el tétanos y la difteria.
Fuente: Revista Creces, marzo, 1999. Fragmento.
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Orientaciones didácticas
Parte 2: Rechazo inmune y anomalías del sistema inmunitario. Temas 3, 4 y 5
(páginas 170 a 181).
Cómo abordar conocimientos previos
En estos temas es importante, nuevamente, hacer la conexión
con la vida cotidiana de los estudiantes, ya que es habitual
que temas como las alergias constituyan parte de su cotidianeidad. Del mismo modo, las enfermedades autoinmunes
y los trasplantes no están lejanos a su vida comunitaria (a
través de casos de amigos y parientes). Estimúlelos con
preguntas sobre casos que conocen. Realice pequeñas encuestas sobre cuántos alumnos y alumnas tienen alergias
y a qué sustancia son alérgicos. Pídales que expliquen a
sus compañeros y compañeras cuál ha sido el tratamiento
prescrito, si les ha servido, etc. Solicíteles que en su entorno
más cercano realicen una encuesta sobre familiares, vecinos
y amigos que tienen alguna enfermedad autoinmune o que
han sido trasplantados de algún órgano.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Es importante proporcionar herramientas verbales a los
estudiantes, es decir, enseñar las palabras necesarias para
nombrar estructuras, procesos, acciones, relaciones, etc.,
que les permitan la identificación inicial y la comunicación
de resultados. Ello requiere ir graduando la exigencia hacia el uso de un lenguaje preciso, con la utilización de las
palabras adecuadas, distinguiéndolas de otras acepciones
cotidianas que pueden ser menos precisas y generar confusión. También es necesario que les pida constantemente
explicación conceptual de los procesos seguidos, para que
argumenten adecuadamente. Utilice problemas de la vida
diaria y/o ejemplos que se dan permanentemente en los
medios de comunicación, que incluyan el contexto conocido por los educandos. Finalmente, siempre es una buena
forma de aprender pedirles que describan verbalmente los
procesos que están trabajando.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
El reconocer significados y llegar a la adquisición de conceptos está fuertemente ligado con formularse preguntas,
razonar lógicamente y poder argumentar. Para ello, es
necesario comunicar, y esta es una competencia que se
debe desarrollar en los estudiantes. Debe estimularlos a
hacer presentaciones, a debatir y a discutir. La indagación
a partir de auténticas preguntas originadas desde las experiencias de los alumnos constituye la estrategia central de
enseñanza. El ejercicio de la indagación e investigación
mejora la capacidad de tomar decisiones informadas y
razonadas, que a menudo requieren de conocimientos
elementales sobre ciencia y tecnología. Los estudiantes
deben tener la oportunidad de vivenciar positivamente lo
que significa entender algo científicamente, a través del
ejercicio guiado, para lo cual es necesario darles posibilidades para discutir sus propias ideas.
Estrategias para abordar temas transversales
El trabajo de los OFT del ámbito Crecimiento y autoafirmación personal debe alcanzar su desarrollo a través de
estimular los rasgos y cualidades que conformen y afirmen
su identidad personal, y favorezcan el autoconocimiento
a través de las diversas actividades que se presentan. Es
importante hacer hincapié a través de los distintos temas,
que en esta Unidad se promueve el desarrollo de hábitos de
higiene personal y social; el desarrollo físico personal en
un contexto de respeto y valoración de la vida y el cuerpo
humano; y el cumplimiento de normas de prevención de
riesgos. Al mismo tiempo, fomenta la autoestima, confianza
en sí mismo y sentido positivo ante la vida, siendo para
ello relevante conducir a los estudiantes a que adquieran
interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el
conocimiento y seleccionar información relevante.
También es una oportunidad para trabajar los OFT de
Formación ética, de modo que los alumnos afiancen su
capacidad y voluntad para autorregular su conducta y
autonomía, en función de una conciencia éticamente
formada en el sentido de su trascendencia, su vocación
por la verdad, la justicia, la belleza, el bien común, el
espíritu de servicio y el respeto por el otro.
Finalmente, permite trabajar los OFT del ámbito la “Persona
y su entorno”, mediante la presentación de contextos en
los que deben regir valores de respeto mutuo, ciudadanía
activa, identidad nacional y convivencia democrática. Para
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ello, conduzca la argumentación, debates y discusiones a
la apreciación y comprensión que tienen las dimensiones
afectiva, espiritual, ética y social, para un sano desarrollo
sexual. Siempre es importante tener presente que los
OFT se logran en la medida que son practicados una y
otra vez, en circunstancias distintas y variadas a lo largo
de la vida escolar.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
En la especie humana, los grupos sanguíneos se deben
a la presencia de ciertas proteínas en la membrana de
nuestros glóbulos rojos, denominadas aglutinógenos.
Existen diferentes grupos humanos según los aglutinógenos que poseen.
Dificultades para afrontar conceptos
Es importante insistir en los conceptos de prevención
de enfermedades, que es la parte en la cual una acertada
conducta puede ayudar a disminuir los riesgos de infección. Recuerde que todos los conceptos aquí tratados
tienen que ver con la salud individual y comunitaria. Si
los alumnos logran aprendizajes significativos, adquirirán las competencias necesarias para adquirir hábitos
de prevención y, con ello, evitar contagios innecesarios.
Pídales que completen una tabla con los grupos
sanguíneos de los integrantes del curso, que estimen
los porcentajes y grafiquen los datos. Luego, que
comparen con los datos mundiales de distribución de
los grupos sanguíneos. Para finalizar, solicíteles que
establezcan compatibilidad e incompatibilidad entre
distintos estudiantes.
Identificar errores frecuentes
Nuevamente, en esta parte de la Unidad, es necesario
trabajar los peligros de la automedicación con antibióticos. Insista en el hecho de que los antibióticos requieren
prescripción médica, que los tratamientos para enfermedades bacterianas son inefectivos en las enfermedades
virales, que el tratamiento recomendado a una persona no
necesariamente le servirá a otra, por lo cual es necesario
siempre la consulta médica oportuna.
Actividad: Analizando compatibilidad
(página 172)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
A través de esta actividad se intenciona la comprensión de conceptos como antígeno, anticuerpo, grupos
sanguíneos, compatibilidad en una transfusión; y la
capacidad de conocer y razonar entre qué grupos
es posible una transfusión sanguínea. Para ello, es
necesario que haga una revisión de estos conceptos y
que luego les pida a los alumnos analizar el esquema.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Estimule la rigurosidad de observación de los estudiantes, haciendo que dibujen en su cuaderno, por
ejemplo, el cuadro de los grupos sanguíneos con las
aglutinaciones correspondientes, si es que las hay.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Los grupos sanguíneos humanos ocupan un lugar especial
en la genética, en primer lugar por sus contribuciones
al establecimiento de algunos principios genéticos y
luego por su importancia clínica en la transfusión de
sangre en obstetricia.
Resultados esperados
La identificación de los grupos sanguíneos supuso
un hecho muy importante, tanto por las numerosas
contribuciones al establecimiento de los principios
genéticos, como por su importancia en las transfusiones.
La aglutinación es la base para la clasificación de los
grupos sanguíneos.
En el sistema ABO tenemos que:
a) Si los glóbulos sanguíneos se pegan o aglutinan al
mezclarse con:
- Suero anti-A, la persona tiene sangre tipo A.
- Suero anti-B, la persona tiene sangre tipo B.
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- Sueros anti-A y anti-B, la persona tiene sangre
tipo AB.
- Si los glóbulos sanguíneos no se pegan o aglutinan cuando se agrega suero anti-A y anti-B, la
persona tiene sangre tipo 0.
b) En la prueba inversa:
- Si la sangre se aglutina únicamente cuando se
agregan células B a la muestra, la persona tiene
sangre tipo A.
- Si la sangre se aglutina únicamente cuando se
agregan células A a la muestra, la persona tiene
sangre tipo B.
- Si la sangre se aglutina cuando se agrega cualquiera
de los tipos de células a la muestra, la persona
tiene sangre tipo 0.
- La falta de aglutinación de los glóbulos sanguíneos,
cuando la muestra se mezcla con ambos tipos de
sangre, indica que la persona tiene sangre tipo
AB.
c) Tipificación del Rh:
- Si los glóbulos sanguíneos se pegan o aglutinan
al mezclarlos con suero anti-Rh, la persona tiene
sangre de tipo Rh positivo.
- Si la sangre no coagula al mezclarse con suero
anti-Rh, la persona tiene sangre de tipo Rh negativo.
Actividad: La eritroblastosis fetal
(página 173)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los estudiantes que observen detenidamente
los dibujos, y vaya haciendo un análisis en conjunto
con ellos. Responda todas las inquietudes que surjan.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
La incompatibilidad Rh (D) es una situación clínica
producida durante el embarazo, debida a que la madre
carece de la proteína Rh (D) y el feto la tiene. Dada la
presencia del grupo Rh (antígeno D) en aproximadamente
un 75% de la población (con un 25% de personas que
carecen del mismo), la posibilidad de una madre Rh
negativa con feto Rh positivo es muy alta.
Los problemas potenciales de esta asociación derivan
de la fabricación por la madre de anticuerpos contra la
proteína Rh (D). Este proceso se llama sensibilización
Rh. En caso de sensibilización Rh, el embarazo por un
feto Rh positivo origina la enfermedad hemolítica del
recién nacido por incompatibilidad Rh (D).
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Introduzca el tema del grupo sanguíneo del padre y vaya
viendo las distintas posibilidades que se pueden dar.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
La existencia de proteína Rh sobre los hematíes viene
determinada genéticamente, y los genes que dan lugar
a la proteína Rh se encuentran en el cromosoma 1. Hay
dos cromosomas 1, el primero procedente del padre y
el otro de la madre. La presencia en uno de los cromosomas del gen de la proteína Rh (D) da lugar a que el
individuo exprese la proteína Rh. Esta proteína tiene
una estructura compleja y presenta diferentes lugares a
lo largo de su molécula, capaces de ser reconocidos por
anticuerpos; a estos lugares se les llama antígenos. Los
antígenos que reconocen los anticuerpos corresponden
habitualmente a pequeñas porciones de la proteína
completa. Una proteína puede ser reconocida por varios
anticuerpos. La proteína Rh es reconocida por muchos
anticuerpos de los cuales el más importante es el que
reconoce el antígeno D.
Para que se creen dichos anticuerpos, la persona Rh
negativo tiene que entrar en contacto con sangre Rh
positiva. Las formas posibles de contacto entre sangre
Rh positiva con una persona Rh negativo son la transfusión de sangre Rh positiva y el embarazo:
- La transfusión de sangre Rh positiva a una persona
Rh negativa es muy rara en el momento actual.
- Durante el embarazo se puede producir el paso de
sangre del niño a la madre en forma de pequeñas
hemorragias feto-maternas, que son más frecuentes
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en el momento del parto. Este paso de sangre desde
el feto a la madre no se puede evitar. Algunas madres Rh negativas desarrollarán anticuerpos frente
a los hematíes Rh fetales tras el primer embarazo o
el siguiente. El anticuerpo producido, al entrar en
contacto con los hematíes fetales Rh positivos en
posteriores embarazos, puede destruirlos, originando
anemia.
Resultados esperados
1. La eritroblastosis fetal, también denominada
enfermedad hemolítica del recién nacido, es una
forma de anemia. Se produce en un feto Rh+, cuya
madre es Rh- y cuyo padre es Rh+. Tal combinación genética da lugar a una incompatibilidad
inmunológica potencial entre la madre y el feto.
Si en el nacimiento pasa sangre fetal a través de
la placenta hacia la circulación sanguínea de la
madre, el sistema inmunológico materno reconoce
el antígeno Rh como extraño y fabrica anticuerpos
(anti-Rh) contra él. En el segundo embarazo, la
concentración de anticuerpos es suficientemente
alta como para que cuando los anticuerpos maternos, que pueden pasar a través de la placenta,
entren a la circulación fetal, comiencen a destruir
los glóbulos rojos del feto. Esta es la causa de la
anemia hemolítica.
2. Porque en ese momento puede haber mezcla de
sangre fetal con la materna y producirse la inmunización de la madre.
3. No, porque la incompatibilidad del factor Rh se
presenta cuando el tipo de sangre de la madre es
Rh negativo y el tipo de sangre del bebé es Rh
positivo.
4. Si la madre Rh- se sensibilizó o inmunizó contra
el factor Rh, el segundo hijo, si es Rh+, puede
ser atacado por los anticuerpos anti-Rh+, porque
atraviesan la placenta.
Actividad: Trasplante de órganos
(página 175)
Habilidades: Analizar - Interpretar - Argumentar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Analice el gráfico junto con las y los alumnos, haciendo
hincapié en distinguir la tendencia que ha experimentado la donación de órganos.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Lamentablemente, y por tercer año consecutivo, pudimos observar un descenso progresivo en la cantidad de
donantes en Chile. Tener 111 donantes constituye la
cifra más baja observada desde el año 1997 y traduce
las dificultades crecientes con que el sistema actual
cuenta para optimizar la pesquisa de potenciales donantes en los servicios de salud. Sin una mejoría real
en la organización, con capacidad de fiscalización, de
gestión de los sistemas de salud público y privado con
tal de priorizar la pesquisa de donantes y el aporte de
recursos físicos, humanos y económicos necesarios
para hacer frente a estas tareas, es difícil pensar en un
repunte, a corto plazo, en la escasez actual de donantes
(Fuente: http://www.trasplante.cl/estadisticas/2009/
resumen/01.php).
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Ínstelos a que analicen el gráfico presentado, interpreten
y extrapolen. Puede pedirles que indaguen en las redes
epidemiológicas y obtengan los gráficos presentados
sobre la evolución del VRS. El análisis de gráficos
es importante pues es una habilidad necesaria para
interpretar información.
Estrategias para abordar temas transversales
Esta actividad está orientada al trabajo con el OFT
relacionado con ejercer de modo responsable grados
crecientes de libertad y autonomía personal, y realizar
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habitualmente actos de solidaridad y generosidad dentro
del marco del reconocimiento y respeto por la justicia
y la verdad, de los derechos humanos y el bien común.
Si bien la donación de órganos constituye un acto de
generosidad, es importante considerar que las opiniones
de los estudiantes al respecto pueden estar orientadas por
ideologías religiosas o de otra índole, por lo que es importante resaltar la importancia de respetar todas las ideas.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Analice junto con sus estudiantes la información del
siguiente gráfico:
Evolución de la tasa de donantes efectivos por millón de habitantes en
Santiago y regiones.
(1998/2009)
18
16
14
12
16,5
14
13
12,3
10
15
14,3
14,4
11,3
8
12,6
10,9
10,6
6
4
6,7
2
6,3
5,7
4,6
0
5,6
5
6,1
6,5
5,1
4,4
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
4,4
Resultados esperados
1. Hay una tendencia al aumento de la donación de
órganos.
2. Hay una tendencia hacia la disminución de la donación de órganos.
3. Respuesta variable, según las ideas de cada estudiante.
4. Respuesta variable. En las siguientes páginas de
Internet puede encontrar información sobre bioética
y trasplantes:
- http://www.trasplante.cl/etica/index.php
- http://www.bioetica.uchile.cl/doc/trasplan.htm
- http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S003498872004000100016&script=sci_arttext
Actividad: Comparando tejidos (página 177)
Habilidades: Observar - Comparar - Inferir
2,5
Fuente: http://www.trasplante.cl/estadisticas/2009/resumen/03.php.
El análisis debe conducir a que: el descenso de los
donantes a nivel nacional se explica principalmente
por el descenso en la tasa de donantes de la Región
Metropolitana. Por cantidad de población, las variaciones
en las tasas de la RM son las responsables directas en
el impacto de las cifras a nivel nacional. Por lo anterior,
los esfuerzos de la Coordinación Nacional debieran
concentrarse en recuperar las cifras de la RM, donde el
descenso ha sido dramático llegando, el 2009, a la tasa
más baja de los últimos doce años. La modernización
del sistema actual de procuración de órganos debiera
basarse en un diagnóstico de la realidad local de cada
región, servicio de salud y hospital y sus capacidades
reales de generación de donantes, con tal de focalizar
los recursos donde realmente tengan una mayor relación
costo-efectividad, sin descuidar la necesidad de potenciar
focos de desarrollo más allá de la Región Metropolitana
(Fuente: http://www.trasplante.cl/estadisticas/2009/
resumen/03.php).
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pídales a los estudiantes que analicen con detención
ambos cortes histológicos, y que señalen las diferencias
que encuentran. Explíqueles que esta tiroiditis se debe
a autoanticuerpos contra la tiroides. Guíe a los alumnos
a apreciar el daño del tejido indicándoles las diferencias en el contenido de los folículos sanos (contenido
homogéneo sin evidencias de invasión celular, contorno
bien definido) y los folículos afectados (retracción del
contenido folicular, notoriamente invadido por células,
límites poco definidos).
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Llame la atención sobre diversos aspectos mediante preguntas: ¿Tienen el mismo aspecto las células invasoras y
las del contorno folicular sano? ¿Qué posible origen se
puede aventurar, respecto a las células invasoras? ¿Qué vía
utilizaron para llegar hasta los folículos tiroídeos? ¿Qué
otro componente de estas células invasoras puede causar
daño al tejido?
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La tiroiditis de Hashimoto es una enfermedad autoinmune (por autoanticuerpos antitiroídeos), que ocasiona
una inflamación de la glándula tiroides. Es una causa
frecuente de hipotiroidismo subclínico primario, por
tiroiditis con bocio. La presentación clínica es igual a
cualquier estado hipotiroideo y, por ende, el tratamiento
es de sustitución de hormonas tiroídeas. Es más común
en mujeres que en hombres (en proporción 14:1), que
se presenta o pesquisa por lo general en el segundo
decenio (entre los 20 y los 30 años).
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Comunicar evidencias obtenidas mediante técnicas de
laboratorio, como las que se exponen a continuación:
a) Evidencias citológicas: la invasión celular de los
folículos tiroídeos corresponde a linfocitos, macrófagos y plasmocitos. El proceso es semejante
al observado en el rechazo de tejidos injertados.
