INSTITUTO SUPERIOR DE FORMACIÓN DOCENTE Y TÉCNICA 9-002 TOMÁS GODOY CRUZ

LOS CAMBIOS SE CONTRUYEN DESDE ADENTRO Y NOSOTROS TE AYUDAMOS A CONSTRUIR LOS TUYOS

INGRESO 2016 PROFESORADO DE BIOLOGÍA

DATOS INSTITUCIONALES Horarios de atención: De 8.00 a 23.50 hs. Dirección: Mitre 929 - 5500 - Mendoza/Capital Teléfonos: 0261 4296559 E-mail de consultas: [email protected] URL: http://ens9002.mza.infd.edu.ar

La Institución se encuentra ubicada en el micro centro de la Ciudad de Mendoza, zona urbana. La ubicación espacial es un factor que posibilita el acceso de los distintos actores a la Institución, en especial los estudiantes, quienes provienen de distintos departamentos de Mendoza. El cursado de las carreras, en la Ciudad de Mendoza, se distribuyen en tres edificios que forman parte de una misma manzana, se ubican uno al lado del otro, entre las calles, Rivadavia al norte, Mitre al oeste y Montevideo al sur. Dos, de los tres edificios se comparten con los otros niveles de la Escuela, Nivel Medio y Primario En el marco espacial circundante se relaciona con otras organizaciones del Sistema Educativo, comercial, financiero, organismos gubernamentales y no gubernamentales. Relaciones necesarias para la profesionalización de los estudiantes, tanto para la formación docente como para la formación técnica. Estas organizaciones son denominadas por la legislación vigente “escuelas asociadas” y en sentido amplio “instituciones asociadas”, el establecimiento de relaciones con las mismas, se constituye en una las exigencias para el desarrollo y continuidad de la Institución en el medio. Desde sus inicios en 1878, el Instituto de Formación Docente y Técnica 9-002, se ha propuesto generar procesos de cambio que posibiliten el fortalecimiento de carreras de formación existentes y la propuesta de nuevas ofertas que resignifiquen su tradición como Instituto de Formación Docente de calidad académica. Nuestra Institución se convirtió desde su fundación en un centro educativo relevante por: Implementar la difusión de teorías pedagógicas renovadas Responder a las demandas políticas y sociales Implementar diversas modalidades de formación docente

OFERTA ACADÉMICA: Nuestra escuela es una institución de Formación Docente y Técnica, de Nivel Superior, dependiente de la Dirección General de Escuelas de la Provincia de Mendoza. El

alcance del título docente y/o técnico habilita para ejercer la docencia en el nivel para el cual se otorga el mismo, o ejercer dentro del campo técnico. Nuestra escuela desarrolla, no sólo formación inicial docente o técnica, sino también cumple las funciones de capacitación, perfeccionamiento y actualización docente y de promoción, investigación y desarrollo en educación. Los títulos otorgados por esta institución son OFICIALES y tienen validez nacional. La ley de Educación Provincial en su Artículo 103, explicita “Las instituciones de educación superior no universitaria de gestión estatal y privada otorgarán títulos profesionales de validez nacional...” La Escuela Normal es una institución pública de gestión estatal. Los planes de estudio de las carreras que se cursan fueron aprobados por la Dirección General de Escuelas de Mendoza y sus títulos poseen validez nacional, avalados por el Ministerio de Educación de la Nación (Argentina).

Profesorado en Lengua y Literatura para Educación Secundaria Perfil Profesional: -

Asumirse como un ser autónomo, comprometido con la realidad sociocultural en la cual está inserto Construir dinámicamente una identidad como profesional docente. Desplegar prácticas educativas en las cuales manifieste la capacidad de desempeñarse profesionalmente en diversas estructuras organizacionales, orientaciones y modalidades de la Educación Secundaria.

Duración del cursado: 4 años Régimen de estudios: cuatrimestral o anual

Profesorado en Matemática para Educación Secundaria Perfil Profesional: Diseñar y desarrollar la tarea de enseñar saberes matemáticos. Garantizar el aprendizaje disciplinar en contextos diversos. Duración del cursado: 4 años Régimen de

estudios: cuatrimestral o anual

Profesorado de Educación Primaria Perfil Profesional: -Pretende la formación de un docente con capacidad de asumirse como un ser autónomo, comprometido con la realidad sociocultural en la cual está inserto. -Organizar y dirigir situaciones de aprendizaje, utilizando los contextos sociopolítico, sociocultural y sociolingüístico como fuentes de enseñanza. -Acompañar el avance en el aprendizaje de los/as alumnos/as identificando tanto los factores que lo potencian como los obstáculos que constituyen dificultades para el aprender. -Reconocer y utilizar los recursos disponibles en la escuela para su aprovechamiento en la enseñanza. - Seleccionar y utilizar nuevas tecnologías de manera contextualizada. Duración del cursado: 4 años Régimen de estudios: cuatrimestral o anual

Profesorado en Biología para Educación Secundaria Perfil Profesional: -

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Un sólido conocimiento disciplinar abarcativo de la lógica específica de la Biología y sus vinculaciones con otras áreas del saber. Una actitud que le permita asumir su rol docente como un proceso sostenido de perfeccionamiento y actualización.

Duración del cursado: 4 años Régimen de estudios: cuatrimestral o anual

Profesorado de Educación Inicial Perfil Profesional: -

Ser autónomo, comprometido con la realidad sociocultural en la cual está inserto. Construir dinámicamente Su identidad como docente de Nivel Inicial. Conducir procesos grupales y facilitar el desarrollo de habilidades sociales y el aprendizaje individual en niños de 0 a 5 años.

Duración del cursado: 4 años Régimen de estudios: cuatrimestral o anual

Profesorado en Artes Visuales Perfil de Profesional

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Desempeñar la docencia en Educación de las Artes Visuales en los niveles Inicial, Primario y Secundario, en todas las modalidades del Sistema Educativo Obligatorio y en la formación especí fica en arte desarrollada en instituciones de educación artística y organizaciones afines.

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Reconocer el sentido socialmente significativo de los contenidos propios de la educación de las Artes Visuales de cada nivel educativo, a fin de asegurar su enseñanza, con el fin de profundizar las experiencias sociales extraescolares y fomentar nuevos aprendizajes. Poseer un sólido conocimiento disciplinar y desarrollo de capacidades vinculadas a la producción artística, la reflexión crítica y la contextualización sociohistórica que le posibiliten mediar situaciones de enseñanza desde la praxis artística.

Duración del cursado: 4 años Régimen de estudios: cuatrimestral o anual

Tecnicatura en Producción Artística Perfil Profesional: Generar sus propios microemprendimientos artísticos y artesanales. Realizar producciones artísticas estéticas con calidad y profesionalidad. Coordinar proyectos de gestión cultural y artísticos artesanales en forma eficaz. Duración del cursado: 3 años Régimen de estudios: cuatrimestral o anual

AUTORIDADES INSTITUCIONALES RECTOR Prof. Cristian Barzola

DIRECTORA Prof. Mónica Contreras

REGENTE Prof. Andrea Calvo

JEFATURAS: Jefe de Investigación: Lic. Patrick Boulet Jefe de Capacitación, Actualización y Perfeccionamiento Docente: Prof. Miguel Sarmiento

Jefa de Formación Inicial: Prof. María de los Ángeles Curri CONSEJO DIRECTIVO Consejeros Profesores Titulares: Prof. Patrick Boulet - Prof. Miriam Bejas - Prof. Ignacio Marquez Marquez - Prof. Alejandro Gironde - Prof. Jorge Marios - Prof. Miriam Fernandez - Prof. Mónica Contreras Consejero Egresado: Prof. María Natalia Rosales Consejero No Docente: Sr. Ariel Bracamonte Consejeros Alumnos Titulares: Martín Ricolfe - Diego Galdame - Fernando Martín Quiroga –

COORDINADORES DE CARRERA Profesorado en Lengua y Literatura: Prof. Marcelo Olguín Profesorado de Educación Primaria: Prof. María Cristina Martinez Profesorado de Educación Inicial: Prof. Mónica Flores Profesorado de Biología: Prof. Juan Pedro Coria Profesorado de Matemática: Prof. Mabel Lescano Profesorado en Artes Visuales: Prof. Carolina Martínez Tecnicatura Superior en Producción Artística Artesanal: Prof. Marta Paz

Coordinadora de Práctica Profesional Docente de PEI, PEP Artes Visuales: Prof. Alejandra Sosa Coordinadora de Práctica Profesional Docente de Profesorados de Secundaria: Prof. Ana Liz Torres

SECRETARIA: Sra. Sara Levin PROSECRETARIA: Sra. Sara González

MESA DE ENTRADAS Recibe inscripciones a las carreras y notas para autoridades. Los estudiantes pueden solicitar las constancias de alumno regular y para abono de transporte y programas nacionales de ayuda e incentivo económico. Información sobre horarios de consulta de profesores y distribución de los espacios institucionales.

Coordinador: Daniel Fugazotto Apoyo: Cristian Herrera, Juan Manuel Calderón, Mauricio Curbello, Pablo Muñoz

SECCION ALUMNOS Los estudiantes pueden dirigirse a esta sección para solicitar su libreta del estudiante, matricularse en los cursos superiores, para inscribirse a asignaturas y exámenes, informarse sobre reglamentación vigente, solicitar constancias de alumno regular y de asistencia a exámenes, entregar las solicitudes de homologaciones y certificados de salud o trabajo una vez firmados por los profesores, para gestionar el título y las constancias de estudios incompletos. Coordinadora: Sra. Miriam Valdivieso

Apoyo Académico: Roberto Rosales - Fernando Guillot - Carina Escudero - Jorge González - Marisa Reina - Raquel Azcurra –Omar Oropel- Tania Rojas- Alejandro Baigorria – Mónica Nassi- Laura Pacini Apoyo Informático: Alejandro Guerra Sección Egresos: Edith Puebla Secretaria de Extensión: Marisa Reina

CENTRO DE ESTUDIANTES Es nuestra herramienta de organización gremial y representa, como tal, a todo el conjunto de estudiantes del Instituto, sus intereses y reivindicaciones. Es un espacio amplio donde deben privilegiar los acuerdos por sobre las diferencias, siempre al servicio de la lucha, comprometido en las aulas, en los pasillos y en las calles. Debe estar al frente, empujando e impulsando

todas las iniciativas y reclamos estudiantiles, con instancias plurales, democráticas y consecuentes. ¿Por qué participar y organizarse? Hoy más que nunca somos actores que debemos involucrarnos en la realidad. El centro de Estudiantes somos TOD@S, y nos permite que tod@s nos organicemos y luchemos en unidad, en defensa y por la transformación de la Educación Pública.

BIBLIOTECA Bibliotecarios: Mónica Nasi y Mario Martínez Turnos: Mañana 9 a 12.30 y Tarde de 12.30 a 17.30

LABORATORIO DE CIENCIAS NATURALES Los Profesorados tienen acceso a un laboratorio de Ciencias Naturales equipado para la realización de experiencias de diversa naturaleza. Coordina las actividades que se realizan en este laboratorio el Prof. Juan Camacho (ATP) SERVICIOS INSTITUCIONALES SOTAP servicio de orientación, tutoría y asistencia pedagógica Se constituye en un equipo interdisciplinario de Profesores de la Institución de distintas áreas como Psicopedagogía, Psicología, Ciencias de la Educación, etc. que: Brinda herramientas para que puedas realizar adecuadamente las distintas situaciones de evaluación. Orienta hacia la adquisición de aprendizajes autónomos. Ofrece orientación pedagógica que le permita a los estudiantes enfrentar las distintas instancias del proceso de aprendizaje. Busca distintas alternativas de resolución frente a problemáticas personales que le preocupan a los alumnos Referentes Roxana Cabezón - Marisa Sánchez – María Gabriela Segura- Claudia Navarrete

PROGRAMA DE AUTOCUIDADO DE LA VOZ

La intención es acompañar desde el principio de las actividades dentro del 9-002 para que la voz sea un medio de expresión saludable en el presente y futuro de todos los estudiantes. Por eso les solicitamos que a la brevedad se realicen el control de garganta-nariz y oído por un médico especialista en ORL (otorrinolaringólogo), de esta manera van a tener con certeza cuál es el estado de las cuerdas vocales al inicio de la carrera y podremos ir trabajando desde la formación con la prevención necesaria y adecuada para cada caso en particular. Coordinador: Lic. Prof. Armando Perez Apoyo Profesional: Lic. Prof. Valeria Estrabón y Lic. Prof. Ma Belén Montecino

PROGRAMA DE POLÍTICAS ESTUDIANTILES Referentes: Soledad Pino y Mariela Magni

Enseñar no es transferir conocimientos, sino crear las posibilidades para su producción o su construcción. Quien enseña aprende al enseñar y quien aprende a aprender. Paulo Freire Estimados/as postulantes compartimos con ustedes algunas reflexiones que acompañan nuestra tarea día a día: Afirmamos que la educación es un derecho social un derecho básico de todas las personas y debe ser reconocido por todos los estados a sus ciudadanos. Solo podemos darnos cuenta de la importancia del derecho a la educación si podemos reconocer, a su vez la importancia de educarnos, tanto para nuestro desarrollo como personas como para el rol que cumplimos en la sociedad. En una sociedad democrática como la nuestra, la educación es uno de los derechos que aseguran la libertad y la igualdad de oportunidades. Estos dos valores son ejes de todo estado democrático. Así podemos pensar como la educación contribuye a que las personas seamos libres: nos permite conocer un mundo de posibilidades para luego poder elegir, y así poder tomar, en

alguna medida las riendas de nuestra vida. En la medida en que la educación depende de mi elección personal y elijo ese camino estoy contribuyendo a crear una sociedad con más posibilidades. Por ello elegir la docencia es un desafío que consiste entre otras cosas con estar dispuestos a transitar propuestas formativas en una lógica dinámica que relaciona: -

conocimientos con trayectorias escolares desde una formación crítica y responsable en el marco de un trabajo colaborativo y fuertemente comunicacional dispuestos a mediar desde el lenguaje, los gestos y toda nuestra corporeidad convencidos de que no basta con saber sobre la disciplina: matemática, biología, arte, lengua sino con un ejercicio apasionante verdadero y profundo cargado de intenciones. Y teniendo en cuenta la larga lista de aportes de los pedagogos que nos precedieron. Y favoreciendo la construcción de aprendizajes significativos con nuevas formas de enseñar plenamente insertos en el contexto social que nos toca vivir con las condiciones laborales propias del momento y en pleno ejercicio de los derechos de los trabajadores de la educación.

LA VOZ La Voz es el producto del funcionamiento de varios sistemas: Postural, Respiratorio, Fonatorio, Resonancial, Hormonal, Auditivo, Sistema Nervioso Central y Periférico. La producción de la voz no solo depende del correcto funcionamiento de estos sistemas sino también de la influencia de varios factores, como por ejemplo el estado emocional de la persona, el uso de una correcta técnica vocal y los cuidados de higiene y profilaxis vocal.

LARINGE 1. UBICACIÓN Y CONSTITUCIÓN La laringe está ubicada en la zona media y anterior del cuello, debajo de la lengua y del hueso hioides; por delante se relaciona con la glándula tiroides, con músculos y piel del cuello, por detrás se encuentra la faringe y hacia abajo se une al 1° anillo traqueal. Está constituida por cartílagos, músculos, ligamentos, una mucosa que la recubre, nervios, venas y arterias; y el hueso hioides, que si bien no es parte del esqueleto laríngeo, debemos mencionarlo ya que está íntimamente relacionado. La laringe, además de ser el principal órgano del sistema de emisión, forma parte del sistema respiratorio, conformando junto con la cavidad nasal, boca y faringe, el tracto respiratorio superior.