Simultáneamente, se verifica la producción de
anticuerpos contra las células tiroídeas y, particularmente, contra la proteína tiroglobulina, cuya acción
es fundamental en la síntesis de las hormonas.
b) Evidencias humorales: las técnicas de laboratorio
comprueban la presencia de auto-anticuerpos
antitiroglobulina.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Puede recurrir a las siguientes páginas de Internet:
- http://escuela.med.puc.cl/publ/PatGeneral/Fichas/393.
html (tejido dañado).
- http://escuela.med.puc.cl/paginas/Cursos/tercero/
AnatomiaPatologica/Imagenes_AP/patologia928-929.
html (tejido dañado).
- h t t p : / / w w w. i n t r a m e d . n e t / c o n t e n i d o v e r.
asp?contenidoID=41890 (tejido normal y afectado).
- http://escuela.med.puc.cl/paginas/Cursos/tercero/
patologia/fotosEnf_Autoinm.html (tejido dañado).
Resultados esperados
1. En un corte histológico se aprecia el daño del tejido
en el contenido de los folículos sanos (contenido homogéneo sin evidencias de invasión celular, contorno
bien definido) y los folículos afectados (retracción del
contenido folicular, notoriamente invadido por células,
límites poco definidos). En este corte histológico de
tiroides, se observan folículos tiroídeos pequeños,
con escaso coloide y células epiteliales foliculares de
citoplasma rosado, abundante. Infiltración linfocitaria
intersticial difusa, con formación de folículos linfoides
en los que se reconoce centro germinal.
2. El tejido de la glándula tiroídea va siendo destruido
progresivamente por anticuerpos antitiroídeos, y
por los linfocitos (tipo de glóbulos blancos de la
sangre) que van infiltrando la glándula.
3. La vía sanguínea.
4. La invasión celular de los folículos tiroídeos corresponde a linfocitos, macrófagos y plasmocitos.
Actividad: Los test cutáneos (página 178)
Habilidades: Investigar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Los test cutáneos entregan información sobre la hipersensibilidad del organismo frente a uno o más antígenos
aplicados en diferentes concentraciones. De esta manera, se establece el nivel de sensibilización existente.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
El prick test o test cutáneo es un examen muy usado en
otorrinolaringología para el estudio en un paciente en
que se sospecha una alergia de tipo respiratoria, como
por ejemplo, en el estudio de una rinitis alérgica. Es
un examen simple, rápido, no muy costoso, y con una
alta especificidad y buena sensibilidad.
El test depende de la introducción de un extracto del
alergeno a estudiar en la dermis y evaluar la respuesta
mediada por IgE local, que se caracteriza por ser rápida y evidente a la inspección de la región. Cuando
el alergeno se introduce, en un individuo previamente
sensibilizado, las moléculas de IgE en la superficie
de los mastocitos, al unirse al antígeno provocan una
degranulación de estos. Estos gránulos contienen múltiples mediadores, entre ellos histamina, que determinan
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el comienzo de una cascada de eventos quimiotácticos
y de vasodialtación local, con lo cual se producen los
cambios cutáneos que medimos en este examen.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Pídales a los estudiantes que recurran a Internet y libros
para realizar la investigación.
La técnica se lleva a cabo de la siguiente
manera:
• En la cara flexora de ambos antebrazos se procede
a limpiar con alcohol la piel. Es importante explicar
al paciente el procedimiento, pues se requiere de la
colaboración adecuada para una correcta evaluación.
No debe haber lesiones de otro origen en la piel.
• Se marcan círculos en la piel con el número de alergenos a estudiar, más uno para el control positivo y
otro para el negativo. La lista se evalúa y confecciona
según los alergenos más habituales.
• Sobre la gotita de reactivo (que contiene el extracto
del antígeno) se hace una pequeña punción (1 mm),
con el objetivo de asegurar la penetración a la epidermis. Hay otros métodos que realizan una inoculación
más profunda, pero por las molestias no son muy
aceptados, sobre todo por los pacientes pediátricos,
y esta menor inoculación previene la posibilidad de
complicaciones en pacientes muy atópicos, como
un shock anafiláctico.
• Se utiliza un control positivo con histamina y uno
negativo con suero fisiológico.
• Se espera 15 minutos.
• Se procede a medir el halo de la reacción en cada
sitio, lo que se transcribe a una ficha creada con ese
objetivo.
• Se considera positiva la reacción 3 mm mayor al
control negativo.
• Notar que en algunos pacientes puede haber reacciones
tardías que requieren la explicación correspondiente,
para que ellos informen en caso de que ocurran.
• Es necesario, para un buen examen, asegurar que no
se estén consumiendo medicamentos antialérgicos.
En el caso de que el control positivo (histamina)
sea negativo, el examen no tiene validez, ya que el
individuo tiene bloqueada la respuesta alérgica.
• Los antígenos estudiados corresponden a grupos de
pastos, malezas, árboles, hongos, caspas de animales
y ácaros (Dermatofagoides).
Fuente: http://escuela.med.puc.cl/paginas/publicaciones/ApuntesOtorrino/PrickTest.html.
Resultados esperados
En qué consiste: es un examen para el estudio en un
paciente en que se sospecha una alergia.
Por qué se realiza: para saber si una persona presenta
alergia a determinadas sustancias (alergenos).
Utilidad: permite detectar a qué sustancias es alérgica
una persona, para que esta evite exponerse a ellas, o
para tratarla.
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actividad complementaria
Conociendo la historia del descubrimiento de los grupos sanguineos.
Aplique parte de los datos que se describen a continuación al tratar la página 172 del texto del estudiante
Karl Landsteiner; descubre los grupos sanguíneos.
Karl Landsteiner, patólogo austriaco, nace en Viena en 1868. Estudia Medicina en su ciudad natal y emprende
una carrera científica que está cruzada por los viajes. Sus primeras investigaciones las realiza en Suiza y Alemania.
Regresa a Viena y se incorpora al Instituto de Patología de la Universidad de Viena donde trabaja desde 1897 a 1907,
para pasar más tarde a otras instituciones de Viena (Hospital Wilhelminen) y La Haya (Hospital Real). Landsteiner
descubre la existencia de distintos grupos sanguíneos, lo que permite explicar las causas de la incompatibilidad y
prevenir sus fatales consecuencias. En 1901, en el Instituto de Patología de Viena, toma muestras de sangre de 22
individuos y analiza el resultado de sus combinaciones. A partir de la presencia o ausencia de antígenos, concluye
que hay tres tipos de glóbulos rojos, el A, el B y el O. El grupo A posee el antígeno A y el anticuerpo anti-B. El
grupo B, el antígeno B y el anticuerpo anti-A. El grupo O carece de ambos antígenos pero tiene anticuerpos anti-A
y anti-B. En 1903, dos colaboradores de Landsteiner, Alfredo de Castello y Adriano Sturli, utilizan los mismos
parámetros de clasificación y agregan un cuarto grupo, el grupo AB, que cuenta con los dos antígenos y ningún
anticuerpo. Desde entonces sabemos con claridad cuál es la relación adecuada entre donantes y receptores de sangre.
En primer lugar, las personas de un mismo grupo son compatibles. En segundo término, el tipo dador no debe incluir
antígenos que rechazarían los anticuerpos del receptor. Por lo tanto, el grupo 0 es considerado dador universal y el
grupo AB, receptor universal.
Posteriormente, de 1919 a 1922 desempeñó tareas como patólogo en Holanda y, por último, se traslada a los Estados
Unidos, incorporándose al Instituto Rockefeller de Nueva York en 1922. En 1930, por el descubrimiento de los grupos
sanguíneos, recibe el premio Nobel de Medicina.
En 1940 junto con Alexander Salomon Wiener descubre otro antígeno en los hematíes al que bautiza como factor
Rh, al haberse hallado en el suero de conejos inmunizados con sangre procedente de un mono de la India, el Macacus
Rhesus. Muere a los 75 años de edad, en 1943, en Nueva York.
Además de favorecer la realización de transfusiones de sangre seguras, el trabajo de Landsteiner tiene muchas
otras aplicaciones. En Patología, ayuda a prevenir enfermedades fetales y trastornos durante el embarazo. En el
campo jurídico, permite resolver casos de paternidad dudosa por medio de un criterio de exclusión porque los
tipos sanguíneos no se heredan de un modo arbitrario. En Criminología, aporta una importante prueba legal para
el esclarecimiento de homicidios. Por último, contribuye al desarrollo de las modernas investigaciones genéticas
y antropológicas.
Ref: http://ficus.pntic.mec.es/rmag0063/recursos/php/grupos_sanguineos/los_grupos_sanguineos
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información complementaria
La siguiente información seleccionada es una ayuda a la profundización del contenido sobre el factor Rh. Se conecta
con la información de la página 171 del Texto del Estudiante.
Factor Rh
La inicial Rh corresponde a un mono, el macaco Rhesus (Macacus rhesus), cuya sangre posee un factor aglutinógeno
de glóbulos rojos al que unas personas responden, en caso de transfusión, de forma positiva (produciendo aglutinación
de hematíes), y otras de forma negativa (en los que el suero Rh no genera la aglutinación de glóbulos rojos). A esta
cualidad de la sangre se la denomina factor Rh. Es, por simplificar, un quinto grupo sanguíneo entre media docena
más de los secundarios, junto a los cuatro grandes grupos sanguíneos.
El antígeno Rh fue descubierto en 1941, por los hematólogos Landsteiner y Wiener, que utilizando sueros de conejos
y cobayas inmunizados mediante glóbulos rojos del mono Rhesus, comprobaron que los anticuerpos contenidos en
los sueros, además de aglutinar los glóbulos rojos del Rhesus, producían ese mismo efecto en el 85% de la población blanca de Nueva York, que fue sobre la que se hizo la prueba. Esto demostró que en la sangre de esta mayoría
existe una sustancia aglutinógena (antígeno) sobre la cual actúa el anticuerpo (aglutinina) producido por el cobaya
inmunizado con glóbulos rojos del Rhesus.
Este descubrimiento venía a dar respuesta al índice de fallos que se producían en las transfusiones de sangre, que se
realizaban respetando estrictamente las incompatibilidades entre los grupos sanguíneos clásicos; fallos enmascarados
porque la sangre no reaccionaba seriamente al factor Rh en una primera transfusión incompatible. Incluso, tratándose
de donantes de tipo universal, se presentan algunos accidentes, por lo que se ha hecho indispensable controlar además
del grupo sanguíneo clásico (el AB0), el factor Rh.
Gracias a este descubrimiento se dio con la causa de que tuviera graves consecuencias la eritroblastosis fetal (cuando
la madre es Rh negativo, es decir, que no posee el factor Rhesus, mientras que el padre y el feto son Rh positivos,
con lo que aparecen en la sangre materna anticuerpos anti-Rh que, a través de la placenta, pasan al feto y aglutinan
sus hematíes), que no es más que una manifestación de la incompatibilidad entre la sangre de la madre y la del feto.
Fuente: http://www.elalmanaque.com/Medicina
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información de contexto histórico
Esta información está orientada a complementar el contenido Grupos sanguíneos, que se conecta con la información
de la página 170 del Texto del Estudiante.
Landsteiner y el descubrimiento de los grupos sanguíneos
Karl Landsteiner, inmunólogo y patólogo austriaco, nació en Viena el 14 de junio de 1868. Tras alcanzar el grado de
doctor en medicina en la Universidad de Viena, en 1891, estudió química en diferentes centros de Suiza y Alemania.
En 1930, recibió el Premio Nobel por el descubrimiento y tipificación de los grupos sanguíneos humanos, su más importante contribución científica. Falleció el 26 de junio de 1943, en Nueva York.
La transfusión sanguínea antes y después de Landsteiner
No tenemos datos exactos del momento en que se practicó la primera transfusión de sangre entre humanos. Durante el siglo
XVII las transfusiones se emplearon con alguna profusión para combatir las hemorragias quirúrgicas (sobre todo en París),
pero los éxitos que se obtenían en ocasiones, se alternaban con frecuentes fracasos, hasta el punto de que en 1868 el gobierno
intervino para limitar su realización. Hoy en día, sabemos que no se puede recibir sangre de cualquier persona, pues la mezcla
de grupos incompatibles implica complicaciones graves, como la obstrucción de los conductos renales por los productos de
desecho, que llevan en muchas ocasiones a la muerte.
Fue en la etapa de ayudante en el Instituto anatomopatológico vienés, cuando Landsteiner diferenciaría tres clases de
sangre en las personas: A, B y 0. En efecto, en su trabajo "Sobre los fenómenos de aglutinación de la sangre humana
normal", publicado sin muchas pretensiones, en la Klinische Wochenschrift de Viena, señalaba el haber encontrado
tres tipos diferentes de glóbulos rojos, así como dos clases de anticuerpos de los grupos sanguíneos (isoaglutininas).
Para llegar a su descubrimiento, Landsteiner experimentó con muestras de su propia sangre y la de cinco colaboradores,
habiendo procedido del modo siguiente: separó el suero, lavó -a continuación- los glóbulos rojos y los introdujo en
una solución de sal común, para finalmente comparar la relación de cada suero con los diferentes glóbulos rojos. Los
resultados obtenidos le permitieron incluir en el grupo que denominó A, a la sangre en cuyos glóbulos rojos está el
aglutinógeno A y con aglutinina anti-B; en el B, los de glóbulos rojos con aglutinógeno B y con aglutinina anti-A; y en
el 0, la que no contiene ningún aglutinógeno, pero que sí lleva aglutininas anti-A y anti-B. A partir del conocimiento
de estos tres primeros grupos sanguíneos, la transfusión sanguínea resultaba mucho más factible cuando donador y
receptor pertenecían al mismo grupo.
En 1902, Alfred von Decastell añadiría un cuarto grupo sanguíneo a los tres anteriores. Lo denominó AB por contener
tanto aglutinógenos A como B, pero carecía de cualquier aglutinina. A partir de ese momento, por esa carencia de
aglutininas, el grupo AB fue considerado el receptor universal. Por su parte, el grupo 0, que carece de aglutinógenos,
fue señalado como el donador universal.
Con el paso del tiempo se ha ido descubriendo la existencia de una serie de subgrupos (A1, A2, A3, A1B, A2B,
A3B) que hacen posible una mejor equivalencia entre el donador y el receptor en una transfusión sanguínea. Todo
ello ha ido redundando en un mayor conocimiento de compatibilidades e incompatibilidades entre la sangre de unas
personas y otras, y ha permitido abrir nuevas líneas de investigación, como la que ha facilitado la realización de
pruebas de paternidad.
Fuente: http://www.cienciadigital.es
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recursos
El siguiente material complementario ha sido seleccionado con el propósito de completar, ampliar o sintetizar contenidos desarrollados en el Texto del Estudiante.
Artritis reumatoide
La artritis reumatoide (AR) es una enfermedad crónica que origina dolor, rigidez, hinchazón y pérdida de función en
las articulaciones y puede también acompañarse de inflamación en otros órganos. Aunque la causa de la AR sigue
siendo desconocida, se están produciendo importantes progresos en la investigación de los mecanismos inmunológicos inflamatorios, que conducen a la artritis y al daño articular. Recientes estudios demuestran que algunas personas
tienen una tendencia hereditaria a desarrollar AR, la que se asocia con la presencia de ciertos marcadores genéticos
en la superficie de las células.
La AR afecta a millones de personas en el mundo; y el 60% de ellas son mujeres. La edad de comienzo más frecuente
de la AR es entre los 20 y los 45 años.
El diagnóstico de la AR puede ser difícil, a causa de que puede comenzar gradualmente y por síntomas muy sutiles.
Los análisis de sangre y las radiografías pueden ser normales al inicio del proceso. Los síntomas de comienzo, las
articulaciones inicialmente afectadas y la afección de otros órganos, como los ojos, el pulmón o la piel, pueden variar
entre los distintos individuos. Otras artritis pueden simular las manifestaciones de la AR. En no pocas ocasiones, la
destreza y experiencia del médico son esenciales para establecer un diagnóstico preciso y proponer el tratamiento
más apropiado. Los criterios diagnósticos establecidos por el Colegio Americano de Reumatología, incluyen algunos
de los siguientes: presencia de artritis de más de seis semanas de duración; rigidez articular matutina prolongada;
presencia de nódulos característicos en la piel; erosiones articulares visibles por radiología; positividad analítica de
un anticuerpo que se conoce como factor reumatoide; si bien el 25% de los pacientes con AR nunca desarrollarán
este factor y, dicho anticuerpo, puede aparecer en sujetos que no tienen AR.
El tratamiento para pacientes con AR ha mejorado espectacularmente en los últimos 25 años, pudiéndose ofrecer a
la mayoría de los pacientes una considerable mejoría de sus síntomas y el mantenimiento de su capacidad funcional
en niveles casi normales. No existe un tratamiento curativo para la AR; el objetivo de este es conseguir remisiones o
situaciones de casi remisión de los pacientes y el mantenimiento de su capacidad funcional y de su calidad de vida.
El éxito del tratamiento de la AR depende de su diagnóstico precoz y de una terapia agresiva antes de que se produzca
un deterioro funcional o un daño irreversible en las articulaciones. Inicialmente pueden usarse drogas antiinflamatorias, pero los pacientes con AR y tumefacción persistente en las articulaciones son candidatos para el tratamiento con
drogas capaces de modificar el curso de la enfermedad. Puede ser necesario añadir pequeñas dosis de córticoesteroides
para controlar los síntomas, mantener la funcionalidad y ayudar a ralentizar la progresión de la enfermedad. Para
las manifestaciones extraarticulares, pueden requerirse tratamientos con dosis elevadas de córticoesteroides y otras
drogas. El ejercicio es importante para mantener la función. La aplicación de calor y frío y la protección articular
pueden disminuir el dolor.
Los espectaculares resultados del remplazo articular total (especialmente para cadera y rodilla), puede lograr que
pacientes con enfermedad muy avanzada, continúen conservando movilidad y capacidad funcional.
Fuente: www.arrakis.es.
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evaluaciones fotocopiables
Temas 1 y 2
Nombre: ___________________________________________________________________________
1. En la infección por VIH, explica brevemente las consecuencias de los siguientes enunciados:
a) El virus del sida infecta los linfocitos T4, provocando su destrucción.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
b) La memoria inmunológica es un aspecto importante de la inmunidad.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
2. ¿En qué consiste la vacunación? ¿Qué características tienen las vacunas?