2. FUNCIONES FUNCIÓN RESPIRATORIA: mecánica y bioquímica: desciende en la respiración, y participa indirectamente en el sostén del equilibrio ácido-base de la sangre y los tejidos. FUNCIÓN PROTECTORA: funciona como un esfínter, evitando el paso de cualquier sustancia o cuerpo extraño a la vía respiratoria; se cierra la glotis, desciende la epiglotis. FUNCIÓN DE FIJACIÓN – ESFUERZO: el juego armónico de los músculos constrictores de la glotis y la fijación del tórax es necesario para dar un punto fijo y sólido a la cintura escapular y poder realizar un esfuerzo. FUNCIÓN EN LA DEGLUCIÓN: la laringe se eleva y se pone en contacto con la base de la lengua, el esfínter glótico se cierra herméticamente y la epíglotis baja, lo que impide que los alimentos pasen a la vía aérea. El ascenso laríngeo permite que el bolo alimenticio se deslice hacia la faringe. FUNCIÓN FONATORIA: la fonación se produce durante la espiración. Sale el aire de los pulmones, bronquios, tráquea. Las cuerdas vocales están levemente afrontadas, se produce un aumento de la presión subglótica, el aire vence la resistencia glótica, sale, y las cuerdas vocales vibran produciendo sonido CUERDAS VOCALES

3.- ¿POR QUÉ ES TAN IMPORTANTE EL TRABAJO VOCAL EN LA POBLACIÓN DOCENTE? La voz es el instrumento fundamental para comunicarnos con los demás y en el caso de los profesores es también su herramienta de trabajo. El cuidado de la voz nos va a llevar al cuidado de nuestra persona. Las normas a seguir para mantener una salud vocal son aspectos que indirectamente nos van a enseñar a modificar hábitos que incidirán positivamente en la salud general. El uso correcto de la voz implica un aprendizaje. Es necesario conocer el mecanismo de la fonación y los recursos de la voz, para tomar conciencia de los propios hábitos, para corregirlos mediante el ejercicio y la automatización de los mecanismos más adecuados. Pensamos que si un docente ha trabajado su propia voz, puede estar más sensibilizado a la hora de inculcar a sus alumnos correctos hábitos vocales, que eviten en lo posible el mal uso y abuso vocal; a su vez, también estará más capacitado para detectar posibles trastornos de la voz que se presentan en los niños y jóvenes. Entre la población docente existe un alto porcentaje de profesores que utilizan mal la voz y realizan esfuerzos para ser escuchados. Si cuidamos la voz, seremos capaces de evitar disfonías. La disfonía la definimos como la alteración de la voz en cualquiera de sus cualidades, intensidad, tono, timbre y duración, debido a perturbaciones orgánicas o a una falta de coordinación de los músculos respiratorios, laríngeos o de las cavidades de resonancia que intervienen en el acto vocal; en el primer caso tenemos disfonías orgánicas y en el segundo, disfonías funcionales; en ambos casos, el resultado es una voz patológica. En las disfonías funcionales no existe ningún factor orgánico o neurológico que lo genere, la vocalización incorrecta o abusiva ocurre dentro de una estructura laríngea normal. En las disfonías orgánicas existen alteraciones en alguno de los sistemas que intervienen en la producción vocal, pero no están relacionadas al uso de la voz. Por ejemplo, trastornos hormonales. La disfonía puede tener una etiología muy diversa, pero lo que nos interesa saber aquí es que existe un proceso importante y básico generador de las alteraciones de la voz, y este proceso consiste en un círculo perjudicial de sobreesfuerzo vocal. Nos podemos hacer la pregunta de ¿cómo una voz normal se convierte en disfónica? El docente que hace mal uso o abuso de su órgano vocal, está obligado a realizar un esfuerzo muscular, una contracción forzada para obtener los sonidos con intensidad y amplificación exagerada. Como hemos comentado anteriormente en la disfonía funcional la causa proviene de una incorrecta utilización del órgano fonador, que se ha producido por un abuso y/o un mal uso de la voz.

¿Qué otros factores contribuyen al desarrollo? Hay que agregar las condiciones ambientales y emocionales en las que el docente desarrolla su actividad. -

La práctica docente transcurre a lo largo de seis o más horas lectivas al día, a veces con frecuentes cambios de aula y con grupos de diferentes niveles educativos, lo que obliga a un uso muy variado de la voz, ya que en determinados momentos el docente a de hablar con gran intensidad, en un ambiente ruidoso o en aulas que no siempre reúnen las condiciones acústicas idóneas.

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El medio en el que tienen lugar las clases, por ejemplo los profesores de educación física, que deben trabajar en espacios abiertos, dónde es difícil oír la voz del profesor o en condiciones climáticas adversas, frío, calor, humedad, agentes nocivos como el polvo de la tiza y uso de la voz en condiciones más debilitadas, agentes infecciosos, alérgicos... etc.

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Los profesores que usan su voz para el canto y música requieren además del uso correcto de la voz cantada y del control en la variabilidad de los tonos para no generar fatiga vocal.

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Desde el punto de vista emocional, el docente está sometido a un estrés profesional considerable: el éxito o fracaso en la transmisión de conocimientos valores y experiencias, hace que pese sobre él la eficacia del sistema educativo y la propia manera de hacer, se traduce en ocasiones, en elevados niveles de estrés, ansiedad y depresión que pueden provocar bajas laborables más o menos prolongadas.

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Por todo ello, el docente puede ver afectada su voz, notando que ésta pierde calidad y eficacia a lo largo del día o en el transcurso de la semana en función del desgaste al que se ve sometida.

3. ALGUNAS RECOMENDACIONES PARA LA HIGIENE Y PROFILAXIS VOCAL Conjunto de pautas que tienen como finalidad colaborar en la preservación de la salud vocal. No se limita al cuidado del sistema fonatorio sino también al de otros órganos, funciones y hábitos de vida.  Evitar el carraspeo.  Evitar toser vigorosamente.  Evitar hablar por encima de un ruido muy alto.  Realizar inhalaciones de vapor.  Mantener un flujo de aire suave durante la actividad física.  Evitar golpes de glotis.  No exponerse a productos químicos, no fumar, no inhalar drogas, cuidarse en el consumo de cafeína y alcohol.

 Tratar de no permanecer mucho tiempo en ambientes muy secos.  No abstenerse de estornudar.  Mantener la mucosa de la boca y garganta húmedas.  Evitar la mala postura.  Evitar el descanso insuficiente.  Evitar hablar si existen infecciones en vías aéreas superiores y/o inferiores.  Usar ropa que no entorpezca la actividad vocal.  No exponerse a los cambios bruscos de temperatura, ya sea referidos al ambiente como a las bebidas que se ingieren.  Evitar esfuerzos respiratorios y vocales durante la última etapa del embarazo y período menstrual.  Conocer las posibilidades y limitaciones de la propia voz.  Disminuir la intensidad de la voz para atraer la curiosidad de oídos y ojos

S. O.T.A.P. ¿Qué es? Servicio de Orientación, Tutoría y Asesoramiento Psicopedagógico. ¿Quiénes somos? Somos un servicio que el Instituto ofrece a sus alumnos conformado por un equipo interdisciplinario de Profesores de la Institución de distintas áreas como Psicopedagogía, y Psicología. ¿Qué te ofrecemos? Brindamos herramientas para que puedas realizar adecuadamente las distintas situaciones de evaluación. Te orientamos hacia la adquisición de aprendizajes autónomos. Ofrecemos orientación pedagógica que te permita enfrentar las distintas instancias de tu proceso de aprendizaje. Te ayudamos a buscar distintas alternativas de resolución. ¿Cómo te comunicas con nosotros? Buscá nuestros horarios en el Afiche o escribí un mail a nuestro correo. E-mail: [email protected] (dejanos tus posibles horarios) Luego nosotros nos comunicamos con vos...! Te esperamos!

En este momento… nos acercamos a vos para acompañarte en esta nueva etapa: TU INGRESO AL NIVEL SUPERIOR. ¿Qué significa estudiar en el Nivel Superior? A- El proceso de elección vocacional. La elección vocacional es una expresión de la propia persona y el resultado de un proceso de búsqueda. Elegir una carrera no es un tema fácil, implica tomar una decisión. ¿Qué estudiar, a qué me dedicaré en el futuro o cómo me veo en unos años más?, son preguntas que nos hacemos a lo largo de la vida. Éstas tienen que ver con la “vocación” y muchas veces nos preguntamos ¿qué es y cómo se descubre la propia? La vocación (del latín: vocāre; llamar) es el deseo de emprender una carrera, profesión o cualquier otra actividad cuando todavía no se han adquirido todas las aptitudes o conocimientos necesarios. En ese sentido, la elección vocacional es una expresión de la personalidad, es una decisión que se relaciona con la identidad de cada uno. Por lo tanto, a mayor conciencia de los propios intereses y habilidades, más cerca se va a estar de acertar en una futura elección profesional. La elección es a largo plazo, la carrera elegida va a constituir parte de un estilo de vida. Desde este punto de vista los estudios son un medio y no un fin en sí mismos. Este concepto es muy importante al momento de reflexionar sobre esta temática, no mirar sólo el corto plazo y disculparse si uno se equivoca en el proceso de elección. Nos estamos refiriendo a la “vocación docente, la docencia es una profesión noble y enriquecedora para quien la ama verdaderamente, a ella no se puede acceder valorándola sólo por tener un título profesional o un sueldo más o menos seguro El educador con verdadera vocación, toma conciencia de que tiene en sus manos la formación de los futuros ciudadanos de un país y su tarea será enseñarles a amar, respetar y mejorar su contexto, convirtiéndose en ejemplo a seguir.

B- ¿Qué significa ser estudiante de nivel superior en el siglo XXI? •

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Desarrollar el pensamiento crítico y la creatividad; el compromiso ético de las decisiones que toma, el sentido estético y afectivo; la capacidad de plantearse y resolver problemas; habilidades comunicativas orales y escritas. Integrar al proceso de estudio las tecnologías emergentes. Ser emprendedor independiente, responsable, perseverante y autocrítico. Manifiestar actitudes de colaboración y negociación. Tener capacidad de empatía. Actúar con de modo resiliente y prosocial. Adaptarse a los cambios y a los contextos de incertidumbre. Construir conocimientos.

Pero retomemos el tema de la decisión, ésta es responsabilidad de quien la toma y no de quien ayuda a tomarla, bien sea un orientador vocacional, el maestro o profesor, o un familiar, como los padres. Al respecto, se recomienda en primer lugar, escuchar la “voz interna”, dejar de atender presiones ajenas e intentar descubrir qué es lo que realmente nos gusta, cuáles son nuestros sueños y en qué áreas nos vemos desarrollando nuestros talentos. En segundo lugar, tomar decisiones de cualquier tipo siempre se da bajo condiciones de incertidumbre, es decir, supone ciertos riesgos porque la persona se puede equivocar y muchas veces no puede controlar todos los factores involucrados. En tercer lugar, para hacer una elección adecuada es necesario recolectar la mejor y mayor información posible, evaluar la misma y analizarla, tomando una actitud activa de búsqueda. ¿Cómo debe ser el docente de las futuras generaciones? “La docencia es una profesión cuya especificidad se centra en la enseñanza, entendida como acción intencional y socialmente mediada para la transmisión de la cultura y el conocimiento en las escuelas, como uno de los contextos privilegiados para dicha transmisión, y para el desarrollo de potencialidades y capacidades de los alumnos. Los Institutos Superiores de Formación Docente son las instituciones formadoras.” La tarea que realizan los profesores o profesoras es extremadamente compleja, porque su naturaleza es en sí misma problemática, porque los materiales con los que trabaja, (concepciones, ideas, sentimientos, actitudes o valores, como son sensibles por la diversidad inagotable de los alumnos y por las condiciones en las que hoy realiza su tarea. Enseñar no es solo una forma de ganarse la vida. Es, sobre todo una forma de ganar la vida de los otros porque ser docente es ser un profesional de la observación, de la escucha, del dialogo, de la negociación, de la paciencia, de la bondad y del encantamiento. Edgar Morin propone siete saberes fundamentales que la escuela tiene por misión enseñar : 1. Las cegueras del conocimiento: el error y la ilusión, 2. Los principios de un conocimiento pertinente, 3. Enseñar la condición humana, 4. Enseñar la identidad terrenal, 5. Afrontar las incertidumbres, 6. Enseñar la comprensión, 7. La ética del género humano. PARA SER UN BUEN DOCENTE… ES IMPORTANTE TENER CLARAS LAS METAS CON LAS CUALES TRABAJARÉ A LO LARGO DE MI FORMACIÓN PROFESIONAL DOCENTE.

¿A dónde quiero llegar? ¿Qué quiero alcanzar? Para poder responder estas preguntas es importante tener clara la diferencia entre propósito, meta y objetivo. Propósito: a largo plazo y en general le da sentido a mi vida. Por ej: ser un buen docente. Objetivo: es a corto plazo y está relacionado a los distintos ámbitos de mi vida: personal, familiar, vocacional, financiero, etc. Por ej: aprender a estudiar Pedagogía. Meta: está unida al hacer concreto. Tiene una fecha de inicio. Ej: Aprender a estudiar pedagogía empezando el dia lunes el primer capítulo del texto a estudiar. EJ. SER + OBJETIVO + HACER CONCRETO ¿Podrías reconocer cuál es tu estilo de aprendizaje? Cada persona tiene su manera preferida de aprender y aprendemos de modos diversos. Algunas personas responden desde el punto de vista auditivo, ante los sonidos y palabras pronunciadas, mientras que otros necesitan ver un diagrama visual o un dibujo para comprender una idea; y también hay quienes aprenden a través de su cuerpo, es decir, de forma kinestésica, gracias a una sensación muscular. Para ellos, la idea “se mueve”. Cada uno de nosotros puede pensar que nuestra fuente de aprendizaje primaria es la auditiva, la visual o la kinestésica, pero en realidad lo que sucede es que estamos utilizando todos estos sistemas de forma simultánea; sin embargo, es cierto que somos más conscientes de uno de estos sistemas que del resto. Reconocer tus preferencias te ayudará a comprender las fuerzas en cualquier situación de aprendizaje. Mucho se ha escrito sobre la forma en que las personas prefieren aprender. En la tabla siguiente podrás determinar rápidamente su estilo de aprendizaje, de acuerdo con la forma en que prefiere adquirir la información. Esto se basa más en cuáles son sus "sentidos favoritos". Para cada pregunta buscá la columna que más se aproxima a su forma de hacer las cosas. Cuente las respuestas de cada columna y esto le indicará su principal estilo de aprendizaje. ·

¿Cuál es mi estilo de aprendizaje? Visual

Auditivo

Kinestésico

...trato de ver la palabra?

...digo la palabra o trato de resolverlo fonéticamente?

...escribo la palabra para darme cuenta si me parece bien?

...me cuesta trabajo escuchar durante un tiempo largo? ...utilizo con frecuencia palabras como "ver", "lucir", "imaginar"?

· ¿Cuando ...me distrae el desorden o trato de el movimiento? concentrarme...

...me gusta escuchar pero me muero por hablar? ...utilizo con frecuencia palabras como "oír", "sonar", "pensar"? ...me distraen los sonidos o los ruidos?

...uso gestos y movimientos muy expresivos? ...utilizo con frecuencia palabras como "tocar", "sentir", "hacer" ...me distrae la actividad a mi alrededor?

·

...olvido las caras

...recuerdo sobre

· ¿Cuando dudo de la ortografía de una palabra... · ¿Cuando entablo una conversación... · ¿Cuando hablo...

¿Cuando

...me olvido de los nombres

conozco a una persona...

pero recuerdo las caras o los lugares?

todo lo que hice con esa persona?

...prefiero el contacto directo, cara a cara, en una reunión?

pero recuerdo los nombres y las conversaciones? ...prefiero hacerlo a través del teléfono?

· ¿Cuando contacto a alguien por motivos de negocios... · ¿Cuando estoy en clase...

...me gustan las exposiciones con fotos y diagramas?

...me gusta que haya debates y diálogo?

· ¿Cuando leo...

...me gustan los párrafos descriptivos y me detengo para imaginar la acción?

· ¿Cuando tengo que hacer algo nuevo en el trabajo...

...prefiero ver demostraciones, diagramas, gráficos en manuales de instrucción?

· ¿Cuando necesito ayuda con un programa de computador... TOTAL

...busco las ayudas en línea o en el manual?

...me gusta el diálogo y me imagino las voces de los personajes? ...prefiero recibir instrucciones verbales o preguntarle a alguien como se hace? ...llamo a un centro de ayuda o a un colega?

...me gusta que se organicen actividades y poder moverme? ...prefiero las historias de acción?

...prefiero hacerlo mientras caminamos o realizamos alguna actividad?

...prefiero intentarlo directamente y aprenderlo en la marcha?

...intento todas las posibilidades y trato de resolverlo por mi cuenta?

Si ya detectó su estilo de aprendizaje. Veamos las características de cada estilo. LOS APRENDICES VISUALES · Se relacionan con más efectividad con la información escrita, notas, diagramas y dibujos. · Están inconformes en una presentación si no pueden tomar notas detalladas. · Consideran que una información no existe si no la han visto escrita en alguna parte. · Toman notas adicionales aunque les entreguen los materiales del curso. · Tienden a ser más efectivos en las comunicaciones escritas, en la manipulación de símbolos, etc. LOS APRENDICES AUDITIVOS · Se relacionan con más facilidad con la palabra hablada. · Tienden a escuchar una conferencia y luego toman apuntes o revisan el material entregado. · Dan más importancia a lo que les dicen que a lo que ven escrito. · A menudo repiten en voz alta los textos para entenderlos o recordarlos. · Pueden ser buenos oradores o conferencistas. LOS APRENDICES KINESTÉSICOS · Aprenden más efectivamente a través de tocar, del movimiento y del espacio. · Prefieren imitar y practicar. · Pueden parecer lentos debido a que la información no se les presenta en forma adecuada a sus métodos de aprendizaje.

Desde el Equipo de SOTAP, compartimos con vos en este momento estas palabras que nos hacen repensar qué docentes necesitan los alumnos de hoy… “Los docentes deben tener un cuerpo de atributos transhistóricos, incorporar aptitudes nuevas y otras que tuvimos desde siempre. Primero, querer y tener confianza en los chicos que educan. Hay una tragedia cotidiana que se basa en pensar que los chicos no pueden enseñarte nada, estacionar a los chicos pobres en el lugar de “no van a poder, no les da”; el docente tiene que tener altas expectativas pedagógicas, todos los alumnos son un enigma y todos pueden dar el máximo. Además, el docente debe conocer su disciplina a cabalidad, tiene que saber decir “no sé”, cuando no sabe, debe ser honesto con los jóvenes, no se debe mimetizar con los niños y con los jóvenes porque tiene que haber una contención cuando los adultos juegan de adultos. Un docente debe saber que el concepto de autoridad ha cambiado, ya no lo da el título, viene del ejercicio cotidiano de la enseñanza, no es posible ser docente sin ser curioso, sin estar todos los días sediento de conocimiento, el que no tiene una pasión no puede transmitirla, el que no ama no puede ocultarlo, se ve rápidamente. Ante la enorme cantidad de docentes con los que interactuamos, no dejo de recordar el privilegio que es educar personas. Teniendo respeto por todas las profesiones, deben ser pocas las profesiones que tengan ese poder emancipatorio, ahí hay un plus de responsabilidad mayor. Atesoremos el privilegio de intervenir positivamente en la vida de las personas, no conducirlas porque eso sería incorrecto, sino aportar con ellas, en su emancipación, a acompañarlos en su proceso de independencia y aprender de ellos, tenemos que tener la cabeza y oídos abiertos. Mucho de lo que aprendí, lo aprendí de mis alumnos”. ALBERTO SILEONI, Ministro de Educación de la Nación en este fragmento de la entrevista realizada en septiembre de 2012.

SOTAP Profesoras: Roxana Cabezón Gabriela Segura Graciela Zarzavilla Marisa Sanchez

2016 PROFESORADO DE BIOLOGÍA INGRESO

ESCUELA NORMAL SUPERIOR 9-002 “TOMÁS GODOY CRUZ”

“Endosymbiosis” por Hunter O'Reilly Esta pintura ilustra la endosimbiosis, un proceso por el cual un organismo vive dentro de otro. Se destacan en forma prominente una mitocondria y un cloroplasto, se piensa que ambos han evolucionado durante millones de años de bacterias y que vivían dentro de otras bacterias. Los "ojos" verdes y púrpuras de la figura, abajo a la derecha representan a Hatena, un organismo unicelular, que adquiere la capacidad de fotosintetizar ingiriendo un alga unicelular. adquiere la capacidad de fotosintetizar ingiriendo un alga unicelular.

INGRESO Profesorado de Biología - Escuela Normal Superior 9-002 TGC 2016

INDICE PÁGINA Bienvenida……………………………………………………………………..……………………………………………….… 2 Desarrollo del curso de ingreso ………………………………………………….…………………..……………..…. 2 1

BIOLOGIA Núcleo 1. Organización y funcionamiento de los seres vivos -

Niveles de organización de la materia viva………………………………………..…….……………… 3

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Características de los seres vivos………………………………………………….…..…………..……….. 3

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Biología celular…………………………………………………………………………………….....…………….. 5

-

Morfología y fisiología de los organismos. Funciones de los seres vivos…………………………………………………………………….……………………….…………. 9

-

Etología……………………………………………………………………………………………..……………….. 14

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Genética. …………………………………………………………………………………………….……………….. 17

Núcleo 2. Clasificación de la diversidad biológica……………………………………………………….……… 27 Relación Sociedad – Naturaleza………………………………………………………………………….……………… 39 Núcleo 3. Organización y diversidad de los sistemas ecológicos………………………………….……… 31 Núcleo 4. Procesos evolutivos. ………………………………………….………………………………………………. 41 QUÍMICA Materia y energía……………………………………………………………………………………………………..………. 47 Sistemas materiales…………………………………………………………………………………………………..……… 52 Soluciones y sustancias puras…………………………………………………………………………………………… 53 Clasificación de los elementos químicos……………….……………………………………………………..…… 56 Modelo atómico. Partículas subatómicas………………………………………………………….……………… 57 Concepto de Sistema………………………………………………………………………………………….……………. 60 -

Análisis de un sistema abierto…………………………………………………………….………………… 61

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Los seres vivos como sistemas abiertos………………………………………………………………… 62

BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………..…………………….. 64 PROFESORAS RESPONSABLES (por orden alfabético)………………………………………………………. 64

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Bienvenida a los aspirantes a ingresar al Profesorado de Biología Con estas palabras queremos darte la bienvenida a la Escuela Normal. Esperamos que en esta nueva etapa que hoy inicias puedas cumplir con tus expectativas. En nuestra escuela te pondrás en contacto con la Ciencia y con el aprendizaje de ella. Entendemos que enseñar Ciencia es generar situaciones de aprendizaje que estimulen las ganas de preguntarse cómo funciona la naturaleza. La ciencia no tiene un único método, no tiene una clave para descifrar el mundo que nos rodea. Sólo la creatividad del ser humano encuentra la forma de develar sus secretos. Avanzar en este camino significa redescubrir el conocimiento, generar ideas propias y originales, estimular la reflexión y el análisis. La ciencia es primordialmente una forma de vivir y de actuar ante las situaciones y circunstancias que en cada momento enfrentamos. La autonomía, la confianza en sí misma, la iniciativa, la creatividad y la solidaridad son principios que acompañan a la persona que se forma en el campo de la ciencia, principios que deben reforzarse cuando además se suma la tarea de enseñar ciencia. La estructura científica y pedagógica de este Profesorado en Biología está direccionada en tal sentido. Esta es nuestra propuesta: construir la ciencia y aplicarla a la vida. Una ciencia para todas las personas, no sólo para los científicos. Una ciencia que promueva el desarrollo humano y la educación integral de nuestros alumnos y tus futuros alumnos.

Desarrollo del curso de ingreso El presente cuadernillo contiene producciones pedagógicas que han sido elaboradas con el objetivo de orientar a los aspirantes a ingresar al Profesorado de Biología de nuestra Institución, en el proceso de revisión y actualización de algunos contenidos básicos necesarios como insumo para el examen de ingreso. Para una mayor apropiación de los temas se han elaborado algunas actividades que permiten fortalecer las competencias: resolución de problemas y comprensión lectora. Cabe aclarar que el material presentado es un aporte al aprendizaje para rendir el examen, pero no limita las posibilidades de acceder a otras fuentes bibliográficas que pueden servir para ampliar y profundizar los aspectos aquí tratados. Recomendaciones para el uso y aprovechamiento de este cuadernillo Para que este material didáctico te resulte ameno, de fácil comprensión y cumpla el propósito de guiarte en el aprendizaje, te brindamos algunas recomendaciones:  Realizar una lectura minuciosa de cada tema antes de realizar las actividades propuestas. Esto servirá para comprender mejor los conceptos y reafirmar los conocimientos.  Elaborar síntesis (resúmenes, mapas conceptuales, esquemas, etc.) y/o hacer uso de resaltador para destacar las ideas centrales.  Confeccionar un cuaderno de notas paralelo a la lectura y estudio de este cuadernillo, que recoja todo el trabajo realizado y las dudas que surjan sobre la marcha.  Completar, cuando lo crea necesario, la información brindada con bibliografía específica. Cronograma propuesto

ACCIÓN Inscripción Clases del curso de ingreso Examen de ingreso Publicación de los resultados Inicio de clases

FECHA 1 de diciembre de 2010 14 al 25 de febrero de 2011 07 de marzo de 2011

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Núcleo 1. Organización y funcionamiento de los seres vivos Niveles de organización ecosistema

La materia se agrupa y se organiza en niveles cada vez más complejos. Las partículas subatómicas- electrones, protones y neutronesformando átomos que se organizan en moléculas. A su vez las moléculas constituyen las células, que son unidades en las cuales aparece, como propiedad, la vida. Una célula puede ser por sí sola un organismo (unicelular, u organizarse con otras células y formar un ser pluricelular. Algunos organismos pluricelulares simples alcanzan únicamente el nivel pluricelular tejidos, como las esponjas. En la mayoría de los organismos pluricelulares, sin embargo, los tejidos forman órganos, que se organizan en sistemas orgánicos y forman un organismo complejo.

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comunidad población

Ecología

organismo / individuo

sistema órgano tejido célula

Sistemas vivos

molécula átomo partículas subatómicas

Partículas inertes

A su vez, cada organismo vive en un tiempo y un lugar determinado. El conjunto de individuos de la misma especie que al compartir el mismo espacio en el mismo tiempo, tienen alta probabilidad de aparearse entre sí, forman una población. Si se considera al conjunto de poblaciones que interactúan entre sí y que comparten el mismo espacio y tiempo, se habla de comunidades. Una combinación de las comunidades bióticas y los elementos abióticos a través de los cuales fluye la energía y circulan la materia se conoce como sistema ecológico o ecosistema. Desde un punto de vista global, la superficie de la Tierra puede verse como un ecosistema único. La complejidad de esta organización no está determinada sólo por la cantidad de materia que integra cada nivel. Cada nuevo nivel de organización presenta características nuevas y propias, que no resultan simplemente de la suma de las propiedades de los componentes del nivel anterior.

Características de los seres vivos Se estima que en la actualidad existen más de diez millones de especies como consecuencia del proceso de evolución. Estos organismos diferentes exhiben una gran variedad en la organización de sus cuerpos, en sus patrones de reproducción, crecimiento y desarrollo y en su comportamiento. A esta gran variedad se la denomina biodiversidad.

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A pesar de la aparentemente abrumadora diversidad de organismos vivos, es posible agruparlos de modo que revelen no sólo patrones de similitudes y diferencias, sino también relaciones históricas entre los diferentes grupos.

¿Qué tienen en común los seres vivos? Si recurrimos a nuestra intuición resulta más o menos sencillo diferenciar un ser vivo de un objeto inanimado. Por ejemplo, nadie dudaría que tanto un árbol como un caballo son seres vivos y que la llama de una vela no está viva. Sin embargo, cuando intentamos profundizar desde el punto de vista científico en el concepto de ser vivo, nos damos cuenta que no existe una línea definida que distinga lo que tiene vida de lo que no la tiene. Los virus, son un claro ejemplo de ello. Un virus es una pequeña partícula formada por ácidos nucleicos y proteínas que invaden células vivas, tales como bacterias o células de organismos complejos y se reproducen dentro de ellas. Sin embargo, los virus no pueden reproducirse fuera de las células, aún cuando se le suministren las sustancias orgánicas necesarias. Surge entonces la pregunta: los virus ¿son o no seres vivos? Por ello los biólogos han preferido, más que definir la vida, caracterizarla. Desde esta perspectiva, podemos decir que los seres vivos se caracterizan por poseer las siguientes propiedades:  Poseen un alto nivel de organización: la materia está organizada en pequeñas unidades llamadas átomos. A su vez, los átomos se organizan en moléculas, que originan sustancias. En los seres vivos estas sustancias se organizan para dar estructuras más complejas: las células. La célula representa el nivel más sencillo de organización de los seres vivos.  Tienen la capacidad de transformar la energía: la organización de los seres vivos les permite estar altamente especializados para tomar, por sus propios medios, la energía del exterior y transformarla en energía útil para sus necesidades. Así un animal transforma parte de la energía química almacenada en sus tejidos en la energía que le permite desplazarse en procura de alimento. Luego, cuando la energía química almacenada en el alimento se incorpora al animal, éste podrá transformarla en energía térmica para conservar la temperatura, o en energía mecánica para desplazarse, o en energía química que almacenará.  Pueden desarrollarse y crecer: a partir de una sola célula viva, los seres vivos pueden crecer mediante la producción de más células vivas o por el aumento de tamaño de las ya existentes. Durante el desarrollo se producen una serie de cambios de forma y de estructura dentro del organismo. Habitualmente el desarrollo va acompañado de crecimiento.  Poseen la capacidad de reproducirse: todo ser vivo es capaz de generar otros seres vivos semejantes a él.  Responden a estímulos: llamamos estímulo a todo factor físico-químico o biológico, externo o interno, frente a los cuales los seres vivos tienen la capacidad de reaccionar, lo que se conoce como irritabilidad o sensorialidad. Por ejemplo, la apertura y cierre de las pupilas de nuestros ojos se adecuan a la intensidad de la luz ambiental. En la oscuridad, las pupilas se abren y así entra a los ojos el máximo de luz posible. Cuando el ambiente es muy luminoso, las pupilas se achican y sólo entra a los ojos la cantidad de luz necesaria para ver.  Se adaptan: el maravilloso ajuste entre los seres vivos y su ambiente podría ser comparado con las piezas de un engranaje en donde cada uno encaja y cumple su función. Es esta imagen de ajustado rompecabezas la que quiere representarse cuando decimos que los seres vivos están adaptados al ambiente en que viven. Cuando nos referimos a la adaptación, incluimos tanto los aspectos relacionados al comportamiento, como las estructuras de los organismos y las funciones que cumplen.

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 Se autorregulan: es decir, tienen mecanismos para mantener prácticamente constantes sus condiciones internas, a pesar de las variaciones que se producen a su alrededor. 

Actividad N° 1:

Seguramente has oído decir que se puede pronosticar una lluvia si se observa con atención la conducta de ciertos animales, por ejemplo, las hormigas y los pájaros. Antes de una lluvia las hormigas que hacen su hormiguero en el interior del suelo, salen en búsqueda de lugares menos inundables, en cambio los pájaros se refugian en sus nidos. Estos animales actúan así cuando perciben un cambio en la humedad del ambiente o un descenso de la presión atmosférica, fenómenos que se producen varias horas antes de que llueva. a- ¿A qué característica de los seres vivos hace referencia el texto? b- ¿Cuáles son los estímulos que provocan la búsqueda de lugares altos en las hormigas y de refugio en los pájaros? c- ¿Qué diferencias presentan los organismos, que nos permiten clasificarlos en distintos grupos?

BIOLOGÍA CELULAR Los seres vivos estudiados, tienen características en común que permiten distinguirlos de los elementos inertes, entre ellas están las funciones vitales como la alimentación, respiración, transporte de sustancias, eliminación de desechos, reproducción, etc. Estas actividades se llevan a cabo porque todo ser vivo está formado por materia viva organizada en unidades generalmente microscópicas llamadas células. A partir de los aportes realizados por los distintos científicos desde hace aproximadamente 300 años, que fueron posibles por las observaciones realizadas desde la fabricación y perfeccionamiento del microscopio, se concluye en la siguiente teoría. La Teoría celular afirma que:  Todos los seres vivos están constituidos por una o más células  Las células sólo pueden provenir de otras células  Las células contienen la información genética de los organismos y esta pasa de célula progenitora a célula hija. La célula es una unidad biológica, con una estructura muy organizada, que se comporta como un sistema en constante intercambio con su ambiente, capaz de regular por sí misma muchos de sus procesos y con capacidad para autorreproducirse. Hay muchos tipos de células diferentes, por ejemplo nuestro cuerpo está constituido por al menos doscientos tipos diferentes de células, las que difieren de las células que se encuentran en las plantas o en los insectos. Sin embargo son similares porque están rodeadas por una membrana que las separa del medio circundante y material genético presente formando estructuras como los cromosomas. Hay dos tipos de células cuyas principales diferencias radican en la organización de los elementos que las componen.

Célula Procariota Su principal característica es la simplicidad de su organización interna ya que carece de compartimientos delimitados por membranas, por esto carece de núcleo definido al no presentar una membrana nuclear.

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 Actividad N° 2: Busque un esquema de un organismo procariota y señale en él las estructuras que se describen posteriormente. a- Pared celular: formada químicamente por un polisacárido llamado mureína asociado con aminoácidos. Su función es la de sostén mecánico. b- Membrana Plasmática: es la membrana que rodea al citoplasma formada por lípidos y proteínas. Su función es controlar la entrada y salida de sustancias de la célula ya que presenta “permeabilidad selectiva”. La membrana plasmática de los miembros de Bacteria es similar a la de los eucariontes, pero no posee colesterol ni otros esteroides c- Citoplasma: carece relativamente de estructura, aunque a veces presenta una apariencia granular fina debida a las inclusiones de glucógeno, lípidos, polifosfatos, azufre o pigmentos fotosintéticos. No está dividido en compartimientos por membranas. d- Ribosomas: son corpúsculos formados por ARN y proteínas, en dos subunidades que están libres en la matriz citoplasmática y se unen al momento de funcionar. Son más pequeños que en la célula eucariota. Intervienen en la síntesis de proteínas. Una célula procarionte puede tener 10.000 ribosomas agrupados en polirribosomas a lo largo de moléculas de mRNA. e- Nucleoide: es una región más clara del citoplasma donde se encuentra la única molécula de ADN circular y desnudo (no asociado a proteínas). La función es controlar la actividad celular y la reproducción de la célula. f- Flagelo bacteriano: son extensiones largas, delgadas presentes en algunos procariotas. La función es el desplazamiento mediante la acción de uno o varios flagelos. g- Cápsula: constituye, en algunos casos, la cubierta más externa (por fuera de la pared celular) que le proporciona gran resistencia para la acción de las células de la defensa (glóbulos blancos). Las bacterias que presentan esta estructura son más resistentes a los antibióticos. Tamaño y forma. Estas células se miden en micras que equivale a la milésima parte de un milímetro. Puede tener forma redondeada llamada cocos, forma de bastoncitos llamada bacilos y forma de espiral que son espirilos.