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3. Sobre el virus Hanta, menciona los síntomas y las fases de su mecanismo de acción.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
4. Explica el mecanismo por el cual las vacunas generan inmunidad en nuestro organismo.
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
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unidad 3
Rúbrica de evaluación de los Temas 1 y 2
Infecciones bacterianas y virales.
Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Demuestra que aplica sus conocimientos sobre el funcionamiento del sistema inmune en la defensa del
organismo, ya que determina características de diferentes enfermedades, conoce las vacunas, en qué consisten,
funcionamiento, sus características y esto lo vincula con el ámbito nacional, determinando las vacunas dispuestas
en el Plan Ampliado de Inmunizaciones (PAI). Sus respuestas las basa tanto en sus conocimientos previos del tema
como en lo revisado durante la Unidad. Además complementa sus respuestas con ejemplos pertinentes.
Bueno
Aplica sus conocimientos sobre el funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo, esto se ve
reflejado en que responde estableciendo características de diferentes enfermedades, de las vacunas (en qué
consisten, su funcionamiento), además lo vincula al plano nacional, determinando las vacunas correspondientes
al Plan Ampliado de Inmunizaciones. Sus respuestas se basan exclusivamente en lo revisado durante la Unidad.
Satisfactorio
Para desarrollar la actividad requiere de la explicación previa y el apoyo constante de otra persona, solo de este
modo puede responder sucintamente lo que guarda relación con las características de enfermedades y vacunas.
Necesita reforzamiento
Su desempeño durante la actividad dificulta asegurar que puede aplicar sus conocimientos sobre el funcionamiento
del sistema inmune en la defensa del organismo, puesto que deja sus respuestas inconclusas o en blanco.
Solucionario
1.
a) El virus del sida o virus de imunodeficiencia humana (VIH) penetra en el cuerpo de una persona sana procedente de otra infectada. Una vez que el virus alcanza el sistema circulatorio del nuevo hospedador, se une a los
linfocitos T4 mediante una proteína de la cubierta del virus y el receptor CD4 de la membrana del linfocito,
aunque también puede unirse a los macrófagos, que son leucocitos con función fagocitaria. El ácido nucleico
viral y la transcriptasa inversa penetran en el citoplasma del linfocito. Gracias a la transcriptasa inversa se
forma ADN bicatenario, a partir del ARN del virus, que se incorpora al genoma del linfocito, y se constituye
un provirus, de modo que su ADN, integrado en el ADN celular, se transmite a las células hijas cada vez que
el linfocito se divide. En esta etapa no se observan alteraciones en las células con el ADN vírico, pero todas
tienen una copia de este en su genoma; además, el virus se multiplica lentamente y se libera por gemación,
infectando nuevos linfocitos en los que se repite el proceso. En cierto momento, los linfocitos T4 infectados
mueren, produciendo un descenso en su número en el organismo, lo que provoca la grave inmunodeficiencia
que da lugar al desarrollo de gran cantidad de enfermedades que pueden ocasionar la muerte.
b) El sistema de memoria inmunológica desarrollado por los organismos, almacena información sobre los antígenos. Se forman los linfocitos B de memoria, células que se activan rápidamente ante las nuevas exposiciones
del organismo a los antígenos, produciendo respuestas secundarias con creación de anticuerpos, llamados
inmunoglobulinas G, en mayor cantidad y con mayor afinidad antigénica.
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unidad 3
2. La vacunación es una forma de inmunización artificial activa, ya que estimula la formación de defensas inmunitarias, es decir, la formación de anticuerpos frente a determinados agentes patógenos o sustancias dañinas que,
en este caso, actuarían como antígenos para desarrollar un método preventivo que prepara el organismo ante un
posible contacto, ante estos agentes patógenos o sustancias dañinas. Al producirse una nueva infección, sus células
de memoria provocan la respuesta inmunitaria secundaria, produciendo rápidamente anticuerpos específicos para
combatirla. Para que una vacuna pueda ser suministrada, debe cumplir con los siguientes criterios:
- Capacidad inmunógena: la vacuna debe ser capaz de provocar una respuesta inmunitaria eficaz, proporcionando
un nivel de protección suficiente, aunque prácticamente en ningún caso sea del 100%.
- Seguridad: tienen que ser seguras y no producir efectos secundarios, como el desarrollo de la enfermedad o
algún otro tipo de problemas.
3. Se caracteriza por fiebre alta en una persona previamente sana, escalofríos, dolor de cabeza, dolores osteomusculares y síntomas gastrointestinales (náuseas, vómitos y dolor abdominal). La fiebre, superior a 38,3° C, se
acompaña por dificultad respiratoria sin una causa conocida, que obliga a oxigenación suplementaria dentro de
las primeras 72 horas de hospitalización. La enfermedad evoluciona en tres fases:
a) Período de incubación: sin síntomas, puede durar hasta 45 días.
b) Fase inicial: aparecen los primeros síntomas, que se inician bruscamente y son similares a una gripe. Los más
frecuentes son: fiebre sobre 38° C, dolor de cabeza, dolores musculares y de huesos.
c) Fase de compromiso respiratorio: la persona se agrava rápidamente, con complicaciones del corazón y pulmones,
que llevan a una insuficiencia respiratoria en pocas horas. El paciente debe trasladarse al centro de urgencia
más cercano de inmediato. Al acudir el enfermo a un establecimiento de salud, este debe notificar el caso al
Servicio de Salud correspondiente, donde se llevan a cabo las acciones tendientes a proteger a sus contactos
más cercanos y al resto de la comunidad, así como a desinfectar la vivienda o edificio involucrado.
4. Durante la primera exposición a un antígeno, cuando se están produciendo clones de células plasmáticas o células
T citotóxicas, también se generan clones de células de memoria que permanecen en el cuerpo mucho después de
que la infección termina. Algunas viven varios meses o años; otras, toda la vida. De este modo, cuando un patógeno
reaparece, el cuerpo reacciona muy rápido, pasando por alto los pasos tempranos de la respuesta inmune. Los
antígenos del patógeno son reconocidos de inmediato por los anticuerpos o células T citotóxicas y los destruyen
antes de que el patógeno pueda ocasionar los síntomas propios de la enfermedad. En este caso se ha adquirido
inmunidad al patógeno. Cuando las células de memoria permiten resistir a una enfermedad, se posee lo que se
denomina inmunidad activa. El mismo principio de la inmunidad activa es aplicable al uso de vacunas.
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unidad 3
evaluaciones fotocopiables
Temas 3, 4 y 5
Nombre: ____________________________________________________________________________
I. Las imágenes muestran distintas alteraciones de salud, cada una de ellas con síntomas característicos; sin embargo,
todas responden a la alteración de un mismo sistema.
Sistema Nervioso Central
cerebro y médula espinal
Capa de
mielina de
nervio sano
Pérdida del
conocimiento
Urticaria
Axón
Hinchazón de la lengua,
incapacidad para tragar
En esta patología se destruye la mielina por inflamación y cicatrización.
Rápida hinchazón de los
tejidos de la garganta
A
B
COMEZÓN DE
LAS OREJAS,
ZUMBIDOS
Deformidad en
ojal del pulgar.
Desviación cubital
de las articulaciones
metacarpofalángicas.
Deformidad en cuello de
cisne de los dedos.
C
1. ¿Cuál es el sistema involucrado que da
origen a estas enfermedades?
2. ¿A qué alteraciones del sistema involucrado corresponde cada una de estas
alteraciones?
SÍNTOMAS
Enrojecimiento,
comezón y lagrimeo
de los ojos.
Estornudos,
congestión,
goteo nasal.
Comezón o ardor de
la garganta, goteo
postnasal, tos.
D
II. Responde las siguientes preguntas.
1. ¿Qué es una enfermedad autoinmune y cuál es el mecanismo inmunológico por el cual se desarrolla?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2. ¿Cuáles son las etapas de una reacción alérgica, por ejemplo al polen? Descríbelas.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3. ¿Qué grupo sanguíneo corresponde al dador universal? ¿Cuál al receptor universal? Fundamenta tus respuestas.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
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unidad 3
Rúbrica de evaluación de los Temas 3, 4 y 5
Rechazo de trasplantes. Autoinmunidad e hipersensibilidad.
Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
A partir de imágenes descriptivas que se le presentan es capaz de reconocer enfermedades, determinando el sistema
al que corresponden y las alteraciones que en este provoca. También explica las enfermedades autoinmunes, las
etapas de una reacción alérgica y establece una relación entre grupos sanguíneos y sistema inmune. De este modo
se observa que aplica sus conocimientos sobre el funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo.
Responde a partir de sus conocimientos previos y lo revisado durante la Unidad. Incluye ejemplos pertinentes al tema.
Bueno
Comprende los principios del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo; esto se refleja en que
es capaz de reconocer, a partir de imágenes descriptivas, enfermedades, el sistema al que afectan y las alteraciones
que provocan. Asimismo puede explicar, por ejemplo, las enfermedades autoinmunes, las etapas de una alergia y
la relación entre sistema inmune y grupos sanguíneos. Responde basándose solo en lo revisado durante la Unidad.
Satisfactorio
Para lograr responder lo que se le plantea necesita la ayuda constante de otra persona, así desarrolla la actividad. Aunque
sus respuestas son escuetas, reconoce enfermedades, el sistema al cual afectan y las alteraciones que provoca. También
es capaz de definir enfermedades autoinmunes, etapas de una alergia y relacionar sistema inmune con grupos sanguíneos.
Necesita reforzamiento
Su desempeño durante la actividad impide afirmar que comprende los principios del funcionamiento del sistema
inmune en la defensa del organismo; esto porque deja inconclusas sus respuestas o bien las deja en blanco.
Solucionario
I.
1. Sistema inmune.
2. Corresponden a:
A. Esclerosis: autoinmunidad.
B. Anafilaxia: hipersensibilidad.
C. Artritis reumatoide: autoinmunidad.
D. Alergias: hipersensibilidad.
II.
1. Una enfermedad autoinmune se caracteriza por la acción de los efectores inmunológicos hacia componentes de la
propia biología corporal. En este caso, el sistema inmunitario se convierte en el agresor y ataca a partes del cuerpo
en vez de protegerlo. Existe una respuesta inmune exagerada contra sustancias y tejidos que normalmente están
presentes en el cuerpo. La patología autoinmune puede resultar de la existencia de autoanticuerpos que actúan contra
antígenos de la superficie celular. En otros casos, está mediada por la presencia de linfocitos T autorreactivos.
2. Las etapas de una reacción alérgica, por ejemplo al polen, son:
a. La exposición previa a los granos de polen determina que las células plasmáticas produzcan IgE específica para el polen.
b. La IgE se combina con receptores en los mastocitos presentes en el recubrimiento de las vías respiratorias superiores.
c. El polen es inhalado.
d. El alergeno se combina con la IgE en la superficie del mastocito que se ha sensibilizado previamente.
e. El mastocito libera histamina y otras sustancias.
f. La liberación de histamina causa vasodilatación de la permeabilidad capilar, lo que genera los síntomas
típicos de la rinitis alérgica.
3. Dador universal = grupo 0. Receptor universal = grupo AB. Los individuos con sangre del tipo 0- no expresan ninguno de
los dos antígenos (A o B) en la superficie de sus glóbulos rojos, pero pueden fabricar anticuerpos contra ambos tipos. Las
personas con sangre tipo AB expresan ambos antígenos en su superficie, y no fabrican ninguno de los dos anticuerpos.
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unidad 3
evaluación de proceso
Elementos clave para responder las evaluaciones de proceso
Página 150
MECANISMOS DE RESISTENCIA A LOS
ANTIBIÓTICOS EN LAS BACTERIAS
se debe a
Mutaciones que producen
genes resistentes
Bombas que expulsan el
antibiótico de la célula
Estos genes codifican
proteínas que
Alteran o inactivan el
antibiótico (enzimas)
Degradan antibiótico
(enzimas)
Página 167
La completación de la tabla depende de las enfermedades
que los alumnos elijan.
Parte 1 (página 169)
Ver solucionario en la página 234 del Texto para el
Estudiante, y la rúbrica en la página 144 de la Guía.
Página 173
1. Un aglutinógeno es una sustancia que actúa como antígeno y estimula la producción de aglutinina. Produce
la suspensión de células empleada en las pruebas de
aglutinación utilizadas para determinar el factor Rh
de la sangre; cuando hay aglutinación se dice que la
transfusión es incompatible, en cambio, cuando no
hay aglutinación, se dice que es compatible.
2. Las aglutininas son anticuerpos. Son globulinas de
tipo gamma (gammaglobulinas), producidas por las
mismas células que producen los anticuerpos frente a
antígenos extraños. La mayor parte de las aglutininas
son moléculas de inmunoglobulina de tipo IgM e IgG.
Cuando el aglutinógeno de tipo A no está presente en
los hematíes de un individuo, se generan aglutininas
anti-A en el plasma. De igual modo, cuando el aglutinógeno de tipo B no está presente en los hematíes,
se producen anticuerpos conocidos como aglutininas
anti-B en el plasma. Los grupos sanguíneos comparten estas aglutininas en su superficie. El grupo 0 (no
teniendo aglutinógenos), posee aglutininas anti-A
y anti-B. El grupo A, posee aglutininas anti-B y el
grupo sanguíneo B, aglutininas anti-A.
3. Las personas que tienen un tipo de sangre forman
proteínas (anticuerpos) que hacen que el sistema
inmunitario reaccione contra otros tipos de sangre. El
hecho de estar expuesto a otro tipo de sangre puede
causar una reacción. Esto es importante cuando un
paciente necesita recibir un trasplante de un órgano o
una transfusión de sangre. En estos casos, el tipo de
sangre debe ser compatible para evitar una reacción
por la incompatibilidad AB0. Por ejemplo, un paciente
con tipo de sangre A, reaccionará contra el tipo de
sangre B o AB; de igual manera, un paciente con un
tipo de sangre B, reaccionará contra el tipo de sangre
A o AB; y los pacientes con sangre 0, reaccionarán
contra el tipo de sangre A, B o AB.
El problema de la incompatibilidad radica en que el plasma
del receptor contiene sustancias llamadas aglutininas que
provocan la aglutinación (agrupamiento, no coagulación)
de los glóbulos rojos del dador y consecuentemente la
obstrucción del flujo sanguíneo y los glóbulos rojos una
sustancia llamada aglutinógeno.
Parte 2 (página 181)
Ver solucionario en la página 234 del Texto para el
Estudiante, y la rúbrica en la página 145 de la Guía.
Evaluación sumativa Unidad 3 (páginas 185 a 187)
Ver solucionario en las páginas 234 y 235 del Texto para
el Estudiante, y la rúbrica en la página 145 de la Guía.
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Bibliografía
Textos relacionados con la Unidad
•
•
•
•
•
•
•
Abbas, A.K., Lichtman, A.H., Pober, J.S Inmunología Celular y Molecular. Saunders. 14ª edición.
Alberts y cols. Molecular Biology of the Cell. Garland, 3ª edición.
Barlett J.G. and Moore R.D. Scientific American. Improving HIV therapy. Vol: 279. Julio 1998. Págs: 64-67.
Curtis, H. and N.S. Barnes. Invitación a la Biología. Editorial Médica. 1995.
Levy, S.B. Scientific American. The challenge of antibiotic resistance. Vol: 278. Marzo 1998. Págs: 32-39.
National Academy of Sciences. National Science Education Standards. N. A. Press, editor. 1996.
Palomo, I., Ferreira, A., Sepúlveda C., Rosemblat M., Vergara U. Fundamentos de inmunología. Editorial Universidad
de Talca.
• Varios autores. Editores: Spotorno, A.E. y Hoecker, G. Elementos de Biología Celular y Genética. 2ª edición. 1997.
• Villé, C. y cols. Biología. Panamericana S.A. 5ª edición. 1992. McGraw-Hil-Interamericana.
Páginas Web asociadas a la Unidad
Dirección URL
http://www.inmunologiaenlinea.es
Descripción
Inmunología: artículos, trabajos, noticias.
http://www.cienciadigital.es
Ciencia: todas las áreas.
www.biologia.edu.ar
Hipertextos del área de biología.
www.solociencia.com
Noticias científicas.
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información curricular
uniDaD 4: Organismo y ambiente
Secuencia de progreso de contenidos
2º Medio
4º Medio
- Biodiversidad y factores que
la afectan.
- Depredación y competencia como determinantes de la distribución y abundancia relativa de
organismos en un hábitat.
- Recursos naturales.
- El hombre como un organismo fuertemente interactuante en el mundo biológico:
sobreexplotación y contaminación.
- Preservación, conservación
y protección.
- Investigación sobre los efectos de la actividad humana en los ecosistemas.
- Atributos básicos de las poblaciones y las comunidades; factores que condicionan su
distribución, tamaño y límite al crecimiento.
- Uso de programas computacionales para análisis de datos y presentación de resultados sobre
simulaciones de curvas de crecimiento poblacional.
- Sucesión ecológica como expresión de la dinámica de la comunidad.
- Valoración de la diversidad biológica, considerando sus funciones en el ecosistema.
- Investigación sobre la problemática ambiental, apreciando los aspectos básicos para evaluarla
y su carácter multidisciplinario y multisectorial.
- Análisis del problema del crecimiento poblacional humano en relación con las tasas de
consumo y los niveles de vida.
Marco curricular
OF
OFT
- Entender y valorar la interdependencia entre organismos como
determinante en las propiedades de las poblaciones, los problemas
ambientales desde la perspectiva de la organización jerárquica de la
naturaleza, y la versatilidad e imaginación del hombre para modificar
los diversos sistemas ecológicos.
- Entender y valorar la confluencia de factores biológicos, sociales,
éticos y culturales en problemas vinculados a la salud y el medio
ambiente.
- Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos
científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones
biológicas descriptivas y experimentales.
- Formar y desarrollar el interés y la capacidad de conocer la realidad de
manera científica y utilizar el conocimiento y la información para enfrentar
los problemas ambientales y para tomar decisiones personales informadas,
con fundamento científico.
- Desarrollar el razonamiento y formas de proceder características del método
científico; y habilidades de investigación y de formas de observación y
comunicación, analizando resultados de actividades experimentales o de
indagación.
- Comprender las relaciones organismo-medio tendientes a tomar conciencia
de los problemas generados por el ser humano en la biosfera.