Célula Eucariota Es un modelo de mayor complejidad porque representa compartimientos en su interior delimitados por membranas que realizan funciones específicas. De estos compartimientos el más notorio es el núcleo que encierra el material genético constituido por múltiples moléculas de ADN lineal

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o abierto y asociado a proteínas llamadas histonas. Este rasgo es el que se ha tomado en cuenta para denominarla eucariota que significa “núcleo verdadero”. La célula eucariota es la unidad de construcción de los protistas, los hongos, plantas y animales. Presentan las siguientes estructuras: a)

Membrana plasmática: limita a la célula y tiene permeabilidad selectiva. Su constitución química es de proteínas y lípidos. los lípidos que en su mayor parte son fosfolípidos se disponen formando una capa doble con sus cabezas hidrofílicas hacia fuera y con las colas hidrofóbicas enfrentadas entre sí. En esta capa bimolecular se insertan las proteínas, algunas solo emergen hacia el medio el medio extracelular, otras miran hacia el medio intracelular y un tercer tipo que atraviesan la capa lipídica por completo.

Pared celular: todas las células vegetales presentan una pared más externa de celulosa, en cambio los hongos presentan una pared de quitina. Esta estructura les otorga resistencia, pero conserva un cierto grado de elasticidad indispensable para el crecimiento celular. En el caso de los vegetales, una vez terminado el crecimiento, la pared puede engrosarse con nuevas fibras de celulosa orientadas en diversos ángulos a veces reforzada por lignina. Esta es la pared celular secundaria que se encuentra en células que constituyen los tejidos leñosos. La conexión entre una célula y su vecina se establece mediante puentes de citoplasma que reciben el nombre de plasmodesmos. La función de la pared celular es la de sostén mecánico. Citoplasma: Comprendido entre el núcleo y la membrana plasmática y está formado por el citosol, el citoesqueleto y las organelas. o Citosol: es un fluido muy viscoso, constituido principalmente de agua y numerosas sustancias en solución. En esta zona ocurren importantes reacciones químicas. o Citoesqueleto: es una trama de fibrillas proteicas delgadas que constituyen un verdadero esqueleto celular. Sin embargo no debe considerarse una estructura rígida, sino que presenta una gran dinámica ya que se desarma y vuelve a armarse continuamente. Interviene en el mantenimiento de la estructura celular y en los movimientos citoplasmáticos. o Organelas: son distintas estructuras con distintas funciones, cuya cantidad varía de célula a célula de acuerdo a la función que desempeña la misma. Organelas celulares Sistema vacuolar citoplasmático: Está formado por el retículo endoplasmático rugoso, el retículo endoplasmático liso, el complejo de Golgi y la envoltura nuclear. Entre estas cuatro estructuras

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hay una comunicación constante de modo que conforman un sistema por dentro del cual las sustancias puedan circular sin ponerse nunca en contacto con el citosol. El retículo endoplasmático: Está formado por sacos aplanados intercomunicados entre sí. Tiene una gran importancia por su actividad metabólica y su enorme desarrollo, pues ocupa más de la mitad del citoplasma. Hay dos tipos de retículos:  R.E Rugoso presenta ribosomas en la superficie de la membrana. Su función es la de sintetizar proteínas que una vez formadas circulan por el interior del mismo para dirigirse al Complejo de Golgi para ser acondicionadas para su destino final.  R.E Liso: no posee ribosomas. Su función es la de sintetizar lípidos. El complejo de Golgi: se presenta como un apilamiento de sacos membranosos concéntricos y en sus extremos se encuentran vacuolas o vesículas. La función es recibir sustancias elaboradas por los retículos, en algunos casos puede haber combinaciones entre ellas y finalmente las concentra y las empaqueta, suministrándoles una membrana que las envuelva (vesículas). Lisosomas: formados por membranas que contienen enzimas con capacidad para degradar prácticamente todo tipo de sustancias. La función es intervenir en la digestión de materiales provenientes tanto del interior de la célula como del medio extracelular. Mitocondrias: son organelas con forma ovoide. Está limitada por dos membranas, una externa lisa y una interna que presenta repliegues denominados crestas. La función es proveer energía necesaria para llevar a cabo distintos procesos celulares de la oxidación de los alimentos, proceso llamado respiración aeróbica. Plástidos: son exclusivos de los vegetales y de las algas eucariotas. Se distinguen plástidos incoloros o leucoplastos y los coloreados llamados cloroplastos y cromoplastos. Están delimitados por una membrana. Los leucoplastos no poseen pigmentos y se caracterizan por acumular sustancias de reserva. Los cromoplastos se caracterizan por la presencia de diversos pigmentos que varían del amarillo al rojo. Los cloroplastos contienen clorofila, es donde se realiza la fotosíntesis, proceso fundamental para los vegetales y todos los seres vivos. Esta última organela presenta forma ovoide con una membrana externa lisa y una membrana interna que se dispone formando bolsitas llamadas tilacoides que se agrupan constituyendo una grana. El tilacoide participa en la etapa luminosa y en la matriz del cloroplasto se realiza la etapa oscura. Vacuolas: Son bolsas formadas por membranas con materiales diversos en su interior. En las células vegetales son estructuras bastante constantes y muy numerosas en células jóvenes. Al llegar a adultas suelen presentar una única vacuola que ocupa una gran parte de la célula. Tiene gran importancia en la determinación de la presión de turgencia. Cetríolo: organela exclusiva de la célula animal. Formado por dos cilindros perpendiculares entre sí. La función es organizar el huso acromático, estructura que aparece en la división celular y está relacionado con el movimiento de los cromosomas. Ribosomas: corpúsculos de ARN y proteínas, en dos subunidades que están libres en el citoplasma y se unen al momento de funcionar. Se encuentran en el citoplasma o bien adosados a membranas del R. Endoplasmático. Cualquiera sea su ubicación, la función es sintetizar proteínas Núcleo: es la estructura más visible de la célula eucariota. Generalmente se halla un solo núcleo por célula, aunque puede haber más de uno como las células musculares que tienen varios núcleos. El núcleo es el centro regulador de las reacciones químicas que ocurren dentro de él y el citoplasma y controla, además, la reproducción celular. El núcleo está delimitado por una envoltura nuclear, dentro de la cual está contenida la matriz o jugo nuclear, la cromatina y los nucleolos. Envoltura nuclear: está constituida por dos membranas poco separadas entre sí. A distancias regulares las dos membranas se ponen en contacto y en cada uno de esos puntos se abre un poro, que permite el ingreso de sustancias. La envoltura nuclear sólo interviene en el control del pasaje de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. Cromosomas o cromatina: los cromosomas se encuentran en el núcleo y están formados por ADN unido a proteínas específicas- las histonas- . Estos se observan cuando, después de autoduplicarse, se condensan haciéndose visibles al microscopio óptico y, por lo tanto, cada cromosoma tiene dos

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partes idénticas llamadas cromátidas unidas por el centrómero. Cuando una célula no se está dividiendo, los cromosomas se transforman en una maraña de hilos delgados llamados cromatina. El nucleolo: contiene la secuencia de ADN para producir ribosomas que luego migran hacia el citoplasma para intervenir en la síntesis de proteínas. Forma y Tamaño: la mayoría de las células de una planta o de un animal miden entre 10 a 30 micrómetros de diámetro. Las formas son muy variadas y están en íntima relación con la función que cumplen. Por ejemplo:

 Actividad N° 3: a) En los esquemas correspondientes a las células vegetal y animal, subraye con azul las estructuras comunes, con verde las exclusivas de la célula vegetal y con rojo las exclusivas de la célula animal. b) El siguiente texto vincula funcionalmente a las estructuras mencionadas en la ejercitación del punto anterior. Complete las líneas punteadas según corresponda: “Una célula recibe nutrientes orgánicos, los cuales son digeridos a través de la acción de......................... que contienen enzimas que fueron producidas por...............................y envueltas en membranas originadas por......................... Parte de estos nutrientes son utilizados para obtener energía a través del proceso de........................ que se lleva a cabo en.......................... La actividad de todas estas organelas está controlada por..............................

MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LOS ORGANISMOS Los organismos individuales realizan todas las funciones que les permiten auto-regularse. Funciones equivalentes son llevadas a cabo de modos diferentes por distintos organismos según sus rasgos particulares y su distintiva historia evolutiva.

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En principio analizaremos algunas de las características estructurales, funcionales y ecológicas de los organismos en general. Luego nos detendremos en las tres funciones fundamentales de todos los organismos usando como ejemplo el organismo humano.

CARACTERÍSTICAS DE LOS ORGANISMOS Las Bacterias Las bacterias son procariotas unicelulares y fueron las primeras células que aparecieron en la Tierra hace unos 3.800 millones de años. El ambiente era cálido y reductor, la atmósfera no tenía O 2 y estaba compuesta por CO2, nitrógeno, hidrógeno y vapor de agua. Los primeros microorganismos deben haber sido termófilos, anaerobios obligados, fotosintetizadores y/o fermentadores. Al cabo de 1.500 millones de años, aparecieron las cianobacterias, que mediante la fotosíntesis enriquecieron en O2 la atmósfera del planeta. Mil millones de años más tarde aparecieron los primeros eucariontes. Como consecuencia de la fotosíntesis, las condiciones ambientales cambiaron: la absorción del CO2 atmosférico disminuyó el efecto invernadero y el O2 liberado oxidó la corteza mineral y elevó la concentración atmosférica de ese gas al 21% actual. Los procariontes se diversificaron enormemente y colonizaron todo tipo de ambientes, aun los más extremos. Habitan en aguas dulces y salobres, zonas calientes y frías, terrenos fangosos, fisuras de rocas, sedimentos marinos y el aire. Algunos se alojan como comensales, parásitos o simbiontes en distintos órganos de animales muy diversos, o persisten asociados con raíces y tallos de plantas, con hongos (líquenes) y protozoos. Otras pueden vivir en ambientes con condiciones extremas. Algunos toleran temperaturas superiores a 100 °C (hipertermófilos) o inferiores a 0 °C (psicrófilos), concentraciones salinas muy superiores a las del agua del mar (halobacterias) y pH extremos. Pueden ser aerobios o anaerobios, estrictos o facultativos. Algunos son metanogénicos y habitan sedimentos marinos, de agua dulce y de pantanos. Los Protistas Son individuos unicelulares y pluricelulares con un número limitado de células y escasa diferenciación. Sus células son eucariotas. Poseen distintas maneras de obtener sus alimentos. Los hay autótrofos, principalmente en los ambientes acuáticos, que se los conoce con el nombre de algas. Hay algas unicelulares como Euglena sp. y otras formadas por un conjunto de células poco diferenciadas. Los hay heterótrofos unicelulares que por el modo de ingerir el alimento y por su desplazamiento se denominan protozoos. Por ejemplo la ameba y el paramecio. Dentro de los protozoos hay algunos parásitos de animales.

 Actividad N° 4: Responde las siguientes preguntas 1. ¿Por qué razón la Euglena no puede incluirse en el reino Animal ni en el reino Plantas? 2. ¿Qué características tienen los organismos del reino protista? Enumérelas. 3. Busque ejemplos de protozoos parásitos de animales y del hombre.

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Los Hongos En la antigua clasificación los hongos fueron considerados vegetales porque no se desplazan. Actualmente se sabe que existen tantas diferencias entre animales y plantas como las que hay entre plantas y hongos. Por eso constituyen un reino aparte. Las características derivadas más destacadas de los hongos no surgen del estudio de estructuras celulares u observables a simple vista, sino que provienen de datos moleculares. Unas pocas especies son unicelulares, el resto tiene un cuerpo multicelular y filamentoso. Los filamentos reciben el nombre de hifas, y el conjunto de hifas constituye el micelio. Las hifas pueden tener tabiques o no (en este último caso reciben el nombre de cenocitos). El micelio es difuso y microscópico, las estructuras expuestas (como los hongos de sombrero) son sólo una pequeña parte del organismo. En algunos grupos, estas estructuras visibles son llamadas cuerpos fructíferos y están especializadas en la producción de esporas. El principal componente de las paredes de las hifas es la quitina, un polisacárido que aparece en algunos animales pero nunca en las plantas. Los hongos son heterótrofos que almacenan glucógeno y lípidos (a diferencia de las plantas, que almacenan almidón). Algunos son parásitos facultativos, obligados o simbiontes; otros se alimentan de materia orgánica muerta (saprobios). Secretan enzimas que reducen los alimentos a moléculas pequeñas y fáciles de absorber. Los parásitos tienen hifas especializadas (haustorios), que absorben los nutrientes directamente de las células de otros organismos. Junto con las bacterias, los hongos son los principales descomponedores de la materia orgánica. Algunos hongos son perjudiciales para la especie humana, ya que atacan cultivos, alimentos, plantas, animales domésticos, viviendas, ropas o el cuerpo de las personas. Otros son esenciales para la producción de alimentos como el pan, el queso, la cerveza y el vino. También se utilizan para la producción de enzimas, ácidos orgánicos y antibióticos. Algunas variedades comestibles, como los champiñones, son producidas comercialmente. Los hongos también son la fuente de una gran variedad de antibióticos y otros medicamentos.

Las Plantas La aparición de las plantas terrestres fue un factor de gran importancia en la disminución de la concentración atmosférica de CO2 y, en consecuencia, en el descenso de la temperatura sobre la superficie terrestre. Todas son autótrofas, inclusive las plantas carnívoras que solo consumen insectos como fuente de proteínas, pero no dejan de obtener su energía del sol. Al ser los primero organismos terrestres poseen adquirieron dos innovaciones tempranas muy importantes: un cilindro central de tejido vascular dentro del tallo y la raíz. El tejido vascular se especializó

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en la conducción de agua y sustancias disueltas hacia la parte superior del cuerpo; la raíz permitió la fijación de la planta y la absorción de agua y nutrientes esenciales. Poseen también la hoja de estructura compleja, especializada en la fotosíntesis. Estas hojas pueden ser simples extensiones del tallo con un solo cordón de tejido vascular o consistir en una lámina con un complejo sistema de nervaduras. En el caso de las antofitas (plantas con flores) existen órganos especializados para la reproducción: las flores. En ellas, la estructura masculino (grano de polen) es muy reducido y desarrolla un tubo polínico que crece hasta el órgano femenino transportando la gameta. Después de la fecundación, el óvulo se transforma en semilla protegido por un carpelo cerrado que formará el fruto. En las coníferas las estructuras reproductoras masculinas y femeninas tienen forma de conos. Cuando la semilla madura, el cono se abre y libera las semillas aladas que caen al suelo y germinan. Así se produce la plántula. Los Animales En el reino Animal se agrupan los organismos pluricelulares, cuyas células tienen núcleo, sin pared celular ni clorofila, que obtienen su alimento consumiendo a otros seres vivos o partes de ellos, y realizan la digestión en el interior de su cuerpo. Este reino comprende todos los organismos multicelulares que obtienen energía mediante la digestión de alimentos, y contienen células que se organizan en tejidos. A diferencia de las plantas, que producen nutrientes a partir de sustancias inorgánicas mediante fotosíntesis, o de los hongos, que absorben la materia orgánica en la que habitualmente se hallan inmersos, los animales consiguen su comida de forma activa y la digieren en su medio interno. Asociadas a este modo de nutrición existen otras muchas características que distinguen a la mayoría de los animales de otras formas de vida. Los tejidos especializados les permiten localizar el alimento y desplazarse en su búsqueda o, si permanecen fijos en un lugar determinado casi toda su vida (animales sésiles), atraerlo hacia sí. La mayoría de los animales han desarrollado un sistema nervioso muy evolucionado y unos órganos sensoriales complejos que, junto con los movimientos especializados, les permiten controlar el medio y responder con rapidez y flexibilidad a estímulos cambiantes. Al contrario que las plantas, casi todas las especies animales tienen un crecimiento limitado, y al llegar a la edad adulta alcanzan una forma y tamaño característicos bien definidos. La reproducción es predominantemente sexual. FUNCIONES DE LOS ORGANISMOS: EL ORGANISMO HUMANO Todos los seres vivos cumplen con las mismas funciones generales de Metabolismo (o Alimentación), Relación y Reproducción. Aquí analizaremos las funciones en general y los sistemas que se encargan de llevarlas a cabo usando como ejemplo el organismo humano. El hombre se encuentra en permanente interacción con el medio que lo rodea para intercambiar materia y energía. Esta relación se lleva a cabo a través de distintos sistemas, cada uno de los cuales está a cargo de una función biológica principal. Así, por ejemplo, en la función de digestión interviene el sistema digestivo. Cada sistema no funciona independiente del otro, todos están coordinados para llevar a cabo las actividades del cuerpo y esto es posible a la acción de los sistemas nervioso y endocrino que aseguran esa unidad del organismo.

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Regiones del cuerpo humano  Actividad n°5: a- Para su mejor estudio, el cuerpo lo dividimos en regiones. Completando las oraciones siguientes las identificará:  La _____________ cuyas partes son el cráneo y la cara  El ______________ que se divide por el músculo diafragma en tórax y cuello por arriba y abdomen por debajo  Las extremidades superiores cuyas partes desde el hombro son _______,_________ y mano  Las extremidades____________________ cuyas partes desde la cadera son muslo, pierna y pie b- El cuerpo humano presenta cavidades donde se alojan los órganos. Une con flechas cada cavidad con su contenido: cavidad abdominal cavidad toráxica cavidad craneana

.Tapizado por dentro por membranas (meninges) que protegen al sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) . Recubierto por dentro por dos membranas de naturaleza serosa llamadas pleura y pericardio, dos membranas que protegen a los pulmones y el corazón respectivamente. . Por dentro contiene al peritoneo, membrana que protege y mantiene en su posición a los órganos

c- A partir del gráfico que se presenta a continuación, realice las siguientes actividades: -Coloque los nombres de las regiones del cuerpo -Coloree con distintos tonos los contornos de las cavidades y agregue el nombre de cada una de ellas -Señale en el mismo, la posición del músculo diafragma

d- Con ayuda de la bibliografía sugerida, nombre algunos órganos que se ubican en:  La cabeza____________________________________  El tórax_____________________________________  El abdomen___________________________________ La vida de cualquier organismo se caracteriza por cumplir con tres grandes grupos de funciones:  Funciones de nutrición (Metabolismo o Alimentación): consisten en la incorporación, aprovechamiento y eliminación de materia y energía  Funciones de relación: las variaciones del medio ambiente actúan a modo de estímulos y hacen que las células elaboren respuestas  Funciones de reproducción: es la capacidad de dar origen a seres semejantes e- Los órganos se reúnen en sistemas para cumplir con las diferentes funciones. Complete el cuadro incorporando los conceptos que faltan

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SISTEMA Digestivo Circulatorio

FUNCION Degrada los alimentos Intercambio gaseoso

Excretor Sostén, protección y movimiento Reproductor

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Coordinación de todos los sistemas Hormonal f- Organice los sistemas mencionados anteriormente según con cuál de las funciones está relacionado RELACION

REPRODUCCION

NUTRICION

ETOLOGÍA La etología (del griego ethos, "costumbre") es la rama de la biología y de la psicología experimental que estudia el comportamiento de los animales en condiciones de laboratorio o en el campo. Los científicos dedicados a la etología se denominan etólogos. Los seres humanos, también animales, forman parte del campo de estudio de la etología. Esta especialización se conoce con el nombre de etología humana. Los objetivos de los etólogos son el estudio de la conducta, del instinto y el descubrimiento de las pautas que guían la actividad innata o aprendida de las diferentes especies animales. Así, los etólogos han estudiado en los animales aspectos tales como la agresividad, el apareamiento, el desarrollo del comportamiento, la vida social, la impronta y muchos, muchos otros. A principios del siglo XX se creó la psicología comparada, que consistía en el estudio de la conducta y las capacidades psicológicas de las diferentes especies animales y que, en este sentido, consideraba la conducta humana como uno de los muchos tipos de conducta animal. Los conductistas utilizaron este método en sus estudios, pero a partir de 1973, cuando los científicos Konrad Lorenz, Karl R. von Frisch y Niko Tinbergen recibieron el Premio Nobel por sus estudios sobre la conducta de los animales, la etología comenzó a considerarse ciencia con pleno derecho, y la psicología comparada se integró en esta nueva ciencia. En Europa, la investigación del comportamiento animal se desarrolló resaltando los estudios de campo y las conductas instintivas. Hemos de destacar a algunos de los más brillantes etólogos: Konrad Lorenz, con su estudio sobre la impronta en los gansos; Karl von Frisch, centrado en el sistema de comunicación de las abejas, y Niko Tinbergen, con numerosos trabajos sobre etología de peces, aves y mamíferos. Comportamiento Todos los organismos buscan ambientes adecuados para su existencia, evitan ser predados y generan descendientes. Estas actividades forman parte del comportamiento. La etología abarca el estudio comparativo de los patrones de comportamiento de los animales en su medio natural y la elaboración de hipótesis vinculadas con sus orígenes evolutivos. Los etólogos consideran que las características del comportamiento de un organismo son producto de la selección natural y que los

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factores que gobiernan la evolución del comportamiento son iguales a los que se aplican a cualquier otro rasgo. El comportamiento tiene una base genética, pero esto no significa que haya necesariamente genes específicos para aspectos particulares de todo tipo de comportamientos. Los pasos que median entre una secuencia de nucleótidos (información genética codificada en el ADN) y un comportamiento son muchos y muy complejos. Los productos de determinados genes actúan de manera indirecta sobre el comportamiento de un individuo. La mayor parte de los comportamientos están influidos por un gran número de genes. Comportamientos fijos versus comportamientos flexibles El comportamiento innato se desarrolla con un mínimo de experiencia previa y se manifiesta la primera vez que un organismo se enfrenta a un estímulo. Suele ser estereotipado, rígido y predecible y carece de un proceso de retroalimentación externo. Los comportamientos fijos o estereotipados son iniciados por estímulos externos, llamados estímulos señal. Todos los comportamientos dependen de los genes del organismo y de la interacción de sus productos con el ambiente. Tipos de aprendizaje Un gran número de comportamientos se relacionan con el aprendizaje, proceso en el que las respuestas del organismo se modifican como resultado de la experiencia. Los organismos con cerebros simples presentan comportamientos estereotipados. Los que tienen cerebros complejos y ciclos de vida prolongados, en cambio, desarrollan un repertorio de comportamientos que depende de la experiencia del individuo. La habituación, una de las formas más simples de aprendizaje, consiste en aprender a ignorar un estímulo repetido. En la habituación, un organismo reduce o suprime la respuesta a un estímulo persistente, no por fatiga muscular, sino debido a un aprendizaje. La habituación tiene un significado adaptativo importante, porque ciertas respuestas que en un principio son útiles pueden dejar de serlo y pueden convertirse en un consumo innecesario de tiempo y energía. La asociación es un tipo de aprendizaje más complejo, en el que un estímulo llega a conectarse, por medio de la experiencia, con otro estímulo en principio no relacionado. En el condicionamiento clásico, el animal relaciona un estímulo incondicionado con un estímulo condicionado y produce una respuesta (respuesta condicionada). El condicionamiento operante, también llamado aprendizaje por ensayo y error, ocurre cuando un organismo asocia una actividad particular con un castigo o un premio. Este aprendizaje es común en ambientes naturales. El fenómeno de impronta o troquelado es un tipo de aprendizaje asociativo, íntimamente relacionado con el reconocimiento parental y de los miembros de la propia especie y su distinción con respecto a individuos de otras especies. Esta capacidad es de importancia vital para el éxito reproductivo de muchas especies animales. También constituye un mecanismo vinculado al reconocimiento de la pareja y contribuye a mantener la identidad de las especies. El aprendizaje social ocurre cuando la presencia de un animal puede influir en forma significativa el conocimiento adquirido por otro. Los animales que viven en grupos pueden beneficiarse "copiando" comportamientos que otros miembros del grupo adquirieron a través de un proceso de ensayo y error. El uso de la información: comunicación La mayoría de los organismos obtienen información del ambiente a través de sus sentidos y usan esa información para responder a los cambios que se van presentando. La comunicación permite transferir información a través de un canal. Las señales entre el transmisor y el receptor pueden ser

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visuales, auditivas, químicas, táctiles o eléctricas. A partir de la década de 1960 se empezó a considerar a los distintos comportamientos como "soluciones adaptativas" a las condiciones ecológicas que experimentaron las poblaciones o las especies en sus historias evolutivas. Estos estudios dieron origen a la ecología del comportamiento. Sociedades animales: el comportamiento social Las interacciones entre animales que viven en sociedades estructuradas es uno de los comportamientos que se están estudiando con más interés. Una sociedad es un grupo de individuos de la misma especie, que viven juntos de manera organizada, en dependencia mutua y con división de los recursos y el trabajo. Aunque es común usar el término "sociedad" para referirse a ciertas interacciones animales, es importante no perder de vista que el comportamiento "social" en poblaciones naturales de linajes tan diversos como insectos, mamíferos marinos o primates no es homologable al comportamiento social humano. Los comportamientos sociales se clasifican en egoístas, cooperativos y altruistas, pero estos términos no implican intencionalidad por parte de los animales. En las especies solitarias, la madre abandona el nido para siempre luego de proveer alimento a su progenie. En las especies presociales, la madre regresa para alimentar a su progenie durante cierto tiempo y el nido puede ser usado por la siguiente generación. En los insectos "verdaderamente sociales" como las abejas, hormigas y termitas, existe una división del trabajo y los individuos cooperan en el cuidado de la prole. En muchas especies de aves y mamíferos existen jerarquías de dominancia que se mantienen como parte de la existencia de patrones de comportamiento específicos de cada especie. La pertenencia a una jerarquía determinada establece la prioridad del acceso a los recursos de cada individuo e influye fuertemente en su éxito reproductivo relativo. Una posible explicación del surgimiento de estas estructuras es que la vida en grupos trae beneficios: reduce el riesgo de depredación y la incertidumbre de la obtención de alimento. La vida social también puede tener desventajas: aumento de competencia por recursos y mayor probabilidad de contraer enfermedades contagiosas. La biología de la conducta humana Existe un gran debate acerca de hasta qué punto es legítimo extrapolar los conceptos y los modelos anteriores a la especie humana. La principal crítica que reciben los modelos que analizan el comportamiento de otras especies es su fuerte carga antropocéntrica. Esta carga implicaría un razonamiento circular que lleva a la "naturalización" de ciertos aspectos de las sociedades humanas actuales. Algunas corrientes de pensamiento sostienen que el comportamiento humano es cualitativamente similar al de cualquier otra especie. Buena parte de la diversidad de los comportamientos humanos serían respuestas adaptativas a contingencias ambientales experimentadas durante la historia evolutiva de la humanidad. Otros investigadores sostienen que los humanos modernos son el producto de su cultura y sus experiencias individuales y sociales. Por esta razón, sería inadecuado analizar el comportamiento desde un enfoque exclusivamente genético. Se deberían tener en cuenta también los sistemas sociales y culturales y sus propiedades emergentes.

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GENÉTICA Caracteres ¿heredados o adquiridos? Las características que recibimos de nuestros padres o progenitores son parte de la herencia genética. Por ejemplo el color de los ojos, del cabello y otras características que no se observan a simple vista, como el grupo sanguíneo o la predisposición a contraer ciertas enfermedades, son caracteres hereditarios. Su transmisión de generación en generación se conoce como herencia biológica y sus leyes y procesos son estudiados por una ciencia llamada Genética.

Ahora bien, si una persona con una nariz prominente se hace una cirugía estética y adquiere una nariz perfecta, ¿con qué nariz crees que nacerá su hijo? Es obvio que con la gran nariz anterior a la operación. Esto ocurre porque las características que se adquieren durante la vida son caracteres adquiridos, y no se transmiten a la descendencia. La información genética Toda la información genética está contenida en la molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN; en inglés DNA) que se encuentra en el núcleo celular (siempre que se trate de un organismo eucariota, en el caso de los procariota, que no poseen núcleo, aparece suelta en el citoplasma). El ADN se encuentra combinado con proteínas llamadas histonas, dando lugar a una sustancia amorfa (como un ovillo de lana enredado) que se denomina cromatina. En otro momento de su ciclo, para facilitar la división celular, la cromatina se pliega sobre sí misma y sobre las histonas, dando lugar a unas estructuras más compactas que se denominan cromosomas.

¿Cómo se interpretan las instrucciones “escritas” en el ADN? El ADN se compone de dos cadenas, cada una formada por nucleótidos. Cada nucleótido, a su vez, está compuesto por un azúcar (desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas son cuatro: adenina (A), timina (T), citosina (C), y guanina (G), y siempre una A se enfrenta a una T y una C se enfrenta a una G en la doble cadena. Las bases enfrentadas (A=T; C=G) son complementarias. El ADN adopta una forma de doble hélice, como una escalera caracol donde los lados de la escalera son cadenas de azúcares y fosfatos conectadas por "escalones", que son las bases nitrogenadas. L a información está guardada en forma de código de secuencia de bases A, T, C y G que se combinan para originar "palabras" denominadas genes. Los genes son fragmentos de ADN cuya secuencia codifica para una proteína. También hay genes que dirigen la expresión de otros. Es decir que a partir de la información "escrita" en ese fragmento de ADN se fabrica (sintetiza) un tipo particular de proteína. Las proteínas son las biomoléculas con mayor número de funciones del organismo. Las hay que forman estructuras (pelo, plumas, músculos, etc.), transportan moléculas (la hemoglobina transporta en oxígeno en los glóbulos rojos), nos defienden de microorganismos (los anticuerpos), coordinan el

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funcionamiento de los organismos (la insulina y la hormona del crecimiento son proteínas), sirven de reserva de nutrientes (albúmina) y sobre todo, y principalmente, tienen función enzimática. Un enzima es una proteína que acelera y regula reacciones bioquímicas, por lo que podemos decir que los enzimas son las responsables en última instancia de que se lleven a cabo reacciones de síntesis de otras moléculas así como de todas las reacciones que componen el metabolismo celular. En resumen, podemos decir que las proteínas controlan el organismo, y los genes codifican a las proteínas. Todas las células de un organismo tienen el mismo genoma, o conjunto de genes. Pero, en cada célula se expresan los genes que se usan. Por ejemplo, aunque una célula de la piel tiene toda la información genética al igual que la célula del hígado, en la piel solo se expresarán aquellos genes que den características de piel, mientras que los genes que dan características de hígado, estarán allí "silenciados". Por el contrario, los genes que dan rasgos de "hígado" estarán activos en el hígado e inactivos en la piel. Lo que no se usa se encuentra mayormente compactado.  Actividad n°6: Si una de las hebras de la doble cadena de ADN tiene la secuencia que te damos a continuación, ¿cómo será la hebra complementaria?

… AATGTCCGTATGGCATTA ….

Flujo de información genética El ADN es el material del que se componen los genes y es, por lo tanto, el que se encarga de llevar la información genética, controlar la aparición de los caracteres y pasar la información de una célula a sus descendientes durante el proceso de división celular. Todas las moléculas de ADN están formadas por la repetición de las mismas 4 bases: A, T, C y G. Entonces ¿Cómo pueden llevar diferente información? Si se comparan dos moléculas de ADN, la única diferencia es el orden en que se suceden los nucleótidos. Es, por lo tanto la secuencia de nucleótidos la que contiene la información; así dos secuencias diferentes llevarán diferente información. Un individuo no puede manifestar naturalmente un determinado carácter hereditario, como ojos verdes o grupo sanguíneo A+, si no posee el gen correspondiente. Estos caracteres (pigmentos, características del glóbulo rojo del grupo A+, etc.) son proteínas. Por lo tanto ¿cómo hace el ojo para fabricar el pigmento verde con la información que contiene el núcleo de sus células? En otras palabras: ¿qué camino sigue la información desde el lugar adonde se almacena (ADN) hasta el lugar donde se manifiesta? El proceso de interpretación del mensaje genético se realiza en dos etapas situadas en diferentes regiones celulares. Para ello, una molécula parecida al ADN, llamada ácido ribonucleico (ARN;

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en inglés RNA), será el mensajero que entre al núcleo, copie la información del ADN y luego viaje al citoplasma donde se fabrican las proteínas. Primera etapa, TRANSCRIPCIÓN. Tiene lugar en el núcleo. Aquí el ARN copia (transcribe) la porción de ADN (el gen) que lleva la información para la proteína deseada y la traslada al citoplasma. Segunda etapa, TRADUCCIÓN. Ocurre en el citoplasma donde se encuentran los ribosomas. En estas organelas se va construyendo la proteína según las instrucciones que el ARN copió previamente del ADN. La vida de la célula: El ciclo celular Pensemos lo que sucede cuando crecemos, ¿aumenta el tamaño de las células o su cantidad? Para responder leé la siguiente noticia: “Se cree que la edad media de todas las células de un cuerpo adulto puede ser sólo de unos 7 a 10 años... Las células de los músculos de las costillas, tomadas en personas cercanas a los 40, presentan un promedio de edad de 15,1 años… Las células que recubren el estómago solo duran tres días. Los glóbulos rojos, magullados y maltrechos, tras un viaje de casi 1600 km a través del laberinto del sistema circulatorio, solo viven una media de 120 días, antes de ser enviados a su cementerio en el bazo. La epidermis, o capa superficial de la piel, se recicla más o menos cada 2 semanas. En cuanto al hígado, el filtro de los tóxicos que pasan por la boca de una persona, su vida en el frente bélico de la guerra es bastante breve. Un hígado de un humano adulto tiene un tiempo de renovación de entre 300 y 500 días. La vida de otros tejidos se mide en años, no en días, pero no son permanentes ni mucho menos… se cree que todo el esqueleto humano se renueva aproximadamente cada 10 años en los adultos. Las únicas partes del cuerpo que duran toda la vida, parecen ser las neuronas de la corteza cerebral, las células de la lente interna del ojo y quizás las células musculares del corazón” Diario “El País”, 21 de setiembre de 2005.