- Desarrollar habilidades intelectuales y comunicativas.
APRENDIZAJES ESPERADOS
• Comprenden que la distribución, abundancia y diversidad de los seres vivos dependen de sus relaciones con el medio abiótico y del tipo de
interacciones con otros seres vivos; y que las especies que interactúan, coevolucionan según sus modos de interacción.
• Entienden que las poblaciones son conjuntos de individuos de la misma especie que comparten un mismo hábitat y cuya probabilidad de reproducción
es más alta que con miembros de otro grupo.
• Identifican los tipos de crecimiento poblacional: exponencial (especies colonizadoras, oportunistas o muy depredadas) y logístico (especies capaces
de regular su crecimiento).
• Reconocen que los factores de regulación poblacional, según el tipo de especie, pueden ser independientes de la densidad o extrínsecos a la
población, o intrínsecos y denso-dependientes.
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• Comprenden que la sobrevivencia de los individuos varía en las poblaciones, principalmente, según sus características reproductivas y cuidado de
las crías, lo que se refleja en la composición etaria.
• Entienden que las comunidades están formadas por conjuntos de poblaciones que interactúan, presentando estructuras características (biomas)
en cualquier parte del mundo, y que se mantienen en un equilibrio estable.
• Reconocen que la estructura y composición de especies de los ecosistemas presentan un equilibrio en el tiempo, que puede perdurar por años sin
grandes variaciones, a menos que se altere por factores externos, principalmente por la actividad humana, con consecuencias que pueden llegar
a ser catastróficas.
• Identifican los daños que puede causar la intervención humana sobre la biodiversidad, especialmente en los biomas menos diversos y de hábitat
extremos.
• Comprenden que la intervención humana en un ecosistema debe ser cuidadosamente estudiada para no ocasionar daños irreversibles.
• Interpretan y construyen gráficos y tablas.
• Aprecian la importancia de una actitud crítica frente a los problemas ambientales, y promueven acciones de protección del ambiente.
• Incrementan el vocabulario científico.
TIEMPO ESTIMADO: 8 semanas.
Mapa conceptual de la Unidad
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Planificación general
190229
CMO
- Depredación y
competencia como
determinantes de la
distribución y abundancia
relativa de organismos en
un hábitat.
- El hombre como un
organismo fuertemente
interactuante en el
mundo biológico:
sobreexplotación y
contaminación.
- Investigación sobre
los efectos de la
actividad humana en los
ecosistemas.
- Atributos básicos de
las poblaciones y las
comunidades; factores
que condicionan su
distribución, tamaño y
límite al crecimiento.
- Uso de programas
computacionales
para análisis de
datos y presentación
de resultados sobre
simulaciones de
curvas de crecimiento
poblacional.
- Sucesión ecológica como
expresión de la dinámica
de la comunidad.
- Valoración de la
diversidad biológica,
considerando sus
funciones en el
ecosistema.
- Investigación sobre la
problemática ambiental,
apreciando los
aspectos básicos para
evaluarla y su carácter
multidisciplinario y
multisectorial.
- Análisis del problema del
crecimiento poblacional
humano en relación con
las tasas de consumo y
los niveles de vida.
Unidad
Temas
1. Interacciones
entre los
organismos.
• Relaciones
intraespecíficas.
• Relaciones
interespecíficas.
2. Poblaciones y
comunidades.
• Crecimiento
poblacional.
• Estructura de las
poblaciones.
• Comunidades
biológicas.
3. Biomas de Chile.
• Especies en
peligro en Chile.
Organismo y ambiente
Págs.
4. Actividad humana
y medio ambiente
en Chile.
• Sistema de
evaluación
de impacto
ambiental en
Chile.
Cierre de Unidad.
Aprendizajes esperados
• Comprenden que la distribución,
abundancia y diversidad de los seres
vivos dependen de sus relaciones
con el medio abiótico y del tipo de
interacciones con otros seres vivos;
y que las especies que interactúan,
coevolucionan según sus modos de
interacción.
• Entienden que las poblaciones son
conjuntos de individuos de la misma
especie que comparten un mismo
hábitat y cuya probabilidad de
reproducción es más alta que con
miembros de otro grupo.
• Identifican los tipos de crecimiento
poblacional: exponencial (especies
colonizadoras, oportunistas o muy
depredadas) y logístico (especies
capaces de regular su crecimiento).
• Reconocen que los factores de
regulación poblacional, según
el tipo de especie, pueden ser
independientes de la densidad
o extrínsecos a la población, o
intrínsecos y denso-dependientes.
• Comprenden que la sobrevivencia
de los individuos varía en las
poblaciones, principalmente, según
sus características reproductivas y
cuidado de las crías, lo que se refleja
en la composición etaria.
• Entienden que las comunidades
están formadas por conjuntos
de poblaciones que interactúan,
presentando estructuras
características (biomas) en cualquier
parte del mundo, y que se mantienen
en un equilibrio estable.
• Reconocen que la estructura y
composición de especies de los
ecosistemas presentan un equilibrio
en el tiempo, que puede perdurar
por años sin grandes variaciones,
a menos que se altere por
factores externos, principalmente
por la actividad humana, con
consecuencias que pueden llegar a
ser catastróficas.
• Identifican los daños que puede
causar la intervención humana sobre
la biodiversidad, especialmente en
los biomas menos diversos y de
hábitat extremos.
• Comprenden que la intervención
humana en un ecosistema debe ser
cuidadosamente estudiada para no
ocasionar daños irreversibles.
• Aprecian la importancia de una
actitud crítica frente a los problemas
ambientales, y promueven acciones
de protección del ambiente.
Indicadores de
evaluación
Evaluación de proceso,
Tema 1
• Caracterizan
las relaciones
interespecíficas.
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Tiempo
Tema 1: Interacciones entre los organismos.
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8 semanas
202
203
Temas
Actividades asociadas
Recursos didácticos
Actividad diagnóstica.
Esquema y texto informativo.
Exploración inicial: niveles de
organización de la ecología.
Esquema e imagen de la actividad.
Actividad: ciclo predador-presa.
Actividad: analizando un ejemplo de
competencia.
Evaluación de proceso.
Tema 2: Poblaciones y comunidades.
Págs.
192193
194195
196197
Conceptos claves: biocenosis,
biotopo, nicho ecológico, relaciones
intraespecíficas, relaciones
interespecíficas. Imágenes de
cisnes y competencia. Sabías que…
Vocabulario.
Imagen de depredación. Sabías que…
Gráfico de la actividad. Gráfico sistema
depredador-presa. Sabías que…
Gráfico de los trabajos de Gause.
Sabías que…
Gráfico de la actividad. Imagen nicho
ecológico.
Imágenes de garrapata y de planta
epífita. Para saber más.
Imagen de líquenes. Para saber más.
Síntesis de Temas 1 y 2.
Conceptos claves: población,
comunidad, crecimiento exponencial,
crecimiento logístico. Gráficos de
crecimiento exponencial y logístico.
Tabla de la actividad. Gráfico.
Gráfico de la actividad. Tabla de los
tipos de estrategia. Para saber más.
Gráficos.
Gráfico de la actividad. Preguntas de
desarrollo. Sabías que…
Imagen de sucesión ecológica. Para
saber más.
Imágenes de sucesiones ecológicas
primaria y secundaria.
Mapa conceptual.
Evaluación de proceso Temas 1 y 2.
Preguntas de desarrollo.
Actividad: levaduras en crecimiento.
Actividad: Crecimiento de la
población humana.
Actividad: pirámides de edad.
Habilidades
Analizar, interpretar.
comprender.
Observar, analizar,
interpretar.
Observar, relacionar,
comprender.
Analizar, comprender.
Analizar, interpretar.
Analizar, interpretar.
Analizar, interpretar.
Analizar, comprender.
Analizar, comprender,
sintetizar.
Observar, comprender,
analizar.
Graficar, interpretar.
Analizar, plantear
hipótesis.
Analizar, interpretar.
Analizar, interpretar.
Comprender, analizar.
Comprender, analizar.
Extraer información,
relacionar.
Comprender, calcular,
aplicar.
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Planificación general
Págs.
Tiempo
217
221
8 semanas
218219
Tema 4: Actividad
humana y medio
ambiente en Chile.
216
220
Temas
Tema 3: Biomas
de Chile.
214215
224
225227
228
229
Cierre de Unidad
222
223
Actividades asociadas
Actividad: comparando biomas.
Actividad: especies en peligro
en Chile.
Actividad: SEIA en Chile.
Síntesis de Temas 3 y 4.
Recursos didácticos
Conceptos claves: bioma, especies en
peligro.
Imágenes de biomas.
Imágenes de biomas.
Preguntas de desarrollo.
Tabla de especies vegetales en peligro.
Sabías que… En red.
Conceptos claves: intervención humana en
el medio ambiente, contaminación y efecto
en la productividad, Sistema de Evaluación
de Impacto Ambiental (SEIA). Imagen
de terreno erosionado. Para saber más.
Vocabulario
Mapa conceptual.
Evaluación de proceso Temas 3
y 4.
Nuestra Historia.
Proyecto de Ciencias.
Preguntas de desarrollo.
Síntesis Unidad 4.
Mapa conceptual.
Evaluación sumativa Unidad 4.
Preguntas de selección y de desarrollo.
Estrategias de aprendizaje.
Utiliza tus estrategias.
Desarrollo de estrategias.
Preguntas de selección.
Texto. Preguntas.
Preguntas.
Habilidades
Observar, relacionar,
comprender, analizar,
interpretar.
Inferir.
Investigar.
Investigar.
Extraer información,
relacionar.
Comprender,
reconocer, aplicar.
Comprender.
Analizar, formular
hipótesis, analizar,
argumentar, extraer
conclusiones.
Extraer información,
relacionar.
Comprender, analizar,
interpretar.
Analizar.
Aplicar.
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Orientaciones didácticas
Parte 1: Comunidades e interacciones biológicas. Temas 1 y 2 (páginas 196 a 213).
Cómo abordar conocimientos previos
En años anteriores, los estudiantes han abordado diversos temas de ecología. La actividad diagnóstica y la de
exploración tienen como objetivo que se reencuentren
con conceptos importantes, como ecosistema, bioma,
población, comunidad, entre otros, y con procesos como
flujo de energía y ciclos de la materia. El sentido es que
los s sean capaces de comprender que los componentes
de la biosfera forman un todo interconectado e interdependiente en equilibrio dinámico, parte del cual depende
del flujo de la energía en la biosfera y de la recirculación
de elementos.
Estrategias para reconocer significados
e interpretaciones de los conceptos
Lo más importante es el aprendizaje que permita tener
una visión sistémica e integrada. Por ello, al analizar
las interacciones entre pares de especies, es necesario
destacar sus características principales y las formas
en que logran convivir. Destaque el hecho de que toda
la historia evolutiva está plagada de especies extintas
que no lograron mantener su adaptación ajustándose al
equilibrio en los biomas. También explíqueles que cada
cambio provoca un nuevo ajuste en las relaciones entre
especies y nuevas presiones selectivas, que solo algunas
especies logran soportar. Al comenzar el segundo tema,
es importante que el conocimiento sobre el crecimiento
de poblaciones se aborde desde esta perspectiva, ya que
es el primer nivel donde debe ocurrir el equilibrio, que
luego vemos reflejarse en los otros niveles de integración, como ecosistemas, biomas y biosfera. Por esto, el
enfoque del crecimiento poblacional debe orientarse al
análisis de las estrategias que utiliza cada especie para
regular su crecimiento y lograr mantenerse en el tiempo.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Es importante que los estudiantes comprendan que en
la actualidad el ser humano es el gran generador de
cambios para los sistemas biológicos. Sobre la base
de estos conceptos, deben tomar conciencia de los
problemas generados por las personas en la biosfera,
reconocer su diversa índole y gravedad, y apreciar
que tienen solución siempre y cuando se adquiera una
responsabilidad individual y colectiva. Es necesario recalcar su responsabilidad, tanto como gestor de cambios
correctivos en las políticas gubernamentales, dando su
opinión informada, como comprometiéndose a cumplir
y hacer cumplir las normas y leyes ya promulgadas.
Estrategias para abordar temas transversales
Sin duda, toda la Unidad permite trabajar los OFT del
ámbito la Persona y su entorno, en su dimensión de proteger el entorno natural y sus recursos como contexto de
desarrollo humano. Dado los alcances que tiene la relación
ser humano y medio ambiente, la mejor estrategia es ir
siempre ilustrando cada concepto, cada proceso con la
problemática ambiental que cada estudiante vive en su
entorno más inmediato. Es importante recordarles que la
mejor estrategia para salvar el planeta es la de las 3 “R”:
reducir, reutilizar y reciclar.
Dificultades para afrontar conceptos
Los conceptos a trabajar constituyen una temática que
realmente les interesa a los educandos. La dificultad mayor es cómo darle integración y coherencia a los temas
tratados para que sean aprendidos y practicados en la vida
cotidiana, ya que el aprendizaje tiene que incorporar un
cambio de actitud y de vida en ellos.
Identificar errores frecuentes
El error más frecuente con los temas que se tratan en
ecología es hacerlos tan abstractos que ni siquiera significan una modificación de hábitos en los estudiantes. Si
hay aprendizaje, tiene que existir un cambio de hábitos
y comportamiento frente al medio ambiente.
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Actividad: Ciclo predador-presa
(página 199)
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Explíqueles que este tipo de relación tiene una fuerte
influencia sobre la evolución de las poblaciones, tanto
de predadores como de presas, dado que las presiones
selectivas favorecen una eficiencia creciente en la alimentación por parte de los predadores, y mecanismos
mejorados para evitarlos de parte de las presas; por
ejemplo, el camuflaje, el mimetismo, las señales de
alerta, entre otras. Pídales que observen el gráfico y que
postulen explicaciones sobre el desfase de las curvas.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Oriente la discusión de los resultados en torno a la interacción predador-presa y su influencia sobre la dinámica
de la población, y al aumento de la diversidad de las
especies reduciendo la competencia entre las presas. El
tamaño de una población de predadores con frecuencia
está limitado por la disponibilidad de presas. A su vez, el
tamaño de la población de presas depende de la cantidad
de depredadores. Los predadores pueden ser móviles,
como las anémonas (celenterados), o estacionarios,
como los peces, las aves y los insectos.
Se puede analizar, además, la distinta eficiencia de caza
del depredador sobre las diferentes especies según color.
Algunas pueden “esconderse” y escapar así del depredador, mientras que otras, al ser fácilmente cazadas,
se extinguen. Ejemplos de extinción por depredación
eficiente se encuentran especialmente en la intervención
humana, que muchas veces introduce especies que
resultan grandes cazadores de especies del lugar.
Resultados esperados
1. Más presas son comidas y su número disminuye.
2. Si la población de presas aumenta, hay más alimento
disponible para los depredadores, por lo tanto su
número se incrementa.
3. Si el número de presas cae, el número de predadores
también, porque no hay suficiente alimento. Si el
número de predadores disminuye, las presas se volverán más numerosas y la población de predadores
aumentará y así el ciclo continúa. En todo gráfico
depredador vs presa, la curva de abundancia de
los depredadores muestra un desfase en el tiempo
respecto de la abundancia de las presas, ya que el
depredador empieza a aumentar su abundancia
después de que se ha producido el aumento de las
presas. Este desfase se debe a la inercia reproductiva; hay mayor reproducción cuando se cuenta
con mayor energía de fuentes alimenticias.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
El análisis, interpretación y extrapolación de datos a
partir de gráficos son habilidades que puede desarrollar
simulando distintos escenarios. Por ejemplo, con menor
número de presas, mayor número de predadores, etc.
Actividad: Analizando un ejemplo de
competencia (página 201)
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Pregúnteles: Si todos los predadores comparten la
habilidad para localizar la presa, ¿cómo hará un predador estacionario? Todos tienen la habilidad, aunque
utilizan diferentes estrategias: los predadores móviles
y estacionarios buscan la presa usando estímulos químicos, mecánicos y visuales; otros utilizan el engaño.
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Comience explicando que el fenómeno de competencia
ha sido uno de los factores de selección natural más
constante en la historia evolutiva de los seres vivos.
La competencia entre dos especies distintas puede
llevar a la especialización del uso de alguna parte
del nicho ecológico (diversificación del nicho), y a
Habilidades: Analizar - Interpretar
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la aparición de nuevas especies. De lo contrario, la
especie menos dotada para la competencia puede ser
desplazada y, frecuentemente, extinguirse. Por otro lado,
la competencia intraespecífica provoca una tendencia
a la ampliación del nicho ecológico (colonización de
otros hábitats, utilización de otras fuentes de energía,
horario de cosecha, etc.). Luego, explíqueles que en el
gráfico se muestra el caso de dos especies de hormigas
chilenas, que para poder coexistir debieron especializar
sus hábitos de salida en busca de alimento y disminuir
así el impacto de la competencia.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Explíque que las hormigas que cosechan a mediodía
tienen mayor resistencia al calor, mientras las otras
tienen mayor resistencia al frío, por selección natural.
Mencione que en la naturaleza difícilmente ocurre
la desaparición de una de las especies de manera espontánea, a menos que intervenga el ser humano. Por
ejemplo, si este transita por el lugar de cosecha de las
hormigas a las horas de menos calor, afectará solo a
una de las especies, pudiendo provocar su desaparición.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Fomente la interpretación de gráficos, pidiéndoles a
los estudiantes que analicen el comportamiento de las
hormigas y que infieran los elementos del nicho ecológico que comparten (recurso alimenticio utilizado,
espacio y momento de la cosecha), y los niveles donde
se puede presentar competencia interespecífica.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Es un momento adecuado para volver a trabajar el
concepto de nicho, como la estrategia de supervivencia
utilizada por una especie, que incluye la forma de alimentarse, de competir con otras, de cazar, de evitar ser
comida. En otras palabras, es la función, “profesión”
u “oficio” que cumple una especie animal o vegetal
dentro del ecosistema. Debe reforzarse la idea de que
no es solo el espacio físico ocupado por un organismo
(nicho espacial o de hábitat), sino también su papel
funcional en la comunidad (nicho trófico) y su posi-
ción en los gradientes ambientales de temperatura,
humedad, pH, suelos, etc. (nicho multidimensional o
de hipervolumen).