El crecimiento y la reproducción de los seres vivos son procesos que ocurren a través del aumento en el número de células. Cada ciclo de crecimiento y división que atraviesa una célula se denomina ciclo celular y constituye la “vida de una célula”. El ciclo celular se compone de la alternancia de dos periodos que se suceden de forma cíclica: el período llamado interfase y la etapa de división celular. La interfase es un período de intensa actividad metabólica en que la célula crece. Para ello fabrica diversas sustancias que forman parte de los componentes celulares. Además duplica su ADN (en la Fase S) para que las células hijas reciban una dotación cromosómica idéntica a la madre. Al final de esta etapa la cromatina comienza a plegarse en forma de cromosomas. La etapa de división celular está formada por cuatro fases durante las cuales los cromosomas duplicados y todas las organelas se reparten en cada una de las dos células hijas que resultan idénticas a la célula madre. Una vez terminado el reparto de estructuras, el citoplasma se divide en dos

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(citocinesis). Este proceso es diferente en células animales y vegetales. En el caso de la célula animal se produce un estrangulamiento en la zona ecuatorial de la célula originando al final las dos células hijas. En la célula vegetal, la pared celular impide el estrangulamiento, por lo tanto la citocinesis se lleva a cabo por tabicación. Una estructura llamada placa celular, sintetiza las los materiales componentes de la pared celular que dan lugar a la separación entre las dos células hijas. 20

 Actividad n°7: Según la explicación previa, ¿cuál será la célula vegetal y cuál la animal?

En resumen, este proceso cíclico permite la reproducción de los organismos unicelulares y pluricelulares el desarrollo de un individuo a partir de una única célula (huevo o cigota) la reparación de los tejidos dañados y reemplazo de células viejas distribución equitativa del material hereditario ya que los cromosomas se duplican antes de la división celular.

La Fase S de la Interfase es de extraordinaria importancia ya que en ella se duplica el ADN para poder ser repartido entre las dos células hijas. A partir de ese momento cada cromosoma queda formado por dos moléculas de ADN, llamadas a partir de ahora cromátidas, que quedan unidas por un punto llamado centrómero. Al final de la interfase los cromosomas se empiezan a condensar (se superenrollan) siendo visibles al microscopio óptico, apreciándose una estructura como la foto de (b). Cuando los cromosomas se compactan, ya están duplicados. Cada uno (que podría representarse como un bastón) ha producido una copia casi exacta de sí mismo, que permanece unida al original por el centrómero, conocidas como cromátidas hermanas (que podrían representarse como dos bastones unidos en el centro) como el dibujo (a).  Actividad n°8: Para resumir, intentá ubicar las siguientes ideas en cada ETAPA DEL CICLO CELULAR según corresponda: cromatina, cromosoma, ADN laxo, ADN compacto, duplicación, transcripción y traducción, mitosis, citocinesis. INTERFASE

DIVISIÓN

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El número de cromosomas El número de cromosomas es constante en todas las células somáticas (las no sexuales, es decir todas menos óvulos y espermatozoides) de un organismo y en todos los organismos de una misma especie; en el caso del ser humano, el número de cromosomas es cuarenta y seis. En las células somáticas la información genética se encuentra duplicada ya que cada uno de nosotros recibe un juego completo de genes de cada progenitor. En el óvulo y el espermatozoide están contenidos todos los cromosomas característicos de una especie, en el caso humano son 23 cromosomas. En la fecundación se forma una célula con dos juegos de 23 cromosomas, es decir con 46 cromosomas. El cromosoma 1 materno y el 1 paterno, tienen la información para las mismas características, el 2 materno y el 2 paterno igual, y así hasta el par 23. Entonces decimos que las gametas son haploides (n) porque tienen un solo juego de cromosomas (23), en cambio células somáticas que tienen doble dotación cromosómica son diploides (2n), es decir 23x2=46.

 Actividad n°9: ¿Te animas a determinar qué condición cromosómica (haploide o diploide) tiene cada una de estas células? ..... la célula que se forma después de la ..... el espermatozoide fecundación ..... las células somáticas ….. el óvulo ….. las células de la piel

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… . las células del testículo que darán origen al espermatozoide

….. las células del hueso que reparará el hueso quebrado ….. las células humanas con 23 cromosomas

División celular Existen dos tipos de división celular, según el tipo de célula. La Mitosis genera dos células con idéntica información genética entre sí y con respecto a la célula madre. Este es el sistema mediante el cual se reproducen las células somáticas. Los cromosomas duplicados durante la interfase se unen a un sistema de filamentos que separa cada una de sus cromátides y las lleva a un extremo de la célula. Luego el citoplasma se divide en dos, junto con todas las organelas, y se forman dos células hijas.

 Actividad n°10 En este esquema se ha representado una mitosis sin nombrar todas sus fases. En función del esquema respondé las siguientes preguntas: ¿Cuál es la “célula madre” y cuáles las “células hijas”? (Señalar con flechas) ¿Cuántas células hijas se producen por Mitosis? ………………………………………………………… ¿Cuántos cromosomas tienen la célula madre y cuantos las células hijas? …………………………. ¿Por qué los cromosomas tienen distintos colores? ………………………………………………….. La Meiosis es un proceso de división distinto de la mitosis, ya que las células resultantes no son dos, sino cuatro, y además no idénticas a la madre. La meiosis consiste en reducir la información genética de la célula a la mitad, es decir convierte una célula diploide (en el caso del ser humano con 46 cromosomas) en una haploide (con 23). En la primera fase de la Meiosis, los cromosomas homólogos se aparean e intercambian genes en un proceso llamado entrecruzamiento (en inglés crossing‐over). Por ejemplo el cromosoma 16 de una célula hija tendría fragmentos del cromosoma 16 paterno y de su homólogo 16 materno.

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 Actividad n°11: A- ¿Podrás responder las mismas preguntas que respondiste con la Mitosis? B- Observá el esquema a continuación y completá el cuadro comparativo: MEIOSIS Células en las que ocurre Número de células hijas Número de cromosomas de la célula hija Objetivo

Las células hijas de la Meiosis quedan con sólo un juego de cromosomas que tiene dos características muy importantes para la especie: El juego de cromosomas de cada célula es una combinación al azar de cromosomas paternos y maternos. Cada cromosoma lleva mezclada la información de los cromosomas paterno y materno correspondientes de la célula original. Este hecho tiene una extraordinaria importancia ya que se produce una recombinación de la información contenida en los cromosomas lo que supone una fuente de variabilidad genética (aparecen combinaciones de

MITOSIS 23

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caracteres que no existían antes). Más aún si tenemos en cuenta que la meiosis es el proceso por el que se forman los espermatozoides y óvulos. Por eso es que una persona puede tener una característica similar al padre, otra a la madre, otra a la abuela materna o al tío, etc. En síntesis, los seres vivos muestran etapas de divisiones mitóticas (crecimiento, reparación, etc.) y divisiones meióticas (formación de gametas) según se muestra en el esquema. 24

 Actividad n°12

Del ADN a la proteína a. Completar los recuadros blancos del dibujo con los siguientes rótulos: ADN, ARN, RIBOSOMA, PROTEÍNA, TRADUCCIÓN, REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN.

 Actividad n°13

La estructura del ADN Indicar qué es lo que se observa en la figura y cómo se llaman las partes numeradas.

 Actividad n°14: Completá el cuadro comparativo entre ADN y ARN ADN

ARN

 Actividad n°15: Investigación bibliográfica ¿Qué diferencias hay entre gemelos (o gemelos inivitelinos) y mellizos (o gemelos bivitelinos)? Observá los siguientes esquemas y completá las actividades a continuación.

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• ¿Cuántas gametas participan para generar ... un hijo? ..................... dos mellizos? ................... dos gemelos? ................... un clon ?.............................. • ¿de quién o quienes recibe ADN ... un hijo? ..................... dos mellizos? ................... dos gemelos? ................... un clon ?..............................

• ¿cuántas fecundaciones ocurren y por ende, cuántos cigotos se forman para dar origen a ... un hijo? ..................... dos mellizos? ................... dos gemelos? ................... un clon ?.............................. • ¿recibe ADN idéntico al de alguna persona? (si respondes afirmativamente, indica de quién) un hijo? ..................... dos mellizos? ................... dos gemelos? ................... un clon ?..............................

Vuelca tus respuestas del ejercicio anterior en este cuadro comparativo Características Gametas necesarias ... Recibe ADN de ... Número de fecundaciones ... Nº de cigotos ... Su ADN es idéntico al de ...

HIJO

MELLIZOS

GEMELOS

CLON

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¿Qué son las mutaciones? Los cromosomas pueden sufrir cambios que afectan su número (alteraciones numéricas) o su estructura (alteraciones estructurales). Esto puede ocurrir porque la enzima que se encarga de la replicación del ADN (ADN polimerasa) se equivoca, es decir, coloca un nucleótido en lugar de otro. Estos cambios pueden alterar la viabilidad o la fertilidad de un organismo, o mantenerse como parte de la variabilidad genética de la población. A estos cambios se los llama mutaciones y pueden ocurrir durante la mitosis o la meiosis. En algunos casos las mutaciones pasan inadvertidas, pero también pueden provocar la falta de actividad de una proteína esencial y causar una enfermedad. De todas formas, la mayoría de las mutaciones no se manifiestan, o porque están en regiones del ADN de poca importancia, o porque no cambian el aminoácido, o porque ese cambio no altera la función de la proteína. O bien podría alterarse la función y esto no resultar perjudicial. Tal es el caso del carácter color de ojos, donde el color claro se produce por falta de ciertas enzimas que fabrican los pigmentos del iris. En realidad, las mutaciones son la base de la biodiversidad. Es decir que las pequeñas diferencias en el ADN es lo que determina que los seres vivos sean diferentes entre sí. Esta diversidad en las características sumada a la existencia de un código genético común entre los seres vivos, son dos hechos determinantes en el desarrollo de la biotecnología moderna.

El ADN y la biotecnología moderna Cuando los científicos comprendieron la estructura de los genes y cómo la información que portaban se traducía en funciones o características, comenzaron a buscar la forma de aislarlos, analizarlos, modificarlos y hasta de transferirlos de un organismo a otro para conferirle una nueva característica. Justamente, de eso se trata la ingeniería genética, a la que podríamos definir como un conjunto de metodologías que nos permite transferir genes de un organismo a otro, y que dio impulso a la biotecnología moderna. La ingeniería genética permite clonar (multiplicar) fragmentos de ADN y expresar genes (producir las proteínas para las cuales estos genes codifican) en organismos diferentes al de origen. Así, es posible obtener proteínas de interés en organismos diferentes del original del cual se extrajo el gen, mejorar cultivos y animales, producir fármacos, y obtener proteínas que utilizan diferentes industrias en sus procesos de elaboración.

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Núcleo 2. Clasificación de la diversidad biológica La clasificación de los reinos y los dominios Cuando Linneo implementó su sistema de clasificación, se aceptaba la existencia de sólo dos reinos: el de los animales y el de las plantas. A fines del siglo XIX, Ernst Haeckel propuso la construcción de un tercer reino constituido por microorganismos. En 1956, Herbert Copeland propuso la creación de un reino para las bacterias, y en 1959, Robert Whittaker propuso un reino para los hongos. En el siglo XVII, Antonie van Leeuwenhoek observó y describió por primera vez protozoos y bacterias. A mediados del siglo XIX, las bacterias y los microorganismos con núcleo fueron ubicados por Ernest Haeckel en un nuevo reino, el de los Protistas. En 1956, Herbert Copeland propuso un sistema de clasificación que comprendía cuatro reinos: plantas, animales, protistas y los procariontes, agrupados en el reino Monera.

Dominio

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Características

Bacteria Cianobacterias (o algas verdiazues), bacterias púrpuras, bacterias verdes no-sulfurosas.

Células procariotas, organismos unicelulares, membranas compuestas principalmente por diésteres de diacil-glicerol. El RNAr de la subunidad pequeña de los ribosomas posee un bucle entre las posiciones 500-545. Sensibles al cloranfenicol y a la estreptomicina. Ribosomas no sensibles a la toxina diftérica. Algunos fijan nitrógeno. Autótrofos fotosintéticos o heterótrofos.

Archaea hermoproteous, termococales, metanococales, metanobacterias metanomicrobiales, halófilos extremos.

Células procariotas, organismos unicelulares. Membranas lipídicas compuestas principalmente por diéteres de glicerol isoprenoides o tetraéteres de diglicerol. El RNA ribosomal de la subunidad pequeña de los ribosomas es del tipo arqueobacteriano, es decir, tiene una estructura única entre las posiciones 180-197 ó 405498. No son sensibles al cloranfenicol y a la estreptomicina pero sí a la toxina diftérica. Autótrofos quimiosintéticos.

Eucarya protistas, animales, plantas, hongos.

Células eucarióticas, organismos unicelulares o pluricelulares. Membranas lipídicas compuestas principalmente por diésteres de acil-glicerol. El RNA ribosomal de la subunidad pequeña de los ribosomas (18S-rRNA) posee una estructura única entre las posiciones 585-655. No son sensibles al cloranfenicol y a la estreptomicina pero sí a la toxina diftérica. No fijan nitrógeno. Autótrofos fotosintéticos o heterótrofos o facultativos.

La clasificación de los procariotas Carl R. Woese utilizó las similitudes y las diferencias entre secuencias del ARN del ribosoma para medir la distancia evolutiva entre diferentes grupos de bacterias. De esa manera se pudo establecer la

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existencia de tres dominios: Archaea, Bacteria y Eukarya. Archaea y Bacteria son procariontes, pero en el aspecto molecular son tan diferentes uno de otro como lo son de Eukarya. Las ideas más aceptadas sostienen que los eucariontes surgieron por unión simbiótica de dos o más células procariontes y que la línea de Archaea está más ligada a la de Eukarya que a la de Bacteria. 

Actividad N° 16: 28

Lea atentamente el siguiente texto y responda el cuestionario que aparece a continuación. LOS CRITERIOS QUE SE UTILIZAN EN UNA CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA Una de las principales consecuencias de la evolución es la inmensa diversidad del mundo vivo. Los organismos presentan gran variedad en sus formas y tamaños, en los modos de nutrición y reproducción, en la velocidad de crecimiento, en las etapas del desarrollo y en su comportamiento. Ya en la Grecia del siglo IV a. C. Se conocía una variedad de más de 1000 organismos con características diferentes. Tal variedad obligaba a buscar una manera, algún criterio, para clasificarlos y facilitar su estudio. Fue en esa época que surgió la clasificación en reino animal y reino vegetal. Hasta el siglo XVII se utilizaba como criterio para agrupar especies, la utilidad que los organismos ofrecían al hombre o sus características más visibles. Por ejemplo, dentro del reino vegeta se incluían las plantas medicinales, las decorativas y las comestibles, los animales se agrupaban en voladores, nadadores, corredores, dañinos y domésticos. Pero esta clasificación presentaba el problema de que un mismo organismo podía ser al mismo tiempo volador y dañino y corredor y doméstico. Al principio del siglo XVIII, un médico sueco llamado Carl von Linneo, analizando las características externas e internas de plantas y animales, propuso uno de los primeros criterios científicos para clasificar a los seres vivos. Mantuvo la clasificación en los dos grandes reinos, vegetal y animal, y los agrupó en especies bien definidas, de manera que un mismo organismo no pudiera aparecer en dos grupos simultáneamente. Es justamente por esta última razón que los criterios utilizados por Linneo se consideran científicos. La clasificación en vegetales y animales estaba basada principalmente en dos criterios: la nutrición y la locomoción. Así los seres vivos capaces de producir su propio alimento (autótrofos) eran considerados plantas, mientras que aquellas especies consumidoras (heterótrofas) se clasificaban como animales. Pero, si se analizan algunos organismos unicelulares que en su única célula tienen clorofila, hacen fotosíntesis y por lo tanto producen su propio alimento y además poseen apéndices que le permiten desplazarse por ellos mismos, ¿ a qué conclusión se puede llegar? ¿ son plantas o son animales? De la misma manera a partir de un estudio más profundo de los hongos, las esponjas, las anémonas de mar y los corales, se llega a la conclusión de que todos son consumidores, pero se mantienen fijos. El conocimiento de más y más especies, fundamentalmente de los organismos microscópicos, y la acumulación de gran cantidad de datos acerca de sus características internas, comenzaron a mostrar que el agrupamiento en sólo dos reinos no resultaba suficiente. La clasificación más utilizada actualmente propone cinco reinos: animal, planta, hongo, protista y monera. En los dos últimos se clasifican los seres vivos menos conocidos, los organismos más simples y pequeños, es decir, incluyen la mayor parte del mundo microscópico. Texto adaptado del cuaderno didáctico N° 4. Plan Social Educativo. a) Según la clasificación utilizada hasta el siglo XVIII, previa a Linneo, ¿dónde se ubicaría un animal como el 'perro"? …........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................

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b) ¿Por qué se dice que la primera clasificación científica es la de Linneo? ………………………………….... ............................................................................................................................................................... c) . ¿Cuántos reinos incluye la clasificación actual? ¿Cuáles son? …………………………………………..……..... ...................................................................................................................................................................... 

Actividad N° 17: 29

Lea los siguientes textos. En ellos va a encontrar información sobre los reinos protista y monera. Luego responda el cuestionario. El reino monera A diferencia del resto de los reinos, los organismos del reino monera, poseen célula procariota, es decir, sin núcleo organizado. Llamada también bacterias, son los organismos más pequeños que se han encontrado. Actualmente se conocen 2700 especies distintas que están distribuidas en todos los rincones del planeta. Hasta en aquellos ambientes cuyas condiciones son intolerables para otros seres vivos, las bacterias pueden desarrollar perfectamente sus funciones vitales. Por ejemplo, existen bacterias en las aguas termales que alcanzan temperaturas cercanas a los 100° C. La mayoría son consumidoras, ya que obtienen sus alimentos de tejidos muertos o de productos de desecho de otros seres vivos. Estas bacterias son descomponedoras. También hay bacterias parásitas productoras de enfermedades como el cólera y la tuberculosis. Otras bacterias viven dentro del cuerpo de los seres vivos, pero sin seres vivos, pero sin perjudicarlos. Por ejemplo, las bacterias que se encuentran en el intestino de los seres humanos producen vitamina K, una sustancia indispensable para que se corte la hemorragia cuando nos lastimamos. Existen muy pocas bacterias autótrofas, actualmente denominadas cianobacterias, pero tienen gran importancia porque forman parte de los productores en los ambientes acuáticos. 1. ¿En qué se diferencian las bacterias de los protistas unicelulares?. 2. Busque ejemplos de bacterias útiles y perjudiciales para el hombre. 

Actividad N° 18:

a) Analice la siguiente situación y resuélvala "El camello y la avispa son fácilmente reconocibles por sus características diferentes, sin embargo, ambos se clasifican como animales. Lo mismo ocurre con una rosa y un duraznero. Ambos pertenecen al reino de las plantas, a pesar de ser muy diferentes a simple vista”. 1-¿Qué características tienen en común los animales para que se los ubique en un mismo grupo? ¿Y las plantas? 2.-Confeccione un cuadro que resuma las características distintivas de animales y plantas. b) En la actualidad la capacidad de desplazamiento no es un criterio que se utilice en la clasificación de los seres vivos, entonces ¿en qué reinos debieran ubicarse las anémonas, las esponjas marinas y los corales? Justifique su respuesta. d) Responda las siguientes preguntas:

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1- ¿Será frecuente encontrar organismos pertenecientes al reino Plantae en aquellos ambientes de casi total oscuridad? Justifique su respuesta. 2- Posiblemente no conozca la especie Biston betularia. Para presentarla sólo diremos que pertenece al reino Animal. ¿Cuántos datos tiene sobre esta especie con esta única información? Enumérelos y escriba su opinión sobre la utilidad de clasificar. La necesidad de una clasificación

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Durante siglos los naturalistas intentaron describir y explicar la inmensa diversidad del mundo natural. Surgieron diferentes formas de agrupar a los seres vivos, muchas de las cuales fueron descartadas porque clasificar seres vivos no es lo mismo que clasificar cualquier otro grupo de objetos. Los seres vivos tienen una historia evolutiva que explica sus por qué son como son. Por lo tanto reconstruir esta historia evolutiva y develar las relaciones de parentesco entre los organismos permite agruparlos de manera natural. Las clasificaciones son, por lo tanto, hipótesis que los biólogos ponen a prueba continuamente a través de su trabajo. Se valen de un sistema de clasificación para nombrar y agrupar a las especies conocidas de una manera lógica, objetiva, consistente y no redundante. La clasificación jerárquica La historia de la clasificación de los seres vivos comienza con Aristóteles, que los dividió, entre otros criterios, por sus características morfológicas y sus formas de reproducción. En el siglo XVIII, Linneo adoptó una jerarquía de siete niveles: imperio, reino, clase, orden, género, especie y variedad. En su sistema de clasificación definió géneros y especies, y los designó con sendas palabras latinas que identifican a todo organismo. Este sistema constituye la base de la taxonomía aún en uso. Así, un hornero se designa inequívocamente en todo el mundo como Furnarius rufus y un tala como Celtis spinosa, independientemente de los variados nombres cotidianos que reciban en diversas lenguas y regiones. Los taxónomos contemporáneos tomaron este esquema de Linneo y lo

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perfeccionaron. En la actualidad los taxónomos coinciden en que una clasificación objetiva debe ser única y representar la historia evolutiva de los organismos que viven y han vivido en este planeta. Sistemática y evolución Después de la publicación de El Origen de las Especies, las estructuras similares presentes en distintos organismos fueron interpretadas desde una perspectiva biológica y muchas evidenciaron un origen ancestral común. Darwin propuso que todos los organismos vivos descienden de un único antecesor común y pertenecen a un mismo árbol genealógico. Durante años, los taxónomos se resistieron a aceptar esta idea. Actualmente existen varias escuelas de clasificación. La más moderna, el cladismo, propone la construcción de grupos sistemáticos a través del reconocimiento de sus novedades evolutivas (o sinapomorfias). Estas características permiten identificar a todos los miembros de un grupo y a su ancestro inmediato. Por ejemplo para definir las características del grupo “mamíferos”, la columna vertebral no me sirve porque es un carácter primitivo y compartido por todos los vertebrados, incluidos los mamíferos. En cambio las glándulas mamarias y los pelos constituyen sinapomorfias del grupo mamíferos, por lo tanto sirven para para definirlos como grupo. A su vez, la columna vertebral es una sinapomorfia de los “vertebrados” en relación con el resto de los grupos. Existen otras escuelas de clasificación. Nombraremos aquí a la sistemática molecular. Esta forma de clasificar utiliza la cantidad de diferencias acumuladas en la secuencia de DNA o en la secuencia de aminoácidos de ciertas proteínas. Los autores de esta escuela propusieron que la acumulación de cambios en las secuencias de aminoácidos de ciertas proteínas funciona como un reloj molecular de la evolución. Cuanto mayor es el número de aminoácidos distintos, mayor debe haber sido el tiempo de evolución a partir de su ancestro común; inversamente, cuanto menor es el número de diferencias, más cercana debe haber sido la divergencia.

Núcleo 3. Organización y diversidad de los sistemas ecológicos Los ecólogos, son los especialistas que investigan las relaciones de los seres vivos entre sí y con el medio ambiente en que viven. Además de ser expertos observadores de los fenómenos naturales, los ecólogos deben tener gran conocimiento matemático para interpretar las complejas relaciones que ocurren en el medio ambiente y proponer modelos que las expliquen. Dada la diversidad de los seres vivos que existen, la variedad de ambientes que habitan y las múltiples relaciones que se establecen entre ellos, los ecólogos deben trazar un límite imaginario en la naturaleza y estudiar sólo una parte de ella. Esa porción que se aísla para estudiar se llama ECOSISTEMA O SISTEMA ECOLÓGICO. Por lo tanto, al examinar la naturaleza, al igual que una obra de arte, debemos agudizar nuestros sentidos para descubrir no sólo los componentes visibles sino también el vínculo entre ellos. Un ser vivo no puede sobrevivir aislado del entorno. Se relaciona con otros seres vivos de su misma especie y de otras, y también establece vínculos con el medio físico que lo rodea (el agua, el suelo, el aire, etcétera) y depende de él para su subsistencia. Pero la relación entre los seres vivos y el medio es recíproca. Por ejemplo, la mayoría de los seres vivos que habitan la Tierra necesitan del oxígeno para el proceso de la respiración. Pero, a su vez, la presencia de oxígeno gaseoso es producto

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del proceso de fotosíntesis que realizan algunos tipos de seres vivos. Por otra parte, para la obtención del oxígeno, los seres vivos que no realizan la fotosíntesis dependen de aquellos que la hacen. Los ecosistemas están formados por componentes bióticos, los organismos, y los componentes abióticos, los factores inertes como el agua, la luz, la roca que forma el suelo, la humedad del ambiente, etc. que son fundamentales para que se lleven a cabo las actividades de los seres vivos. “Bio” significa vida, por ese motivo generalmente se utiliza el término biótico como sinónimo de ser vivo, por ejemplo , al pensar en un bosque se mencionan los árboles , las ardillas las hierbas o los pájaros. Sin embargo, al caminar en un bosque, es común encontrar una capa de hojarasca, de ramas y materiales descartados por los demás organismos. Estos restos son fuente de nutrientes para los microorganismos como las bacterias y los hongos. Estos microbios, transforman las sustancias que estaban retenidas en estos tejidos y devuelven al medio sustancias que vuelven a estar disponibles para la nutrición de otros seres vivos. Los límites del ecosistema: Las dimensiones de un ecosistema dependen de los límites que defina el investigador. Esto a su vez, depende de los objetivos de la investigación. Por ejemplo, para estudiar el cambio global en las temperaturas o en la cantidad de dióxido de carbono en la Tierra, se podría considerar toda la superficie del planeta como un ecosistema. También se puede considerar una unidad natural más pequeña como un pantano, una pradera o una laguna donde se podría estudiar, por ejemplo, las variaciones de la temperatura a lo largo de un año o cómo se manifiesta la competencia entre dos especies por el alimento o el espacio que ocupan. Un acuario, un terrario, una huerta son modelos a pequeña escala que permiten estudiar temas específicos de un ecosistema natural. Por ejemplo, en un terrario se puede estudiar el comportamiento de una población de hormigas, el cuidado de sus crías, etc. Integración de los componentes de un ecosistema. En un ecosistema, se establecen relaciones entre sus componentes que de ellas dependen que este perdure. Algunos ejemplos de ellos son:  



La predación es una de las interacciones más comunes entre individuos de distinta especie. La fotosíntesis es un proceso bioquímico en el cual interactúan componentes bióticos y abióticos. La luz solar es captada por los pigmentos presentes en las hojas de las plantas y es utilizada para construir sustancias complejas a partir de sustancias simples, formando su alimento. También como producto de esta actividad se libera oxígeno a la atmósfera, gas necesario para la respiración de los seres vivos. Las plantas con flores nacen a partir de semillas las que serán trasladadas por el viento, el agua o animales para germinar bajo condiciones adecuadas.

Los seres vivos en un ecosistema se organizan en niveles cada vez más complejos: Individuo: Un individuo es un organismo unitario (aunque también puede ser modular), único (difiere de los demás) y puede atravesar etapas a lo largo de su vida.

Población:

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La población es el conjunto de individuos que coexisten (viven al mismo tiempo) en una misma localidad, se relacionan entre sí y pertenecen a la misma especie (es decir que podrían reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil)

Comunidad: El conjunto de poblaciones que interactúan en un mismo espacio físico y en un mismo tiempo constituye una comunidad. Es decir que una comunidad incluye una gran variedad de especies de diferentes reinos

Ecosistema: Las comunidades junto con los restos orgánicos, los componentes abióticos y todas las relaciones que se dan entre ellos integran un ecosistema. 

Actividad N° 19:

Los niveles de organización que estudia la ecología son:…………………………………,……………………............ y ………………………………… Para pasar de un nivel a otro se van agregando elementos, ¿qué componentes se agregan a cada nivel?  individuo +…………………………………………………… =…………………………………………………….  población +…………………………………………………… =…………………………………………………….  comunidad +…………………………………………………… =……………………………………………………. 

Actividad N° 20:

a.-La siguiente figura representa un ecosistema. Fundamente esta afirmación.

b.-¿Cuáles son los componentes abióticos de este ecosistema? Mencione cuatro

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…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c.- Nombre algunos componentes bióticos …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… d- Infiera las cinco interacciones que se puedan producir entre los componentes de este ecosistema y menciónelas …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

La comunidad biótica está integrada por todas las poblaciones (pertenecientes a todas las especies) que ocupan el hábitat. El hábitat es el lugar donde vive una población o un individuo. Las albergan seres vivos reciben en conjunto el nombre de biotopo.

áreas

del

hábitat

que

Cada hábitat posee características físicas y químicas particulares (humedad, temperatura, cantidad de luz, etc.). Los individuos de las diferentes especies están adaptados – en su estructura, en su fisiología y en su comportamiento – a dichas características. La combinación de estrategias – que permiten a un individuo sobreviva, crezca y se reproduzca en un determinado hábitat – constituye su nicho ecológico.

Actividad N° 21 : a.- Encierre con un círculo, “sí” o “no” según corresponda: Si el gorrión se alimenta de insectos, gusanos y semillas del suelo y la golondrina lo hace de insectos en vuelo, ¿comparten el mismo nicho ecológico? Si bien externamente, el león macho y la leona tienen marcadas diferencias, ¿constituyen la misma especie? El espacio existente entre un cuadro y la pared, ¿puede ser el hábitat de una araña?

sí

no

sí

no

sí

no

b.- Marque con una cruz, la alternativa que completa correctamente la definición que la precede: b.1. La unidad capaz de realizar las funciones vitales es:  el individuo  nicho ecológico  la especie b.2. El conjunto de individuos de una misma especie que habitan en el mismo espacio y durante un período de tiempo:  la comunidad  la población  el ecosistema

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Relaciones tróficas del ecosistema Una comunidad biótica no es una reunión de poblaciones al azar, se trata de poblaciones que pueden tolerar las mismas condiciones que les impone el hábitat, por ejemplo, la escasez de agua en el desierto. Estas poblaciones interactúan por ejemplo mediante relaciones alimentarias. Entendemos por alimentación a la obtención de los nutrientes inorgánicos y orgánicos, que aportan materia, energía o ambas, lo cual le permite a los seres vivos desarrollarse y mantenerse. Desde el punto de vista de la nutrición existen dos grandes grupos entre los seres vivos, los que sólo necesitan tomar de su medio las sustancias inorgánicas (además de una fuente de energía) para realizar la síntesis de sustancias orgánicas, llamados autótrofos; y los que toman sustancias inorgánicas y orgánicas, estas últimas les aportan energía que necesitan para sus actividades y las utilizan para construir sustancias más complejas, que se denomina heterótrofos. Cuando analizamos el ecosistema referente a su estructura alimentaria, también llamada estructura trófica, podemos distinguir 3 niveles cada uno de los cuales desempeña un papel determinado. Los productores Son los autótrofos, los encargados de “producir” las sustancias orgánicas que aprovecharán tanto ellos como el resto de la comunidad. En la mayor parte de los ecosistemas: productor es equivalente a fotosintetizador, dado que – dentro de los autótrofos – los principales integrantes de ese nivel usan energía luminosa para sintetizar las sustancias orgánicas primordiales. En los medios terrestres este papel está reservado, prácticamente, sólo a las plantas mientras que en los acuáticos es compartido también por algas de diversas categorías. Los consumidores Este papel está a cargo de algunos heterótrofos que son “incapaces de producir” sustancias orgánicas a partir de las inorgánicas y se ven obligados a consumir compuestos orgánicos ya elaborados. Por este motivo, los consumidores tienen que alimentarse necesariamente de otros organismos y es así como han desarrollado varias modalidades; pueden ser:  Predadores: matan y comen individuos presa, generalmente de menor tamaño.  Carroñeros: se alimentan de individuos ya muertos.  Parásitos: viven a expensas de un hospedador (generalmente de mayor tamaño)sin matarlo Los consumidores también se clasifican de acuerdo con la fuente más importante de sus nutrientes, en:  Consumidores primarios o herbívoros  Consumidores secundarios o carnívoros  Consumidores terciarios, también carnívoros. Los descomponedores Estos organismos principalmente hongos y bacterias, también son heterótrofos, pero obtienen los nutrientes de productos de deshechos de animales y de restos de vegetales y animales muertos. Los descomponedores culminan los procesos de transformación de sustancias orgánicas en sustancias inorgánicas. Esta acción contribuye de un modo esencial al automantenimiento del ecosistema porque

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devuelve al ambiente abiótico los nutrientes inorgánicos, que pueden ser reutilizados por los productores. De otra manera los elementos químicos quedarían ligados a los compuestos orgánicos de un modo prácticamente irreversible y no podrían ser aprovechados ni por los productores ni por los consumidores. Los descomponedores primero desarman, parcialmente, los materiales orgánicos complejos por la acción de enzimas que ellos mismos segregan. Las sustancias orgánicas simples son luego absorbidas por las bacterias y los hongos a través de sus membranas. En el interior de sus células los nutrientes son degradados hasta sustancias inorgánicas, que se liberan al ambiente.