El nicho ecológico de un organismo depende de dónde
vive, de lo que hace (cómo transforma la energía, se
comporta, reacciona a su medio físico y biótico y lo
transforma), y de cómo es influenciado por las otras
especies.
Aclare que el papel que desempeñan los individuos
de una especie es único en cualquier ecosistema. En
ecosistemas semejantes, se pueden reconocer las mismas “profesiones”: polinizadores, fotosintetizadores,
carroñeros, distribuidores de semillas, descomponedores
de materia orgánica. Cuando el nicho de dos especies
corresponde a roles funcionales similares en un mismo
ecosistema, se desencadenará el fenómeno llamado
competencia interespecífica, hasta que una especie
pase a ser la dominante o elimine a su competidora.
Resultados esperados
1. La competencia.
2. Si se retirara una de las especies, la especie remanente
empezará poco a poco a aumentar su abundancia
ocupando lentamente el “nicho vacío”. La competencia está definida por el mutuo efecto negativo
en la densidad de las especies interactuantes. Si
no existe este efecto, no hay competencia.
3. Es probable que una de las especies sea más resistente a altas temperaturas y, por lo tanto, pueda
salir a las horas de más calor. Se debe hacer notar
que esta especialización en el horario de cosecha
no elimina la competencia, ya que se puede comprobar que la densidad de cada especie es afectada
negativamente por la presencia de la otra.
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unidad 4
Actividad: Crecimiento de la población
humana (página 207)
Habilidades: Analizar - Plantear hipótesis
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Se sugiere, para un mejor resultado de la actividad,
formar grupos de tres o cuatro integrantes. Pida a cada
grupo que analice los datos del gráfico, haciendo hincapié en los períodos de años representados. Solicite
que caractericen el crecimiento poblacional: desde la
aparición del ser humano hasta aproximadamente el
año 1750 d.C.; y desde el año 1750 hasta la actualidad.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Explíque que la evolución demográfica se puede dividir
en dos etapas:
a) Desde la aparición de la especie hasta 1750. Se caracteriza por un crecimiento demográfico muy lento
ascendente, paralelo a la expansión de los recursos
económicos. Este período fue dominado por el
descubrimiento, desarrollo y perfeccionamiento de
las herramientas, el desarrollo de la agricultura y la
domesticación de animales; es decir, estuvo marcado
por las primeras innovaciones económicas.
b) Desde 1750 hasta la actualidad. Se caracteriza por
una gran expansión demográfica, producto de los
cambios ocurridos a partir de la segunda mitad del
siglo XVIII, a causa de las revoluciones agraria,
industrial y tecnológica. Estas revoluciones permitieron la obtención de excedentes alimenticios, con
los cuales disminuyó el hambre y liberó mano de
obra de las actividades agrarias. Este excedente de
fuerza de trabajo comenzó a ocuparse en actividades
industriales y terciarias en las actividades primarias.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Practique la extrapolación de datos, preguntándoles la
población estimada en los diversos períodos graficados.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Aproveche esta actividad para mostrar a las y los estudiantes que el crecimiento no es homogéneo. Ejemplos:
- África es el continente que registra mayor crecimiento. Su población pasó de 220 millones en 1950
a 812,6 millones en 2001.
- Asia es el continente donde se encuentra más de
la mitad de la población mundial. En esta Región
se presenta gran cantidad de contrastes; Asia
Meridional, por ejemplo, tiene altas tasas de crecimiento, similares a las de África.
- En América Latina la tasa de crecimiento demográfico ha aumentado rápidamente, aunque no de
manera uniforme ni predecible. Ello puede atribuirse
a la baja continua de la mortalidad y a persistentes
tasas de elevada fecundidad.
- En los países desarrollados la situación es totalmente
diferente, donde los porcentajes de población están
disminuyendo vertiginosamente: del 33,1% del total
mundial en 1950, al 22,8% en 1990, y al 15,9%
(estimativo) en el año 2025.
- Europa constituye un caso especial dentro del grupo
de países desarrollados, debido a que sus tasas de
crecimiento son inferiores al 1% anual, e incluso
hay países con valores negativos, como Alemania
e Italia. Esta situación se debe a una natalidad muy
baja y a unos niveles de mortalidad general en
ascenso, producto de una estructura demográfica
envejecida.
El promedio mundial de natalidad es actualmente del
2,3%. Los mayores valores se presentan en África (Níger
con 5,45%) y los menores en Europa (por ejemplo,
Letonia con alrededor de 0,75%). La tasa media de
fecundidad es de 2,68 a nivel mundial, y los valores
extremos corresponden a Níger con 8 hijos por mujer,
y a Bulgaria con 1,10. En realidad, la natalidad y la
fecundidad están disminuyendo a nivel mundial. Los
países desarrollados presentan tasas bajas y relativamente uniformes. Ninguno tiene tasas superiores al
20%, y la mayoría posee un número medio de hijos
inferior a 2,5. Un grupo de países europeos cuenta con
dificultades para el remplazo generacional.
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Resultados esperados
A través de los años, la población y el crecimiento demográfico se ha acelerado de manera tal, que hace tan
solo sesenta años había la mitad de la población actual.
Las causas del acelerado crecimiento de la población son
múltiples, pero la primordial es la disminución de la mortalidad. Este descenso se ha producido como consecuencia
de los avances sanitarios, económicos y tecnológicos, que
posibilitaron la desaparición de epidemias y la difusión de
nuevas técnicas industriales. La expansión de este progreso
en los países en desarrollo se produjo con celeridad, paralelo
a la existencia de tasas de natalidad altas, dando lugar al
fenómeno de la explosión demográfica. En la actualidad, la
tasa de crecimiento anual es de 1,2%, aunque se observan
grandes disparidades a nivel mundial.
• Las poblaciones naturales con gran cuidado parental
y baja mortalidad en las etapas juveniles, tienen pocas
crías que cuidan celosamente, y los individuos tienden
a morir de viejos. Tal es el caso de los elefantes. (Este
tipo de curva de sobrevivencia tiende a verse en países
desarrollados, como Alemania).
• Entre estos dos extremos hay toda una gama de casos, donde se encuentran los animales depredadores.
En ellos la mayor mortalidad se presenta entre los
individuos más jóvenes y los más viejos, que tienen
dificultades para sobrevivir de la caza. (En humanos,
este tipo de curva se observa en poblaciones llamadas
en equilibrio, como la chilena).
Estrategias para el uso adecuado de recursos
La explicación de estas diferentes curvas en humanos
es multifactorial.
Actividad: Pirámides de edad (página 209)
Resultados esperados
1. La población más joven es la de Zambia.
2. En la de Alemania.
3. En Zambia, las causas de muerte son infecciones en
la infancia; en Alemania, la muerte sobreviene en
la vejez; y en el caso de Chile, se da en individuos
juveniles y viejos.
4. La de Zambia.
Habilidades: Analizar - Interpretar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Esta actividad permite integrar el análisis del crecimiento demográfico humano con el de las poblaciones
naturales. La especie humana ha ido convirtiendo progresivamente, las condiciones externas en ideales. Por
ejemplo, el avance en la medicina ha logrado eliminar
infecciones y disminuir la mortalidad infantil. Junto
con los avances tecnológicos, ha contribuido a mejorar
las condiciones de vida. Esto determinó un crecimiento
poblacional exponencial.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
Presente a las y los estudiantes las siguientes formas
de crecimiento, y pídales que mencionen en cuál de
los casos graficados se daría cada estrategia:
• En muchas poblaciones naturales, con gran mortalidad de las crías, como peces o tortugas marinas, se
observa una gran producción de descendencia como
estrategia para evitar la disminución poblacional y la
extinción. (En humanos, esto tiende a ocurrir en países
subdesarrollados, como Zambia).
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actividad complementaria
Utilice esta actividad al tratar los contenidos de la página 198 del Texto del Estudiante.
1. En el siguiente gráfico se presentan distintos momentos de la interacción depredador-presa. Une los puntos a, b, c, d, e,
f, g, con la descripción de lo que ocurre en ellos (una descripción puede corresponder a más de un punto).
30
Depredador
25
Presa (-)
Depredador (-)
c
20
15
10
5
Presa (-)
Depredador (+)
b
d
a
g
e
Presa (+)
Depredador (-)
5
10
f
Presa (+)
Depredador (+)
15
20
25
Presa
30
La población de la presa va disminuyendo y la del depredador va aumentando.
(-) Dismunuye
(+) Aumenta
a
b
Las poblaciones de la presa y del depredador van disminuyendo.
c
La población de la presa empieza a aumentar y la del depredador, a disminuir.
Las poblaciones de la presa y del depredador aumentan.
d
e
f
Momento en el cual la población del depredador empieza a aumentar.
g
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información complementaria
La siguiente información complementaria se orienta a la profundización del contenido “Estructura de las poblaciones”,
que se conecta con la información de la página 208.
Cambio demográfico en Chile
Hablamos de "población envejecida" cuando se ha alterado la composición por edades, y se registra un aumento
sostenido del número de personas ubicadas en el tramo de sesenta y más años. CEPAL señala que en el año 1995
los mayores de sesenta en América Latina y El Caribe eran unos 36 millones, cifra que estiman se duplicará desde
entonces al 2025. Lo que está ocurriendo es un movimiento hacia una "transición demográfica", entendiendo por tal
un evento de larga duración que se desarrolla entre dos extremos: el primero se acompaña de altas tasas de natalidad
y de mortalidad, lo que se traduce en bajo crecimiento demográfico.
En el otro margen encontramos que las tasas de natalidad y de mortalidad han disminuido, pero el crecimiento demográfico sigue manteniéndose bajo. Lo que ha ocurrido entre ambos puntos, es que primero se registró un descenso de
la mortalidad manteniéndose altas tasas de natalidad, lo que determinó el crecimiento de la población. Sin embargo,
después la población no aumentó o creció muy poco, porque bajó la natalidad, pero también siguió descendiendo
la mortalidad.
Si comparamos Chile con Latinoamérica, podemos señalar que según la forma en que se combinan las tasas de
natalidad con las de mortalidad, es posible elaborar cuatro escenarios demográficos:
Escenario
Crecimiento
Países
Transición incipiente
2.5% anual.
Bolivia, Haití.
Transición moderada
Cercano al 3%.
Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua, Paraguay.
En plena transición
Moderado, cercano al 2%.
Brasil, Colombia, Costa Rica, Ecuador, México, Panamá, Perú,
República Dominicana, Venezuela.
Transición avanzada
Bajo el 1%.
Argentina, Chile, Cuba, Uruguay.
El Chile de los años 90 y de las primeras décadas del siglo XXI se inserta en el cuarto escenario, "transición demográfica en etapa avanzada", hacia el envejecimiento de su población. Entre 1960 y 1997, la tasa de crecimiento chilena
se redujo en 43%, lo que indica descenso de la mortalidad y, en especial, de la natalidad. Ambos hechos alteraron la
composición y el volumen de personas por edades de la población.
La distribución por grupos de edad da cuenta del proceso gradual de envejecimiento. En el Censo de 1982, el 32%
de la población era menor de 15 años, cifra que en 1992 bajó al 30%, y que permite proyectar solamente un 23%
para el año 2020. Por su parte, los mayores de 65, que en 1982 eran el 5,8%, aumentaron al 6,1% en 1992, y en el
2000 eran el 10%; y se espera que continúen su incremento en los años venideros.
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información de contexto histórico
Esta información está orientada a complementar el contenido “Poblaciones y comunidades”, que se conecta con la
información de la página 204 del Texto del Estudiante.
Cambios en la estructura poblacional: una pirámide que exige nuevas miradas
La población está experimentando profundas transformaciones en América Latina y El Caribe, que afectan su crecimiento y su estructura por edades. La menor mortalidad en la infancia, los nuevos patrones de causa de muerte, la
mayor esperanza de vida al nacer, el aumento del uso de métodos anticonceptivos modernos y la creciente relevancia
de las migraciones, entre otros factores, son los responsables de estas transformaciones.
Los cambios no han ocurrido en forma homogénea. Existe diversidad de comportamientos entre los países de la
Región y al interior de estos, según áreas geográficas y grupos socioeconómicos y étnicos.
La tendencia es clara: el crecimiento disminuye y la población envejece. Cada vez con menos niños y más adultos mayores, la Región clama un abordaje oportuno del cambio demográfico, especialmente en lo que se refiere a
readecuar los recursos para responder a la nueva pirámide de edades, considerando los índices de pobreza y la baja
cobertura de seguridad social.
Familias pequeñas. Más recién nacidos que logran sobrevivir. Parejas que deciden postergar la llegada de los hijos.
Mujeres que utilizan crecientemente métodos modernos para evitar el embarazo. Avances que permiten que un mayor
número de hombres y mujeres lleguen con holgura a los ochenta, noventa y más años. Individuos y familias que migran para buscar oportunidades en las grandes ciudades o en otros países. Estos y otros fenómenos son la base de la
transición demográfica, cambios en la estructura de la población que obligan a mirar a la sociedad con nuevos ojos, y
a hacerlo oportunamente. La población mundial aumenta a razón de 78 millones de personas por año, y más del 95%
de ellas nace en los países en desarrollo. No obstante, en América Latina y El Caribe el crecimiento demográfico ha
ido en descenso: del 2,7% por año a mediados del siglo XX, al 1,5% en la actualidad.
La mayor información, disponibilidad y uso de anticonceptivos modernos, y el creciente acceso femenino a la educación y al mundo del trabajo, se encuentran entre los factores más gravitantes en el descenso del número de hijos.
Pero la declinación de la fecundidad ha sido desigual en la Región. Mientras las guatemaltecas y las bolivianas tienen
en promedio más de cuatro hijos, las mujeres en Barbados, Trinidad y Tobago, Cuba, Martinica y Puerto Rico tienen
menos de dos, lo que implica que las tasas de fecundidad se encuentran por debajo del nivel de remplazo (2,1 hijos
por mujer).
La fecundidad ha disminuido en todos los grupos de edad. No obstante, entre las adolescentes entre 15 y19 años
se ha mantenido e incluso en algunos casos tiende a aumentar, lo que preocupa por los problemas de pobreza y
falta de cuidados en salud en que se encuentran muchas de las jóvenes latinoamericanas y caribeñas.
Fuente: CELADE. División de Población de la CEPAL.
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unidad 4
Orientaciones didácticas
Parte 2: Ecología y sociedad. Temas 3 y 4 (páginas 214 a 221).
Cómo abordar conocimientos previos
Los estudiantes ya poseen conocimientos sobre el crecimiento
de poblaciones. Al tratar los temas de esta parte de la Unidad,
es importante orientar siempre la mirada y el análisis sobre
cómo, en la actualidad, el ser humano es el gran generador
de cambios para los sistemas biológicos. Las y los alumnos
deben tomar conciencia de los problemas generados por el
ser humano en la biosfera, reconocer su diversa índole y
gravedad, y apreciar que tienen solución siempre y cuando
se adquiera una responsabilidad individual y colectiva.
Estrategias para reconocer significados e
interpretaciones de los conceptos
Enfoque la mirada de las y los estudiantes hacia su entorno
inmediato. Oriénteles a que reconozcan características generales
del bioma en el que viven, su flora y su fauna; que observen
o investiguen sobre las especies nativas, y cómo interviene
el factor humano en las alteraciones del equilibrio del ecosistema en su entorno; qué harían para mejorar la situación
y qué acciones realizarían. Esto es muy importante, porque
las acciones en ecología no son para mañana, son para hoy.
Problematizar y complementar definiciones de
conceptos
Ciertamente, los temas que verá en esta parte de la Unidad
son “problematizadores” per se. Los estudiantes no pueden
desconocer cómo ciertas actividades han minado el medio
ambiente. Donde antes hubo bosques hoy hay desierto; donde
antes hubo playas, hoy hay embancamiento de millones de
toneladas de residuos tóxicos; donde antes había pesca artesanal hoy hay nada. Por lo tanto, es fundamental apelar a la
conciencia individual para crear conciencia colectiva sobre la
necesidad de cuidar el medio ambiente. Chile está legislando
en esta materia, y los alumnos deben conocer las diferentes
iniciativas legales que se están dando, como el SEIA.
Estrategias para abordar temas transversales
Sin duda, toda la Unidad permite trabajar los OFT del ámbito
la “Persona y su entorno”, en su dimensión de proteger el
entorno natural y sus recursos como contexto de desarrollo
humano. Dados los alcances que tiene la relación ser humano y medio ambiente, la mejor estrategia es ir siempre
ilustrando cada concepto, cada proceso con la problemática ambiental que cada estudiante vive como sujeto en su
entorno más inmediato. Es importante recordarles que la
mejor estrategia para salvar el planeta es la de las 3 “R”:
reducir, reutilizar y reciclar.
Dificultades para afrontar conceptos
Los conceptos a trabajar constituyen una temática que
realmente les interesa a los educandos. La dificultad mayor
es cómo darle integración y coherencia a los temas tratados
para que sean aprendidos y practicados en la vida cotidiana,
ya que el aprendizaje tiene que incorporar un cambio de
actitud y de vida en ellos.
Identificar errores frecuentes
El error más frecuente con los temas que se tratan en ecología
es hacerlos tan abstractos que ni siquiera significan una modificación de hábitos en los estudiantes. Si hay aprendizaje,
tiene que existir un cambio de hábitos y comportamiento
frente al medio ambiente.
Actividad: Comparando biomas (página 216)
Habilidades: Inferir
Orientaciones para su ejecución paso a paso
El objetivo principal de esta actividad es analizar la
estabilidad de los biomas de distintos lugares de Chile
y su relación con el clima del lugar y con la diversidad
específica. Esta actividad se presta para ser tratada
de manera transversal con la asignatura de Historia y
Geografía, en la que se puede analizar en mayor detalle la distribución geográfica de los distintos biomas.
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Orientaciones para promover la discusión de
resultados
En el norte, solo se dan especies que poseen mecanismos adaptativos capaces de responder a condiciones
climáticas extremas. Los vegetales se han adaptado
principalmente a la escasez de agua, mientras que los
animales, además, tienen adaptaciones para responder
a las dramáticas oscilaciones térmicas diarias. Esta
comunidad, bajo la influencia de tan fuerte selección
natural, posee una estabilidad que se podría llamar “de
resistencia”, ya que es muy difícil que otras especies
puedan invadir su hábitat.
El bioma resiste el ruido externo a pesar de su baja
diversidad específica, y difícilmente se alterará la
estructura del sistema. En la zona central, donde el
bioma más común es el matorral, con una diversidad
específica mucho mayor que la de sistemas desérticos,
los vegetales poseen gran cantidad de mecanismos
adaptativos, capaces de responder a la larga sequía de
verano y al frío invierno. La estabilidad de este sistema
se llamaría “de trayectoria”, y se basa en las sucesiones.
Si el lugar es alterado, por ejemplo, por un incendio
natural, ciertas especies oportunistas (que poseen
estrategia “r”) invaden el lugar, modifican el suelo y
hacen posible que otras especies ocupen ese hábitat,
y así sucesivamente, hasta llegar al mismo bioma de
antes del incendio.
En el sur, la selva valdiviana posee una elevadísima
diversidad específica, ya que las condiciones de temperatura y disponibilidad de agua permiten la existencia
de gran cantidad de especies vegetales y de animales
que se alimentan de ellas. La especie que invada ese
hábitat, probablemente tendrá éxito reproductivo y
podrá permanecer en el lugar. Sin embargo, el bioma
casi no sufrirá alteraciones y solo tendrá un desplazamiento en su equilibrio. A este tipo de estabilidad
se le podría denominar “plástica”. Finalmente, en el
extremo austral, las condiciones nuevamente extremas
determinan la existencia de muy pocas especies, solo
las capaces de responder a esas condiciones. Al igual
que en el bioma desértico, es poco probable la invasión
por cualquier especie.
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Los estudiantes deben hacer inferencias a partir de las
características de los distintos biomas. Incentívelos
a realizar conjeturas y a discutir argumentando sus
respuestas.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
Recuerde que hay diferentes sistemas de clasificación
de biomas, que suelen dividir la tierra en tres grandes
grupos —biomas terrestres, biomas de agua dulce y
biomas marinos— con un número no demasiado grande
de biomas. A escala planetaria, la selva tropical densa,
la sabana, la estepa, los bosques templados caducifolios o mixtos y la tundra, son los grandes biomas que
caracterizan la biosfera y que tienen un reparto zonal,
es decir, que no superan ciertos valores latitudinales.
A escala regional o continental, los biomas pueden ser
difíciles de definir, en parte porque existen diferentes
patrones y también porque sus fronteras pueden ser
difusas.
Los biomas, a menudo son conocidos por sus nombres
locales. Por ejemplo, un bioma de praderas, sabanas
y matorrales templado se conoce comúnmente como
estepa en el Asia central, como pradera en América del
Norte, y como pampa en América del Sur. Los pastizales tropicales se conocen como veldt en Australia,
y como sabana en África meridional.
Resultados esperados
1. Los del norte (desierto, altiplano) y austral.
2. Los de la zona central.
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unidad 4
Actividad: SEIA en Chile (página 219)
Habilidades: Investigar
Orientaciones para su ejecución paso a paso
Pída a las y los estudiantes que lean los aspectos generales
del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental. Puede
sugerirles que entren a la página Web del Ministerio
del Medio Ambiente, para obtener más información.
Orientaciones para promover la discusión de
resultados
En estos dos últimos años, hay dos proyectos que han
sido muy nombrados por los medios de comunicación: Pascua Lama y las Hidroeléctricas de Aysén. Si
no encuentran un proyecto en su región, pídales que
investiguen sobre estos.
Haga preguntas como: ¿Qué importancia tiene que
nuestra legislación exija hoy en día una EIA?
Orientaciones para promover la actividad
hacia el desarrollo de habilidades científicas
Proporcione ciertos parámetros para hacer la investigación: tipo de proyecto, envergadura de la inversión,
cambios que provocaría en el medio, forma en que los
aminorarían, etc.
Estrategias para el uso adecuado de recursos
En el sitio Web del Ministerio del Medio Ambiente
pueden obtener datos sobre diversos proyectos regionales.
Resultados esperados
Depende de la región en la que los alumnos vivan.
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actividad complementaria
Haga que los y las estudiantes desarrollen esta actividad al tratar la página 210 del Texto del Estudiante.
1. Los siguientes esquemas representan diferentes estadios de una sucesión. Ordénalos y menciona de qué tipo de sucesión
se trata. Explica qué ocurre en cada uno de ellos.
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información complementaria
La siguiente información complementaria se orienta a la profundización del contenido Actividad humana y medio
ambiente en Chile. Se conecta con la información de la página 218 del Texto del Estudiante.
Chile: el agua, ejemplo de desarrollo sustentable
Las inversiones realizadas por el Estado aseguraban en la década de los 90 una cobertura de agua potable de un 95%,
cifra que ponía a nuestro país en la vanguardia respecto de otros países latinoamericanos. El tratamiento de aguas
servidas en el área urbana en la misma fecha era de un 5%, con la consecuente contaminación tanto de los cuerpos
de agua superficiales (ríos y lagos) como del mar. Respecto de la contaminación de lagos, ríos y borde costero, en
la primera mitad de la década de los noventa, dada la falta de normas ambientales obligatorias para el tema hídrico,
las descargas industriales no contaron con reglas claras.
Para aumentar el porcentaje de cobertura de tratamiento de aguas servidas, el Gobierno exigió a las empresas sanitarias
presentar planes de desarrollo, estableciendo un cronograma que obliga a las empresas sanitarias a construir plantas de
tratamiento y ponerlas en operación, con la meta de lograr casi un 100% de cobertura para el año 2010. Como forma
de remediar la contaminación en ríos, lagos y costas, producto de descargas industriales, se definió un conjunto de
normas para controlar las emisiones y la calidad de cada uno de estos cuerpos o cursos de agua. Las normas de emisión de residuos líquidos a cuerpos de aguas superficiales y alcantarillados son obligatorias para todos los proyectos
nuevos que se desee instalar, y establecen un cronograma para el cumplimiento de las instalaciones preexistentes.
También se implementó un moderno sistema de control para la verificación del cumplimiento de estas normativas.
La paulatina construcción de plantas de tratamiento de aguas servidas está permitiendo recuperar gran parte de los
recursos de agua dulce del país. Esto es un hecho relevante, considerando que los residuos líquidos domiciliarios
son la principal fuente de contaminación de las aguas en Chile.
Respecto de las aguas marinas, un claro ejemplo de los avances registrados es la costa de la Región de Valparaíso,
en la zona central. Durante décadas este lugar sufrió una fuerte contaminación por descargas de aguas servidas, pero
la construcción de sistemas de tratamiento y evacuación permite que hoy tanto Valparaíso como sus playas aledañas
cumplan con la norma.
La calidad de las aguas está resguardada por distintas normativas, como las que controlan las descargas de residuos
líquidos al alcantarillado y a los cursos de agua. Estas serán complementadas con las normas de calidad para los ríos,
lagos y las aguas marinas, actualmente en elaboración. La implementación de las normas de calidad secundaria para
aguas continentales superficiales y marinas, permitirá el desarrollo del concepto de manejo de cuencas hídricas o
bahías, así como de los planes de descontaminación y/o prevención en el medio hídrico, e instrumentos adicionales
de gestión ambiental del recurso.
Fuente: http://www.sofofa.cl/ambiente/documentos/ejemplo.pdf
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información de contexto histórico
Esta información está orientada a complementar el contenido de la página 217 del Texto del Estudiante.
Toromiro: especie extinguida en Chile
El toromiro (Sophora toromiro) es una especie arbórea de la Isla de Pascua, ahora extinta en su medio natural. Es
un arbusto, de unos tres metros de altura, en el que el tronco principal puede alcanzar un grosor de unos 50 cm. Las
flores amarillas, se agrupan en racimos pedicelados, con pocas flores. El fruto en legumbre, presenta entre 1 a 6
semillas, que tienen forma elipsoide u ovoide.
La primera mención escrita describiendo el toromiro fue de Georg Forster. La planta fue descubierta en Isla de Pascua,
durante el segundo viaje por los mares del sur (1772 a 1775) de James Cook. Forster describe esta planta como un
arbusto de Mimosa, que crece hasta una altura de tres metros en grandes masas en la totalidad de la isla. Recolectó
partes de la planta para el Herbario del Natural History Museum, que actualmente se encuentran aún en la colección.
La madera dura del toromiro tenía numerosas aplicaciones en la cultura de la Isla de Pascua, como material de
construcción y para la producción de los artículos domésticos de consumo, pero predominante como materia prima
para sus rituales (Moai Kavakava, Rei-Miro). Sin embargo, la investigación arqueológica moderna consigna una
especie de Thespesia (en rapa nui mako‘i) como fuente de materia prima para los artefactos arriba comentados. El
uso humano intensivo contribuyó probablemente ya a su declive, aunque fue sobre todo durante los siglos XVIII y
XIX cuando fue utilizado de modo intensivo por los animales domésticos traídos por los europeos que se alimentaban
de las hojas de los árboles y de los arbustos así como de sus troncos.
William Thompson, quien visitó la Isla de Pascua en 1886 a bordo del barco Mohican con bandera estadounidense,
informó ver rodales de toromiro y de que una gran extensión había sido destruida a consecuencia del ramoneo de los
animales domésticos (pues en este tiempo pastaban unas 20.000 ovejas en la isla).
El arqueólogo Alfred Métraux fotografió entre 1934-1935 uno de los últimos ejemplares, en este tiempo ya al borde
de la extinción, en el cráter Rano Kau. Este último espécimen de Sophora toromiro en la isla, se extinguió en 1960,
quedando solamente unos pocos ejemplares desperdigados en algunos jardines botánicos y privados.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Sophora_toromiro
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recursos
El siguiente material se ha seleccionado con el propósito de completar, ampliar o sintetizar contenidos desarrollados
en el Texto del Estudiante.
Los efectos del calentamiento global en Chile
La temperatura de la Tierra aumentará entre 1,8 y 4 grados centígrados hasta finales de siglo, según el informe.
Además subraya que hay una "muy alta probabilidad" de que el calentamiento se deba a la actividad humana.
¿Y qué pasará en Chile? El doctor en química cuántica Eduardo Sanhueza, quien fue asesor del cambio climático de
la Conama, y que desde 1992 se desempeña profesionalmente en las negociaciones internacionales en torno al cambio
del sistema climático del planeta, asegura que el impacto en Chile será desde la Primera Región hasta la Antártica,
pero que estará mitigado por el océano Pacífico y su influencia sobre la costa chilena. En términos generales, el
científico sostiene que "va a aumentar la variabilidad climática. En este sentido, fenómenos como la Corriente del
Niño van a ser más frecuentes e intensos". Pero lo que subrayan los expertos, y en lo que también coincide Sanhueza,
es que los cambios más dramáticos vienen en términos de precipitaciones y sus efectos. "La zona altiplánica podría
recibir un incremento de lluvias anuales; desde la Segunda Región hasta Puerto Montt habría una disminución, y en
la zona austral aumentaría nuevamente". Al disminuir las precipitaciones, especialmente en la zona norte y central,
aumentaría la aridez del suelo, la que penetraría por el valle central entre la Región Metropolitana y la Octava Región.
Un tema de alta sensibilidad para los 500 expertos internacionales que se reúnen en París para ultimar sus nuevas
proyecciones del recalentamiento de la Tierra para este siglo, debido a las emisiones de dióxido de carbono y otros
gases de efecto invernadero, es la disponibilidad de agua en el mundo. Chile no está ajeno a este problema. "El motivo
de fondo en torno a Campos de Hielo, por ejemplo, es el recurso de agua: quién es dueño de ese glaciar. Porque una
de las manifestaciones del calentamiento global será la pérdida de masa de agua dulce", señala Sanhueza.
El desarrollo de la agricultura es otra área que también se verá afectada. "Muchas de las actividades frutícolas van
a tener que moverse hacia el sur. Se van a abrir espacios para actividades que eran menos favorecidas antes y que
ahora serían posibles en Chile por un clima más caliente. Por ejemplo, los cítricos. Se va a poder plantar papayas,
mangos y chirimoyas en el norte. Va a haber una reacomodación de la agricultura", explica Sanhueza.
La actividad forestal deberá adaptarse a este nuevo escenario climático. Las zonas más afectadas serán las regiones V,
VI y parte de la VII, por la baja de precipitaciones. Por el contrario, podría expandirse desde la VIII Región hacia el sur.
Respecto del aumento del nivel de las aguas, Sanhueza señala que hasta la Décima Región no debieran provocarse
cambios morfológicos, pero sí desde esa zona hacia el sur por sus costas bajas y desmembradas. Los puertos australes
tendrían problemas.
Fuente: http://achirem.org/index2.
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evaluaciones fotocopiables
Temas 1 y 2
Nombre: ____________________________________________________________________________
I. A continuación te presentamos un caso de alteración humana de un ecosistema. Lee detenidamente la información
y luego contesta las preguntas.
El lago Victoria, ubicado en la zona centro-oriental de África, está rodeado por tres países: Kenia, Uganda y Tanzania.
Es el segundo lago más grande del mundo y se muere debido a la introducción de especies foráneas. Esta es la causa
de la pérdida, de al menos un tercio, de biodiversidad mundial. Este lago, que era rico en especies autóctonas, está en
serio peligro de convertirse en un lago muerto. Todo comenzó en 1954 con la introducción de la perca del Nilo, un
depredador de 200 kg que consume grandes cantidades de peces pequeños, de los que se alimentaba tradicionalmente
la población nativa.
Por estos motivos, ya han desaparecido 200 de esas especies y 150 más se encuentran seriamente amenazadas. La
pesca de las percas se hace con explosivos y venenos, que contaminan el agua y hacen peligrosa una alimentación
a partir de estos peces. En 1989 se agravó el problema con la aparición de una planta acuática, el Jacinto de agua,
que era originaria del Ecuador. El crecimiento de esta planta es exponencial debido a los arrastres de nitratos que
se usan en la agricultura como abonos, y de los vertidos de aguas residuales. Su inusitado crecimiento impide el
paso de luz y oxígeno a las aguas y el transporte en barcos. Además, favorece el desarrollo del mosquito Anopheles,
que transmite la enfermedad de la malaria.
1.
2.
3.
4.
¿Qué es la biodiversidad? ¿que es la causa de su pérdida que se analiza en el texto? ¿Es muy significativa?
¿Cuáles son las dos relaciones tróficas que hacen que la perca del Nilo domine estas aguas?
¿Cuáles son los dos estilos de pesca que se analizan en el texto? ¿Cuál de ellos es más sostenible? ¿Por qué?
¿Por qué crece tanto el Jacinto de agua en el lago Victoria? ¿Qué factores limitantes aparecen como consecuencia de su proliferación? ¿Cómo afectan a los seres vivos autóctonos?
5. Señala las consecuencias que tienen para las personas los problemas del lago Victoria.
II. Indica dos problemas ambientales locales, que se presenten en Chile, para cada una de las tres categorías que se
presentan a continuación:
1. Contaminación en cualquiera de sus formas.
2. Deterioro o pérdida de recursos naturales.
3. Deterioro del ambiente construido o pérdida de calidad de vida en pueblos y ciudades.
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Rúbrica de evaluación de Temas 1 y 2
Interacciones biológicas; poblaciones y comunidades.
Relaciona la diversidad específica con el impacto de la intervención del ser humano en los sistemas biológicos.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
A partir de la lectura de un texto responde lo que se le plantea. En las respuestas se observa que logra relacionar
la diversidad específica con el impacto de la intervención humana en los sistemas biológicos. De este modo
responde, por ejemplo, las consecuencias que para seres vivos y humanos tiene la situación descrita en el texto.
Sus respuestas las basa en sus conocimientos previos, en el texto y en lo revisado en la Unidad. Además, plantea
ejemplos pertinentes al tema.
Bueno
Responde las preguntas que se desprenden del texto, relacionando la diversidad especifica con el impacto de la
intervención humana en los sistemas biológicos. Sus respuestas se basan en el texto y en lo revisado durante la
Unidad.
Satisfactorio
Responde las preguntas que se desprenden del texto, vinculadas con la relación existente entre la diversidad
específica y el impacto de la intervención humana en los sistemas biológicos, solo cuando otra persona le da apoyo
constante.
Necesita reforzamiento
Su desempeño impide afirmar que establece relación entre la diversidad específica y el impacto de la intervención
humana en los sistemas biológicos, puesto que deja incompletas las respuestas u omite.
Solucionario
I.
1. La biodiversidad es la variedad y riqueza de especies. La introducción de una especie exótica en un ecosistema
distinto al suyo, es decir, nuevo. Es altísima.
2. Se da una relación depredador-presa y una relación de mutualismo con el Jacinto de agua y su crecimiento exponencial, que da lugar a que la población de presas no cese.
3. Con venenos y con explosivos. Evidentemente, ninguna de las dos formas de pescar es sostenible, ya que ambas
traen consigo grandes y desfavorables impactos ambientales.
4. Crece tanto debido a los arrastres de nitratos constantes utilizados como abono en la agricultura. Impide el paso
de luz y de oxígeno por las aguas. Dan lugar a la extinción de otras especies y a un desequilibrio en el ecosistema
en el cual ha sido introducido.
5. Limita la producción primaria y, por lo tanto, la posterior producción en cadena de alimentos para los humanos.
Favorece el desarrollo del mosquito Anopheles, que da lugar a la enfermedad de la malaria
II.
1. Contaminación química, por microorganismos; visual; acústica, etc.
2. Sobreexplotación de bosques, peces, suelo, agua y aire.
3. Aumento de la congestión vehicular, localización de industrias en zonas densamente pobladas, falta de áreas
verdes y saneamiento básico (alcantarillado y agua potable), manejo de la basura domiciliaria e industrial, etc.
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evaluaciones fotocopiables
Temas 3 y 4
Nombre: ______________________________________________________________________________
1. Se dice que un país supera su biocapacidad cuando consume más recursos de lo que su territorio puede regenerar. Es
el caso de la Unión Europea, EE.UU., Japón, la India y China, con cargas de entre el 200% y el 600% por encima
de su biocapacidad.
a) ¿Cómo podrías explicar que países que no tienen el nivel de país altamente desarrollado, como la India, superen
su biocapacidad, al igual que países muy desarrollados, como EE.UU. o países europeos?
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
b) ¿Qué medidas habría que adoptar en cada caso para acercar el consumo del país a su capacidad de regeneración?
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
2. Enumera cinco problemas ambientales globales.
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
3. Nombra los factores ambientales que condicionan la distribución de los diferentes tipos de vegetación.
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
4. Introducir una nueva especie en una comunidad puede tener un gran número de efectos. Nombra alguna de estas
consecuencias, tanto para la especie introducida como para la comunidad.
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
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Rúbrica de evaluación de Temas 3 y 4
Biomas de Chile. Actividad humana y medio ambiente.
Comprende la confluencia de factores biológicos, sociales, éticos y culturales en problemas vinculados a la salud y el medio
ambiente. Relaciona la diversidad específica con el impacto de la intervención del ser humano en los sistemas biológicos.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
A partir de sus respuestas se observa que comprende la confluencia de factores biológicos, sociales, éticos y culturales
en los problemas vinculados a la salud y el medio ambiente. Es así que responde lo que se liga con la biocapacidad
y los problemas ambientales globales, entre otros. Además, es capaz de establecer las relaciones existentes entre
la diversidad especifica con el impacto de la intervención humana en los sistemas biológicos, determinando los
efectos de introducir una nueva especie en una comunidad. Sus respuestas las fundamenta sobre la base de sus
conocimientos previos y a lo revisado en la Unidad. Complementa sus respuestas con ejemplos pertinentes.
Bueno
Sus respuestas reflejan que comprende la confluencia de factores biológicos, sociales, éticos y culturales en los problemas
vinculados a la salud y el medio ambiente. Es así que responde, por ejemplo, lo relacionado con la biocapacidad y los
problemas ambientales globales, entre otros. También es capaz de establecer las relaciones existentes entre la diversidad
especifica con el impacto de la intervención humana en los sistemas biológicos, determinando los efectos de introducir
una nueva especie en una comunidad. Para responder se basa solo en lo revisado durante la Unidad.
Satisfactorio
Para responder las actividades que demuestran la comprensión de la confluencia de factores biológicos, sociales,
éticos y culturales en los problemas vinculados a la salud y el medio ambiente; y establecer las relaciones existentes
entre la diversidad especifica con el impacto de la intervención humana en los sistemas biológicos, requiere de la
guía constante de otra persona.
Necesita reforzamiento
Deja sus respuestas inconclusas o en blanco. Por ende, su desempeño durante el desarrollo de la actividad dificulta asegurar
que comprende la confluencia de factores biológicos, sociales, éticos y culturales en problemas vinculados a la salud y el
medio ambiente. Lo mismo sucede con la relación existente entre la diversidad específica y el impacto de la intervención
humana en los sistemas biológicos.
Solucionario
1. a)
Por la gran cantidad de habitantes de dichos países. A pesar de que el consumo por persona está muy por
debajo del de los países más desarrollados, la capacidad productiva de su superficie no alcanza a cubrir las
necesidades de su población.
b) En los países menos desarrollados propender al crecimiento económico, pues para satisfacer las necesidades
básicas de la población es necesaria una actividad económica eficiente. Garantizar la equidad o justicia social, o sea, que los beneficios del crecimiento económico lleguen a toda la población. Procurar la protección
ambiental, es decir, que el desarrollo humano no se realice a costa del deterioro del medio ambiente.
2. Cambio climático global, adelgazamiento de la capa de ozono, extinción de especies y pérdida de biodiversidad,
contaminación de océanos, escasez o mal uso de agua dulce, desertificación o desertización, falta de viviendas
y saneamiento básico
3. Temperatura, humedad, falta de nutrientes necesarios (nitrógeno, fósforo), distancia entre la zona de producción de
materia orgánica y la de degradación de la misma, y disposición de las unidades fotosintéticas.
4. Puede tener efectos diversos. Para la especie introducida podría ocasionar su extinción, o, al contrario, convertirla en la especie
dominante. Para la comunidad, tendería a romper el equilibrio que en esta se daba.
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unidad 4
evaluación de proceso
Elementos claves para responder las evaluaciones de proceso
Página 203
Tipo de interacción
En qué consiste
Resultado de la interacción
Especie A
Especie B
Ejemplo
Depredación
Una especie, el depredador (A), se
alimenta de otra, la presa (B).
+
-
Carnívoros y sus presas.
Competencia
Lucha por los mismos recursos.
.
-
Vegetales que compiten
por la luz.
Mutualismo
Ambas especies se benefician,
necesitándose obligatoriamente.
+
+
Líquenes.
Parasitismo
Una especie, el parásito (A), vive a
expensas de otra, el huésped (B).
+
-
Garrapata y gato.
Comensalismo
Una especie resulta beneficiada, y la
otra no se ve afectada.
+
0
Lapas que viven sobre
ballenas.
Amensalismo
Una especie resulta perjudicada, y
la otra no se afecta.
-
0
Hongo Penicillium y
bacterias.
Inquilinismo
Una especie obtiene cobijo y
protección, y la otra no se ve
afectada.
+
0
Pájaros que nidifican
sobre árboles.
Foresía
Una especie (A) es transportada por
otra (B).
+
0
Pez rémora y tiburón.
Cooperación
Ambas especies se benefician,
pudiendo vivir por separado.
+
+
Esponjas que viven sobre
conchas de moluscos.
Parte 1 (página 213)
Ver solucionario en la página 236 del Texto para el Estudiante, y la rúbrica en la página 146 de la Guía.
Parte 2 (página 213)
Ver solucionario en las páginas 236 y 237 del Texto para el Estudiante, y la rúbrica en la página 147 de la Guía.
Evaluación sumativa Unidad 3 (páginas 185 a 187)
Ver solucionario en la página 237 del Texto para el Estudiante, y la rúbrica en la página 148 de la Guía.
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Bibliografía
Textos relacionados con la Unidad
• Hoffmann A. y J. Armesto. Ecología: Conocer la casa de todos. Instituto de Ecología
y Biodiversidad. Editorial Biblioteca Americana. Chile, 2008.
• Comisión Nacional del Medio Ambiente CONAMA. Biodiversidad de Chile:
Patrimonio y Desafíos. 2008.
• OCDE-CEPAL. Evaluaciones del Desempeño Ambiental. Chile, 2005.
Páginas Web asociadas a la Unidad
Dirección URL
Descripción
http://www.biodiversidadla.org/portada_principal
Toda la temática de biodiversidad.
www.mma.gob.cl/
Página del Ministerio del Medio Ambiente
www.conaf.cl
Página de la Corporación Nacional Forestal.
http://www.biologia.org/
Portal de biología y ciencias de la salud.
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rúbricas para evaluaciones del texto
Unidad 1: Proteínas e información génica
Evaluación de proceso Parte 1 (página 37)
Comprende la naturaleza y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene, y cómo esta se
expresa a nivel celular y del organismo completo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Aplica el conocimiento que posee relacionado con la genética. De este modo formula explicaciones, por ejemplo
de las diferencias entre nucleótido y ácido nucleico. Define, determina características y funciones de estructuras
ligadas al tema. Es capaz de interpretar ilustraciones y representar lo que se le pide, por ejemplo, un fragmento de
ADN, un enlace peptídico. Además, plantea ejemplos propios pertinentes al tema.
Bueno
Es capaz de aplicar los conocimientos que posee acerca de la genética. Es así como formula explicaciones referentes
a diferencias entre nucleótido y ácido nucleico, por ejemplo. Hace definiciones, determina características y funciones
de estructuras ligadas al tema revisado. Además, es capaz de interpretar ilustraciones y representar lo que se le
pide, por ejemplo, un enlace peptídico o un fragmento de ADN.
Satisfactorio
Para lograr responder lo que se le plantea sobre la genética, formulando explicaciones, definiciones, determinando
características, funciones de estructuras ligadas al tema revisado, requiere del apoyo de otra persona; asimismo
para interpretar ilustraciones y representarlas.
Necesita reforzamiento
Su desempeño en el desarrollo de la actividad impide afirmar que logra aplicar sus conocimientos sobre genética y
la interpretación de ilustraciones y representación de lo que se le pide.
Evaluación de proceso Parte 2 (página 61)
Comprender la naturaleza y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene, y cómo esta se
expresa a nivel celular y del organismo completo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Responde adecuadamente las preguntas que se le plantean sobre la participación de los procesos de replicación,
transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información genética. Además, sus respuestas dan cuenta
de que comprende que la misma información genética se expresa en forma distinta en diferentes células. Es capaz
también de plantear ejemplos propios a partir de la actividad.
Bueno
Desarrolla la actividad planteada respondiendo las preguntas vinculadas con la participación de los procesos de
replicación, transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información genética. En sus respuestas se
observa que comprende que la misma información genética se expresa en forma distinta en diferentes células.
Satisfactorio
Desarrolla la actividad que se le plantea; sin embargo, para responder adecuadamente lo que se vincula con la
participación de los procesos de replicación, transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información
genética, requiere del apoyo constante de otra persona. Sucede lo mismo en sus respuestas que se ligan con que
la misma información genética se expresa en forma distinta en diferentes células.
Necesita reforzamiento
Su desempeño durante la actividad impide afirmar que logra aplicar sus conocimientos respecto a la genética, ya
que no le da respuesta a lo que se le plantea.
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Evaluación de proceso Parte 3 (página 75)
Comprende la relación entre genes y función de proteínas: enzimas y proteínas estructurales como expresiones de la información genética. Identifica
los principios básicos de ingeniería genética y sus aplicaciones productivas. Reconoce las propiedades de la biotecnología.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Aplica sus conocimientos sobre genes, funciones enzimáticas (catálisis y actividad enzimática), ingeniería genética,
sus aplicaciones productivas, y las propiedades de la biotecnología. Es así como formula explicaciones basándose
tanto en sus conocimientos previos como en lo revisado durante la Unidad, y complementa sus respuestas con
ejemplos pertinentes. Además, es capaz de interpretar una ilustración ligada a las enzimas, reconociendo sus
características.
Bueno
Logra aplicar sus conocimientos sobre genes, funciones enzimáticas (catálisis y actividad enzimática), ingeniería
genética, sus aplicaciones productivas, y las propiedades de la biotecnología. De este modo, formula explicaciones
basándose únicamente en lo revisado durante la Unidad. También interpreta una ilustración ligada a las enzimas,
reconociendo sus características.
Satisfactorio
Para desarrollar la actividad requiere del constante apoyo de otra persona; de este modo logra responder,
sucintamente, las preguntas relacionadas con ADN, funciones enzimáticas, ingeniería genética y biotecnología.
Necesita reforzamiento
El desempeño que se observa a lo largo de la actividad es insuficiente para afirmar que aplica sus conocimientos
sobre la relación entre genes y función de proteínas: enzimas y proteínas estructurales; que identifica los principios
básicos de la ingeniería genética y sus aplicaciones productivas; que reconoce las propiedades de la biotecnología.
Evaluación sumativa Unidad 1 (páginas 79 a 81)
Comprender la naturaleza y estructura molecular del material genético, el tipo de información que contiene, y cómo esta se expresa a nivel celular y
del organismo completo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Responde adecuadamente las preguntas que se le plantean sobre la participación de los procesos de replicación,
transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información genética. Además, sus respuestas dan cuenta
de que comprende que la misma información genética se expresa en forma distinta en diferentes células. Es capaz
también de plantear ejemplos propios a partir de la actividad.
Bueno
Desarrolla la actividad planteada respondiendo las preguntas vinculadas con la participación de los procesos de
replicación, transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información genética. También, en sus respuestas
se observa que comprende que la misma información genética se expresa en forma distinta en diferentes células.
Satisfactorio
Desarrolla la actividad que se le plantea. No obstante, para responder adecuadamente lo que se vincula con la
participación de los procesos de replicación, transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información
genética, requiere del apoyo constante de otra persona. Sucede lo mismo en sus respuestas ligadas con que la
misma información genética se expresa en forma distinta en diferentes células.
Necesita reforzamiento
Su desempeño durante la actividad impide afirmar que logra aplicar sus conocimientos respecto a la genética, ya
que no da respuesta a lo que se le plantea.
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Unidad 2: Agentes patógenos y sistemas de defensa
Evaluación de proceso Parte 1 (página 107)
Conoce las características particulares y la diversidad de bacterias y virus, apreciando sus propiedades como agentes patógenos y como herramientas
esenciales de la biotecnología.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Sus respuestas dan cuenta de que aplica el conocimiento que posee sobre las bacterias, por ejemplo, reconoce
sus formas apoyándose en imágenes, formas de reproducción, y procesos que llevan a cabo en la transmisión de
material genético. Asimismo, se observa que conoce las características de los virus. Además, es capaz de plantear
ejemplos propios a partir de lo revisado.
Bueno
En sus respuestas se observa que aplica lo que sabe respecto a los virus y las bacterias, específicamente en lo que
respecta a sus formas, reproducción, y procesos que llevan a cabo en la transmisión de material genético.
Satisfactorio
Es capaz de dar respuesta adecuadamente a la actividad, es decir, responder lo que tiene que ver con los virus y
las bacterias: sus formas, reproducción, y procesos que lleva a cabo en la transmisión del material genético, solo si
recibe el apoyo de otra persona.
Necesita reforzamiento
Su desempeño impide afirmar que es capaz de aplicar el conocimiento que posee sobre los virus y las bacterias, sus
formas, reproducción, y transmisión de material genético.
Evaluación de proceso Parte 2 (página 131)
Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Sus respuestas reflejan que comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa
del organismo. De este modo, es capaz de reconocer, por ejemplo: mecanismos de defensa específicos, situaciones
que provocan inmunidad, órganos ligados a la inmunidad, tipos de inmunidad. Además de las características propias
de los linfocitos T y B, determina en qué consiste la teoría de la selección clonal. También es capaz de plantear
ejemplos propios a partir de lo realizado en la actividad.
Bueno
Sus respuestas dan cuenta de que comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en
la defensa del organismo. Es así como reconoce, por ejemplo: mecanismos de defensa específicos, situaciones que
provocan inmunidad, órganos ligados a la inmunidad, tipos de inmunidad, características propias de los linfocitos T
y B. También determina en qué consiste la teoría de la selección clonal.
Satisfactorio
Logra responder lo que se vincula con el funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo,
reconociendo mecanismos de defensa específicos, las situaciones que generan inmunidad y los órganos ligados a
esta, los tipos de inmunidad, características propias de los linfocitos T y B, siendo capaz de determinar además en
qué consiste la teoría de la selección clonal. Desarrolla la actividad adecuadamente, siempre y cuando otra persona
le guíe.
Necesita reforzamiento
Las respuestas que da al desarrollar la actividad impiden afirmar que comprende los principios generales del
funcionamiento del sistema inmune.
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Evaluación sumativa Unidad 2 (páginas 135 a 137)
Conoce las características particulares y la diversidad de bacterias y virus, apreciando sus propiedades como agentes patógenos y como herramientas
esenciales de la biotecnología. Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa de los organismos. Interpreta
gráficos y esquemas.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Sus respuestas dan cuenta de que aplica el conocimiento que posee sobre las características de bacterias y virus
en términos celulares y genéticos, por ejemplo: determinando función de la pared y membrana celular en bacterias.
Sus respuestas reflejan que comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la
defensa del organismo, en cuanto a, por ejemplo: reconocer las propiedades de los anticuerpos, características de
los sistemas inmunes, entre otros. Es capaz de explicar, con sus palabras, gráficos y esquemas relacionados con
la inmunidad. Desarrolla la actividad basándose en sus conocimientos previos y en lo revisado durante la Unidad.
Bueno
Sus respuestas reflejan que aplica el conocimiento que posee sobre las características de bacterias y virus. Asimismo,
dan cuenta de que comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del
organismo, reconociendo propiedades de los anticuerpos y característica del sistema inmune, por ejemplo. Explica
con sus palabras lo que se le pide respecto a los gráficos y esquemas relacionados con la inmunidad. Desarrolla la
actividad basándose solo en lo revisado durante la Unidad.
Satisfactorio
Desarrolla la actividad solo si otra persona le da apoyo constante. De este modo logra responder aquello que se
relaciona con las características de virus y bacterias y con los principios generales del funcionamiento del sistema
inmune. Para explicar gráficos y esquemas se basa en las palabras de otra persona.
Necesita reforzamiento
El desempeño durante la actividad impide asegurar que responde aplicando los conocimientos concernientes a
las características de virus y bacterias, y a los principios generales del funcionamiento del sistema inmune. No se
observa interpretación de gráficos y esquemas.
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Unidad 3: Biología humana y salud
Evaluación de proceso Parte 1 (página 169)
Comprende las características esenciales de los mecanismos de defensa del organismo contra microorganismos y virus, sus
alteraciones y el desarrollo y utilización de terapias preventivas y curativas para la erradicación y tratamiento de las principales
enfermedades que afectan actualmente a la Humanidad.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
En sus respuestas se observa que logra aplicar los conocimientos que posee acerca de los mecanismos de defensa
del organismo contra agentes patógenos. Por ejemplo, es capaz de reconocer un microorganismo patógeno a partir
de una imagen, determinar características de los microorganismos, explicar el mecanismo de acción del virus del
sida en el organismo, y la resistencia bacteriana, entre otros. Además, a partir de sus conocimientos establece
las causas de enfermedades como la tuberculosis, la influenza, cómo prevenir el contagio de VIH. A lo largo de la
actividad, es capaz de plantear ejemplos propios pertinentes a lo revisado que complementan sus explicaciones.
Bueno
Responde lo que se vincula con los mecanismos de defensa del organismo contra microorganismos y virus.
Reconoce un microorganismo patógeno a partir de una imagen, determina características de los microorganismos,
puede explicar el mecanismo de acción del virus sida en el organismo, la resistencia bacteriana y otros. Reconoce
las causas de enfermedades como la tuberculosis y la influenza y cómo prevenir el contagio de VIH.
Satisfactorio
Responde lo que tiene que ver con los mecanismos de defensa del organismo contra agentes patógenos, sus
alteraciones y el desarrollo y utilización de terapias preventivas y curativas para la erradicación y tratamiento de
enfermedades. Sin embargo, requiere del apoyo constante de otra persona para desarrollar la actividad.
Necesita reforzamiento
Su desempeño durante la actividad impide afirmar que es capaz de aplicar los conocimientos que posee sobre los
mecanismos de defensa del organismo contra microorganismos y virus, sus alteraciones, desarrollo y utilización de
terapias preventivas y curativas para combatir enfermedades.
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Evaluación de proceso Parte 2 (página 181)
Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa del organismo. Interpreta imágenes alusivas al tema.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Desarrolla la actividad planteada, reflejando que comprende las características de los mecanismos de defensa que
posee el organismo contra microorganismos y virus. Concretamente, esto se refleja en que responde de forma
correcta lo que tiene relación con reconocer enfermedades autoinmunes, determinar cuándo se produce shock
anafiláctico, o bien qué originan los trasplantes. Además, interpreta una ilustración relativa a la inmunidad en el
organismo, reconociendo y explicando la función de mastocitos, la histamina y la citoquinas. En sus respuestas
integra sus conocimientos previos y lo revisado durante la Unidad.
Bueno
Responde lo que tiene relación con reconocer enfermedades autoinmunes, determinar cuándo se produce shock
anafiláctico, o bien qué originan los trasplantes. Además, interpreta una ilustración relativa a la inmunidad en el
organismo, reconociendo y explicando la función de mastocitos, la histamina y la citoquinas. En sus respuestas
incluye solo lo revisado en la Unidad.
Satisfactorio
Logra desarrollar lo que se le plantea en la actividad relativa a los mecanismos de defensa del organismo contra
patógenos, respondiendo lo que tiene que ver con reconocer enfermedades autoinmunes, shock anafiláctico. No
obstante, lo hace solo con la ayuda de otra persona. Lo mismo sucede con las preguntas relacionadas con una
ilustración sobre la inmunidad.
Necesita reforzamiento
Su desempeño impide afirmar que aplica sus conocimientos sobre mecanismos de defensa que posee el organismo
contra agentes patógenos.
Evaluación sumativa Unidad 3 (páginas 185 a 187)
Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa de los organismos. Analiza gráficos relacionados con
distintas enfermedades presentes en la actualidad.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Desarrolla la actividad dando respuesta a las situaciones que se le presentan. Es así que organiza información en una
tabla respecto a los grupos sanguíneos. También responde lo que tiene que ver con las características y combate de
distintas enfermedades: en qué consisten, fases, riesgo; la interacción que se produce entre bacterias y medicamentos;
la autoinmunidad, las vacunas, entre otros temas. Además, aplica los conocimientos sobre el tema analizando gráficos
ligados a enfermedades como el Hanta y la gonorrea, determinando estacionalidad, cantidad de casos o bien la interacción
entre antibióticos y bacterias. Desarrolla la actividad integrando sus conocimientos previos y lo revisado durante la Unidad.
Bueno
Responde a las distintas preguntas planteadas. Organiza datos en una tabla, selecciona alternativas correctas,
formula explicaciones e interpreta gráficos según corresponda. Todo lo anterior ligado al funcionamiento del sistema
inmune. Es así como responde, por ejemplo: características y combate de distintas enfermedades: en qué consisten,
fases, riesgo; la interacción entre bacterias y medicamentos; autoinmunidad; vacunas, entre otros temas. Analiza
gráficos. Si bien desarrolla la actividad, comete errores que corrige oportunamente.
Satisfactorio
Para dar respuesta a las distintas preguntas, requiere del apoyo constante de otra persona; solo así logra seleccionar
las alternativas correctas, formular explicaciones, organizar datos en una tabla e interpretar gráficos. Todo lo anterior
ligado al funcionamiento del sistema inmune.
Necesita reforzamiento
Su desempeño durante el desarrollo de la actividad impide observar claramente que aplica sus conocimientos
relativos al funcionamiento del sistema inmune en la defensa de los organismos.
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Unidad 4: Organismo y ambiente
Evaluación de proceso Parte 1 (página 213)
Comprende las características esenciales de los mecanismos de defensa del organismo contra microorganismos y virus, sus alteraciones y el
desarrollo y utilización de terapias preventivas y curativas para la erradicación y tratamiento de las principales enfermedades que afectan actualmente
a la Humanidad.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Es capaz de aplicar sus conocimientos referidos a las relaciones que se dan en una comunidad. Es así como
organiza información acerca de las relaciones intraespecíficas (depredación, mutualismo, competencia, parasitismo,
entre otras) en una tabla, donde explica la naturaleza de esas interacciones en términos de ganancia o pérdida para
las especies implicadas. Apoya sus explicaciones con ejemplos. Además, a partir de los datos dados aplica modelos
matemáticos para determinar la natalidad y densidad de la población de distintos países. Explica el crecimiento
exponencial de una población. Apoya sus respuestas con ejemplos pertinentes.
Bueno
Aplica sus conocimientos acerca de las interacciones que se dan dentro de una comunidad, como depredación,
mutualismo, comensalismo, competencia. Esto se refleja en que organiza lo que sabe en una tabla donde determina
la naturaleza de las interacciones en términos de ganancia o pérdida para las especies implicadas. A partir de los
datos entregados aplica modelos matemáticos que le permiten determinar natalidad y densidad de poblaciones de
distintos países. Explica el crecimiento exponencial. Al ejemplificar y hacer los cálculos, comete errores que logra
corregir a tiempo.
Satisfactorio
Requiere del apoyo constante de otra persona para organizar los datos relacionados con las interacciones en
términos de ganancias o pérdidas para las especies implicadas y aplicar modelos matemáticos que permitan
determinar natalidad y densidad.
Necesita reforzamiento
Su desempeño en el desarrollo de las distintas actividades impide determinar que logra aplicar sus conocimientos
referidos a las interacciones que se dan dentro de una comunidad. Lo mismo sucede cuando aplica modelos
matemáticos para determinar natalidad y densidad de población.
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Evaluación de proceso Parte 2 (página 221)
Aplica sus conocimientos sobre biomas chilenos. Reconoce especies en peligro de extinción. Analiza los efectos de la intervención
del ser humano en el ambiente. Reconoce la importancia de los impactos ambientales.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
En el desarrollo de la actividad aplica sus conocimientos sobre los biomas chilenos, organizando los datos en una
tabla en relación a su ubicación, clima, paisaje, flora y fauna presentes en ellos. En relación a lo anterior, es capaz
de reconocer el bioma al que corresponde su entorno más cercano y determinar consecuencias y pasos a seguir
en una situación determinada. Clasifica especies vegetales y animales en peligro de extinción; y analiza las causas
por las que se encuentran en peligro. Reconoce efectos directos e indirectos que genera sobre el medio ambiente
la intervención humana, específicamente de la explotación minera. Además, indaga en distintas fuentes estudios
de impacto ambiental de su región, reconociendo la importancia de estos. Desarrolla la actividad basándose en sus
conocimientos previos y en lo revisado durante la Unidad.
Bueno
Desarrolla la actividad, organizando los datos sobre biomas en una tabla. Además, reconoce el bioma al que
corresponde su entorno más cercano. Clasifica especies vegetales y animales en peligro de extinción. Reconoce
efectos directos e indirectos de la intervención del ser humano en el ambiente, específicamente la explotación
minera. Revisa distintas fuentes en búsqueda de estudios de impacto ambiental de su región, y reconoce la
importancia de estos.
Satisfactorio
Para desarrollar la actividad requiere del apoyo constante de otra persona Es así que responde lo relacionado con
biomas (ubicación, clima, paisaje, flora y fauna); determina el bioma de su entorno; clasifica especies vegetales
y animales en peligro de extinción; reconoce efectos directos e indirectos de la explotación minera. Determina
la importancia de los estudios de impacto ambiental para el ambiente, pero utiliza los estudios que buscaron sus
compañeros.
Necesita reforzamiento
Su desempeño en el desarrollo de la actividad dificulta afirmar que aplica sus conocimientos referentes a los biomas,
a las especies en peligro de extinción, y a los efectos directos e indirectos de la explotación minera. Tampoco se
puede asegurar que busca estudios de impacto ambiental y determina la importancia de estos para el ambiente.
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Evaluación sumativa Unidad 4 (páginas 225 a 227)
Entiende la interdependencia entre organismos como determinante en las propiedades de las poblaciones. Reconoce los atributos básicos de las
poblaciones y comunidades, determinando los factores que condicionan su distribución. Analiza tablas y gráficos vinculados al tema.
Niveles de logro
Descriptores
Excelente
Sus respuestas dan cuenta de que entiende la interdependencia entre organismos como determinantes en las
propiedades de las poblaciones. Además, reconoce los atributos básicos de las poblaciones y comunidades,
determinando los factores que condicionan su distribución. De este modo caracteriza una población, un nicho
ecológico o una asociación entre especies, por ejemplo. También construye tablas y analiza gráficos, los que
interpreta a partir de los conocimientos previos que posee y de lo revisado en la Unidad. A lo largo de la actividad
plantea ejemplos propios pertinentes.
Bueno
Sus respuestas reflejan la aplicación de los conocimientos sobre la interdependencia entre organismos como
determinantes en las propiedades de las poblaciones. Además, reconoce los atributos básicos de las poblaciones
y comunidades, determinando los factores que condicionan su distribución. Caracteriza una población, un nicho
ecológico o una asociación entre especies, por ejemplo. Analiza gráficos y construye tablas ligados al tema, los
interpreta basándose únicamente en lo revisado en la Unidad.
Satisfactorio
Responde las actividades relacionadas con la interdependencia entre organismos como determinantes en las
propiedades de las poblaciones. Reconoce, además, los atributos básicos de las poblaciones y comunidades
determinando los factores que condicionan su distribución. También responde, aunque sucintamente, a partir de
la revisión de tablas y gráficos. Sin embargo, las respuestas son realizadas solo cuando recibe el apoyo de otra
persona.
Necesita reforzamiento
El desempeño presentado a lo largo de la actividad impide afirmar que entiende la interdependencia entre organismos
como determinante de las propiedades de las poblaciones, y que reconoce los atributos básicos de las poblaciones
y comunidades, determinando los factores que condicionan su distribución. Esto, porque responde al azar u omite.
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Evaluaciones modeladas
a) Pauta de evaluación de una actividad indagatoria
hhh
1
2
3
4
5
6
CATEGORÍA
NO LOGRADO
MEDIANAMENTE
LOGRADO
LOGRADO
DESTACADO
Resolución
de problemas.
Planifica en forma
incipiente las etapas
del proyecto, sin poder
resolver la mayor parte
de los aspectos surgidos
durante el proceso y
además se observan deficiencias en el aspecto
formal y/o la culminación
del trabajo.
Planifica las etapas
del proyecto, no logrando resolver todos
los aspectos del plan
surgidos durante el
proceso o la planificación y además se
observan deficiencias
en el aspecto formal
del trabajo.
Planifica las
etapas del proyecto logrando
un resultado
óptimo, habiendo
no resuelto todos
los aspectos
del proyecto
surgidos durante
el proceso o la
planificación.
Planifica y logra
resolver todas las
etapas del proyecto y
además se sobrepone a las situaciones y
dificultades surgidas
durante el proceso,
alcanzando un resultado destacado.
Pensamiento
crítico
Análisis y
síntesis
coherente.
No logra analizar ni sintetizar coherentemente el
contenido del proyecto y
además existen relaciones o ideas incoherentes
o inapropiadas.
Analiza y sintetiza coherentemente el contenido del proyecto,
existiendo relaciones
o ideas incoherentes
o inapropiadas.
Analiza y
sintetiza coherentemente el
contenido del
proyecto.
Analiza y sintetiza articulada y coherentemente el contenido
del proyecto.
Elaboración
Diseño y
aplicación de
los materiales.
Desarrolla en forma
incipiente la elaboración de los elementos
del proyecto así como
la aplicación de los
materiales.
Desarrolla medianamente la elaboración
de los elementos
del proyecto y/o la
aplicación de los
materiales.
Logra elaborar
adecuadamente
los elementos
del proyecto y la
aplicación de los
materiales.
Destaca en la elaboración de los elementos del proyecto,
en su construcción
y en el uso de los
materiales.
Desarrollo
del trabajo en
equipo.
No realiza o realiza de
manera incompleta su
participación en el trabajo en equipo. Su actitud
no contribuye a buscar
soluciones en su grupo
de trabajo.
Alcanza un mediano
desempeño en el
trabajo en equipo,
siendo su actitud
poco participativa y
poco solidaria. Su
desempeño contribuye muy poco a
buscar soluciones en
su grupo de trabajo.
Logra un
adecuado trabajo en equipo,
siendo su actitud
participativa.
Destaca por su
aporte y su actitud
participativa favoreciendo el trabajo
en equipo. Además
su desempeño
contribuye a buscar
soluciones en su
grupo de trabajo.
Creatividad en
la experimentación y en
la puesta en
práctica.
No incorpora creatividad
en el uso de los contenidos y materiales del
proyecto, evidenciándose
soluciones o elecciones
ampliamente comunes y
sin originalidad.
Incorpora medianamente creatividad
durante la experimentación y la
puesta en práctica,
evidenciandose soluciones o elecciones
comunes y poco
originales.
Logra creatividad durante
el proceso de
experimentación
y la puesta en
práctica.
Destaca la creatividad durante
el proceso de
experimentación y la
puesta en práctica,
aportando nuevas
ideas y soluciones.
No logra cumplir con
plazos y compromisos
establecidos.
Logra medianamente
cumplir con plazos y
compromisos establecidos, existiendo
evidencia de atrasos
y/o incumplimientos
y/o falta de materiales. Falta mucho por
mejorar.
Cumple adecuadamente con
plazos y compromisos establecidos, existiendo
una evidencia de
incumplimiento
durante el
proceso.
Destaca por cumplir
con plazos y compromisos establecidos
durante todo el
proceso del proyecto.
4
6
8
Comprender
Participación
Creatividad
Responsabilidad
ñññ
Cumple con
plazos y
compromisos
establecidos.
Puntaje
2
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Puntaje
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b) Pautas para evaluar diversas modalidades de trabajo colaborativo
S: Siempre
F: Frecuentemente
CRITERIOS
A: Algunas veces
AUTOVALORACIÓN
P: Pocas veces
CONCEPTO
DOCENTE
N: Nunca
VALORACIÓN
CONJUNTA
Busco alternativas, pregunto, para la solución
de problemas.
Busco el porqué de las cosas.
Manejo diferentes fuentes de información.
Asumo actitud crítica preguntándome cuán
confiable o seria es la información de que
dispongo.
Hago buen uso de los materiales e implementos
de que dispongo.
Participo aportando ideas y me intereso por que
se logre el objetivo del trabajo propuesto.
Tengo conciencia de que al trabajar debo hacer
esfuerzos por comprender, relacionar y aplicar
los conceptos tratados en el trabajo, a mi vida
cotidiana. Me pregunto, por ejemplo, ¿dónde
los he visto.
Estoy consciente de que debo revisar el trabajo
antes de entregarlo para detectar y corregir
posibles errores.
Trato de pensar siguiendo una forma coherente
para razonar y cuando no se me ocurre le
pregunto a mi profesor(a).
Soy innovador, le pongo algo de mí, evito la
copia en el desarrollo de mis trabajos o en los
que participo.
Generalmente pregunto sobre los temas
trabajados a otras personas para entender
mejor y ver su aplicación en mi vida cotidiana.
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c) Pauta para exposiciones grupales orales
Problema:
Grupo:
Presentador:
Bien
Mal
Necesita
mejorar
Explican claramente sus ideas.
Preguntan por otras soluciones a la clase.
Extienden el problema mediante la presentación a la clase de un problema
nuevo derivado del presentado, mostrando patrones en el problema, o bien
mostrando similitudes de este problema con otro realizado previamente.
Realizan buenas preguntas a la clase, tales como: ¿De qué manera ...?,
¿Es esta la respuesta posible? ¿Qué pasa si...?
Responden las preguntas realizadas por la clase.
Se apoyan en diversos medios para las presentación oral del trabajo.
Se expresan en forma audible y clara.
Si reciben una respuesta incorrecta, la usan para crear una discusión.
El grupo no es agresivo entre sí ni con en el resto de sus compañeros.
El grupo apoya la exposición, estuvo atento y/o contribuyó.
Miembros del grupo participan en otras discusiones de problemas.
El grupo trabaja unido.
Todos los miembros del grupo tienen tarea para la casa.
Escuchan las ideas de otras personas en el trabajo para la casa o corrigiendo
las soluciones y las preguntas.
Puntaje mínimo: 28
Puntaje recibido:
Para usar esta pauta en la calificación del trabajo de los estudiantes, use la siguiente
escala:
Bien:
Necesita mejorar:
Mal:
2 puntos
1 punto
0 punto
El puntaje mínimo posible es de 32 puntos, que puede ser transformado en una nota de 1 a 7, usando la
siguiente fórmula: Nota = Puntaje · 0,2 + 1.
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d) Pauta de autoevaluación del trabajo en grupo
Donde las iniciales empleadas tienen el siguiente significado:
M.V.: Muchas veces
A.V.: Algunas veces
P.V.:
¿Cómo lo hicimos en grupo?
M.V A.V P.V.
Pocas veces
¿Cómo lo hice yo?
Cada uno de nosotros contribuyó con ideas.
Yo contribuí con mis ideas.
Nos escuchamos entre nosotros.
Yo escucho a mis compañeros.
Respetamos turnos para opinar.
Respeté los turnos para opinar.
Para mejorar nuestro trabajo podríamos...
Para mejorar mi trabajo puedo...
M.V A.V P.V.
e) Modelo para evaluar el trabajo experimental (laboratorio o trabajos prácticos)
Las partes que debe comprender el informe o presentación del trabajo debe contener las siguientes secciones:
Nombre del alumno(a):
S: Siempre
F: Frecuentemente
A: Algunas veces
P: Pocas veces
N: Nunca
Escoger el título del experimento o del informe por realizar.
Introducción al tema por tratar.
Identificar el problema que se quiere resolver.
Plantear la hipótesis.
Identificar y recopilar los materiales por utilizar.
Describir lo pasos a seguir de acuerdo con el orden temporal.
Anotar las observaciones y datos importantes del experimento o actividad.
Comunicar los datos en tablas, gráficos o esquemas.
Redactar conclusiones que se relacionen con la hipótesis.
Discusión del problema planteado.
Difusión del trabajo si se requiere.
Qué otras preguntas faltaron o se abrieron producto de esta experimentación.
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