Propiedades del ecosistema Debido a su naturaleza, las propiedades de los ecosistemas incluyen procesos que interrelacionan seres vivos y materia inerte. Estos son: el ciclo de materia y el flujo de la energía. Estas transformaciones de materia y energía que un organismo realiza y deja una parte de materia disponible para que otro organismo utilice. El pasaje de materia y energía entre un organismo y otro constituye la cadena alimentaria (o cadena trófica). Cada eslabón de la cadena se denomina nivel trófico (trofos = alimento) y está representado por un grupo de organismos. La materia cumple un ciclo en el ecosistema: pasa de los productores a los consumidores; de ellos a los descomponedores y vuelve al ambiente donde nuevamente será utilizada por los productores. Es decir, que las sustancias (como el agua, el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, etc.) circulan a través del ecosistema y se reciclan continuamente. Por eso a pesar que los seres vivos las consumen permanentemente, no se agotan. Algunas demoran más en estar disponibles y otras demoran menos. La energía fluye en el ecosistema. El pasaje del material de organismo a otro en la cadena alimentaria involucra también la transferencia de energía. Pero ésta no cumple un ciclo en el ecosistema como la materia sino que fluye: “entra” al ecosistema en forma de energía lumínica (el sol) y es atrapada por los productores que la transforman en energía química, una parte de ella es utilizada por los seres vivos y otra parte sale sin que pueda se reutilizada, disipándose en forma de calor, por lo tanto a medida que se avanza en los niveles tróficos de una cadena alimentaria la energía disponible es menor. Es decir, que el flujo de la energía en el ecosistema tiene una dirección que va desde los productores (autótrofos) hacia los consumidores (heterótrofos). Cada ser vivo se alimenta de diferentes tipos de presas y, a su

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vez, es presa de diferentes depredadores. Además, algunos organismos incluyen en su dieta tanto organismos vegetales como animales. Todo esto determina que en un ecosistema se formen redes alimentarias o redes tróficas que están formadas por muchas cadenas alimentarias y una gran cantidad de especies de productores, consumidores y descomponedores: 

Actividad N° 22: A partir de la lectura anterior le invitamos a resolver las siguientes actividades que le servirán para aplicar y profundizar los conocimientos adquiridos. a.- El párrafo siguiente corresponde a una definición de ecosistema, pero se le han perdido palabras que debe encontrarlas en el listado y ubicarlas en los espacios correspondientes: El ecosistema es el conjunto de _____________________________, sus restos orgánicos y en entorno físico que los contiene, en los cuales se establecen _______________ por las que fluye la ________________________ y circulan los materiales. Listado: energía – océano – límites – propiedades - seres vivos – relaciones – cuerpos – vegetales. b.- Compare en tres aspectos los siguientes niveles tróficos: productores, descomponedores y consumidores. c.- Observe el diagrama de la red alimentaria ilustrada más abajo, que corresponde a organismos de la zona antártica argentina. Luego analice la estructura de esa red y resuelva las cuestiones planteadas: Describa dos cadenas alimentarias en las que participa el pingüino Adelia y señale en ella los niveles tróficos. Extraiga de la red, una cadena compuesta por cinco niveles tróficos. Mencione tres consumidores secundarios y dos consumidores primarios. ¿Dónde ubicaría a los descomponedores en este esquema? Agréguelos en el gráfico. Referencias: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Fitoplancton Zooplancton Petrel Pingüino Adelia Eskúa Calamar Pez Pingüino emperador Foca de Weddell Foca de Ross Pez Foca cangrejera Ballena azul Leopardo marino Orca

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Las comunidades Las poblaciones que habitan un ambiente común y que se relacionan entre sí constituyen una comunidad. Las interacciones que se establecen entre las poblaciones de una comunidad pueden ser favorables para ambas, sólo para una de ellas o limitar el crecimiento de las dos. A continuación, se muestran los principales tipos de relaciones que se dan entre las poblaciones de una comunidad, llamadas relaciones interespecíficas. Depredación: Basada en la ingesta de organismos vivos por otros organismos. En este tipo de relación se establece un vínculo presa - predador, en el cuál los individuos de una de las poblaciones resultan perjudicados (las presas, que son comidas) y los otros de la otra son beneficiados (los depredadores, que se alimentan de la presa) Una presa es a aquel animal que es cazado por otro. Los predadores generalmente seleccionan como presa a aquellos individuos de la población que son más débiles o enfermos. La obtención de pasto de una pradera del que se alimenta un animal herbívoro, se denomina herbivoría, y es en cierta forma un ejemplo de predación. Competencia: Es una relación que se da entre individuos que tienen necesidades parecidas y que coexisten en un mismo lugar. Pero sólo se genera competencia entre ellos si el recurso que aprovechan es limitado, es decir si se renueva muy lentamente o se agota. La luz, el agua, el alimento y los sitios donde anidan o descansan los individuos son algunos de los recursos que podrían generar competencia entre individuos de la misma especie (competencia intraespecífica) o de distintas especies (competencia interespecífica). En este tipo de relación, ambos competidores ven limitadas sus posibilidades de crecimiento. Es decir que es perjudicial para ambas. Simbiosis: En este tipo de relación, ambas especies se ven beneficiados. Pero además son mutuamente dependientes. Por ejemplo, los líquenes son una asociación simbiótica entre un alga y un hongo. El alga (organismo autrótofo) aporta la materia orgánica para que el hongo se desarrolle. El hongo (heterótrofo) brinda dióxido de carbono, minerales y el sustrato mecánico del alga. Ni el alga ni el hongo podrían vivir por separado. Mutualismo: Es una relación entre poblaciones en las que ambas partes se benefician. El mutualismo se considera, frecuentemente un caso particular de simbiosis, la diferencia es que los organismos interactuantes pueden vivir separados. Muchas plantas requieren de algún agente polinizador que lleven el polen a otras flores de su misma especie para fecundarlas. Pero algo ha de llevarse a cambio este polinizador que realiza tan útil actividad: las flores le proporcionan néctar dulce y nutritivo. Cuando el polinizador abandona la flor, se lleva pegado el polen que deposita en la próxima flor que visita, con lo que favorece la reproducción de la planta. Parasitismo: Es una relación entre poblaciones en la que una se perjudica y el otro se beneficia. Un parásito es un organismo que vive a expensas de su huésped, del cual obtiene no sólo alimento sino también alojamiento. Algunos parásitos (como virus, bacterias y gusanos) ingresan en el interior del cuerpo del huésped y se llaman endoparásitos. Otros se alojan en el exterior, como los piojos y las garrapatas de los perros y se llaman ectoparásitos. Alguno de estos se nutren directamente de los fluidos vitales del huésped, como la sangre de los animales o la savia de las plantas. Los piojos son ectoparásitos que succionan la sangre del individuo sobre el cual se alojan.  Actividad N° 23: a.- Lea y resuelva

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Las garcitas bueyeras son aves que se asocian con animales como, por ejemplo, las vacas y pasan gran parte del tiempo sobre sus lomos. Allí se alimentan de las garrapatas que quitan de sus hospedadores. ¿Qué tipo de relación es la que se establece entre estos individuos? b.- Busque y pegue ilustraciones donde puedan ser observadas las distintas relaciones que se dan entre organismos de diferentes especies. En todos los casos deberá aclarar qué denominación recibe dicha relación. c.-Con ayuda de la bibliografía sugerida para consulta, investigue sobre las relaciones que se establecen entre individuos de la misma especie, llamadas INTRAESPECÍFICAS. d.- Lea y resuelva: “Una tortuga gigante de las islas Galápagos, se despierta de su siesta. Apenas diez minutos más tarde, un enjambre de pinzones se lanza sobre ella. Uno de los pequeños pajarillos se posa sobre su caparazón, otro en el suelo muy cerca de su cabeza. El resto de los pinzones comienza a dar vueltas en el aire y pequeños saltitos, como si quisieran aplaudir con sus alas. Apenas el coloso se da cuenta de esa especie de ballet pajaril hace una profunda reverencia con el cuello y la cabeza, que después alza en vertical, estirando la garganta a lo máximo, de modo que su boca abierta queda a un metro de altura. La tortuga se queda inmóvil en esa postura de estatua durante varios minutos. Esto es una señal para todos los pinzones, que se lanzan en un ataque repentino sobre todas las partes no acorazadas del gran reptil. Por todas partes reina un picoteo generalizado. Los pinzones liberan a su amiga de cientos de garrapatas que se alimentan con la sangre de la tortuga. Se trata de una colaboración mutuamente provechosa. La representación termina al cabo de pocos minutos y la señal la da uno de los pinzones al emprender al vuelo. Sus compañeros de bandada obedecen la señal y se marchan para realizar su trabajo de limpieza en otra tortuga. Es curioso que la posición estatuaria de la tortuga gigante, la cual significa “permiso de limpieza” para los pinzones es, a la vez, una postura amenazadora para las demás tortugas. Cada vez que dos de ellas entran en conflicto, se alzan como si quisieran asustar al adversario con su gran tamaño”. Adaptado de “SOBREVIVIR. La gran lección del reino animal.” V. Dröscher. Ed. Sudamericana. Planeta 1. 2. 3.

Subraye con rojo las relaciones intraespecíficas mencionadas y con verde las interespecíficas. Identifique a qué tipo corresponden las relaciones intraespecíficas subrayadas de qué especie se trata. Proceda de igual forma con las relaciones interespecíficas señaladas.

Relación Sociedad-Naturaleza Las profundas y veloces modificaciones que el hombre realiza en los ecosistemas naturales no dejan tiempo para que los procesos naturales operen y por eso las especies se extinguen. Es cierto que para alimentar a una creciente población humana es necesario usar los recursos naturales de los diversos ecosistemas y edificar ciudades y rutas. Pero también es cierto que la conservación de los recursos naturales y la biodiversidad son piezas claves para la supervivencia del ser humano. Muchas plantas, hongos y bacterias constituyen una importante fuente de recursos medicinales. Al respecto,

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baste recordar la transformación del tratamiento de numerosas enfermedades producida por la aparición de los antibióticos. Las distintas especies desempeñan funciones fundamentales en los ecosistemas, como la purificación del agua, la protección del suelo, la regulación de los ciclos hidrológicos, el control del clima, etc. Los valores no utilitarios de la diversidad biológica y, por ende, de su conservación resultan más difíciles de expresar y, en una sociedad volcada al consumo de bienes materiales, suelen parecer menos urgentes e incluso menos importantes. Sin embargo deberían generar una actitud de respeto, curiosidad y admiración de la naturaleza y la evolución. Es necesario mantener abiertas las opciones y oportunidades de las generaciones humanas futuras y además es importante profundizar el conocimiento y la apreciación del mundo en el que vivimos y a la ubicación del ser humano en el cosmos. Sobre estas bases, hay consenso en que es aceptable utilizar la diversidad biológica en beneficio de la humanidad, a condición de que no se ponga en peligro la supervivencia de otras especies y que se respete el derecho de las siguientes generaciones de apreciar y utilizar los beneficios de esa diversidad. La pérdida del hábitat es el problema más serio que debe enfrentar la vida silvestre en nuestros días, pero la persecución irracional del hombre, el comercio irrestricto y el tráfico ilegal hacen aún más difícil la lucha de las especies por sobrevivir. Las autoridades elaboran políticas en relación con el ambiente que pueden garantizar el uso de recursos sin llevarlo al agotamiento a corto plazo, se han creado áreas protegidas para conservar muestras representativas de los ambientes originales donde se desarrollan las especies. En otros casos, algunas especies están protegidas por ley como el huemul, la ballena franca austral y el yaguareté. Los ecólogos llevan acciones específicas tales como:   

La cría en cautiverio, un ejemplo en Argentina, con el venado de las pampas. El traslado de individuos de una población abundante a otra menos numerosa. El mejoramiento del hábitat, que significa recrear condiciones necesarias para el desarrollo del ciclo de vida.

La educación ambiental contribuye a crear en la gente conciencia de proteger las especies.  Actividad N° 24: b.- Lea atentamente el siguiente texto y luego responda:  ¿A qué tipo de adaptación hace referencia?  ¿Cuáles son las evidencias que las ponen de manifiesto? Escriba por lo menos tres o subraye en el texto. “Los zorros de las dunas de Ravenglas (Cumberland, USA ) son los principales predadores de huevos y crías de una especie de gaviotas. Estos zorros tienen por costumbre enterrar la presa, la cual podría ser un método de preservar alimentos para épocas de escasez. Los investigadores estudiaron las costumbres tan particulares de captura de alimentos en los zorros y su valor de supervivencia. La conducta de acaparar alimentos muestra una particularidad: los zorros almacenan de manera dispersa y nunca esconden más de una presa en un lugar.

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Esto resulta evidente con las nidadas de huevos. El animal recoge los huevos uno por uno, transporta cada huevo a una distancia de 5 a 10 metros, los entierra y regresa al nido. Toma entonces otro huevo, lo entierra de manera similar, pero en otra dirección y regresa una vez más para repetir el proceso con un tercer huevo y así sucesivamente. Los huevos de un nido de gaviota son siempre escondidos, por lo tanto, bastante lejos uno de otros. Otros predadores, y a veces los zorros mismos, acostumbran saquear las provisiones de huevos, por lo tanto podría haber un gran valor de supervivencia en el almacenaje disperso, como a diferencia del almacenaje agrupado donde habría un riesgo total de pérdida de alimentos”.

Núcleo 4. Procesos evolutivos. EVOLUCIÓN El origen de la vida Desde la época de Aristóteles, en el siglo IV antes de nuestra era, pasando por la Edad Media y hasta el siglo XIX, las personas educadas, incluso los que hoy llamaríamos científicos, estaban convencidas de que los gusanos y los insectos provenían del polvo, los roedores nacían de granos húmedos y los pulgones de las plantas surgían del rocío. Esta idea de que los seres vivos pueden originarse de objetos sin vida, de la generación espontánea, fue muy difícil de demostrar y de contradecir ya que la experiencia demostraba que insectos u otros organismos aparecían en el barro o de la comida en descomposición. Algunas de las teorías sobre el origen de la vida son: Creacionismo: explica el origen de todo lo que existe a partir de un Dios creador. Panspermia.: plantea el origen de la vida en la Tierra a partir de bacterias provenientes del espacio exterior, que llegaron transportadas por meteoritos. Generación espontánea: sostiene que la vida surge a partir de materiales inertes o de los restos de seres vivos en descomposición, o incluso de organismos más simples. Teoría quimiosintética: propone una evolución química previa a la evolución biológica. Esta es la más aceptada. Teoría quimiosintética (Alexander Oparin y John Haldane; 1938): los compuestos que formaban la atmósfera primitiva: hidrógeno, metano, amoníaco, nitrógeno y vapor de agua, comenzaron a combinarse. Esto pudo ocurrir debido a las radiaciones solares, las altas temperaturas y la energía eléctrica. Descargadas por las fuertes tormentas, que provocaban la formación de compuestos orgánicos sencillos. Esto ocurrió en los océanos hasta constituir un líquido rico en compuestos orgánicos, que denominaron “caldo primitivo”. La evidencia científica surge gracias a dos científicos estadounidenses, H. Urey y S. Miller, en 1953. Ellos construyeron un dispositivo que reconstruía las condiciones de la atmósfera primitiva: a partir de elementos inorgánicos, obtuvieron compuestos orgánicos.

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El relato bíblico puesto en cuestión como explicación científica Si bien la concepción de Aristóteles, casi siempre unida a la idea cristiana de la Creación, dominó el pensamiento científico durante siglos, la noción de Anaximandro de que las especies sufren cambios constituye el corazón de la teoría evolutiva moderna. Hacia fines del siglo XVIII los naturalistas encontraron evidencias que los llevaron a cuestionar tanto la literalidad del relato bíblico, como la noción de que las especies son inmutables. Era la época en que los europeos emprendían grandes viajes exploratorios al África, América y el Pacífico, y traían animales y vegetales desconocidos en Europa, pertenecientes a especies no mencionadas en la Biblia. Por otro lado, las numerosas excavaciones realizadas en busca de carbón, tan necesario en la primera revolución industrial que por entonces se desarrollaba, resultaron en el descubrimiento de innumerables fósiles de plantas y animales que, aparentemente, habían poblado otrora el continente europeo y eran también desconocidos. ¿Cuándo habían vivido esas criaturas? Georges Cuvier, un anatomista francés, fue el primero en estudiar sistemáticamente los fósiles. Sugirió que son productos de los primeros experimentos de Dios en la creación. Una de las ideas populares de la época era que se trataba de organismos muertos con el Diluvio, pues no habían podido subir el arca de Noé. Pero Cuvier consideró improbable que murieran todos en forma simultánea y con ello abrió el camino a pensar que tal vez hubieran vivido en distintas épocas. En tal caso, los restos encontrados en diferentes capas o estratos habrían pertenecido a seres desaparecidos en sucesivas catástrofes, idea que pasó a llamarse catastrofismo. El descubrimiento de los fósiles llevó también a pensar que la Tierra podía ser más antigua que lo que se suponía sobre la base del relato bíblico, que había llevado a asignarle una edad de 6000 años. En el siglo XVII se comenzó a explorar seriamente la superficie de la Tierra, lo que condujo a la conclusión de que el paisaje había sido erosionado a lo largo de los años por el viento y el agua. James Hutton y Charles Lyell sostenían que la Tierra era eterna y que había sido moldeada por ciclos de levantamientos, erosión y sedimentación siendo estos cambios lentos y continuos, teoría que se llamó uniformismo. Con estas sucesivas evidencias, se hacía cada vez más difícil conciliar las ideas aceptadas sobre historia natural, basadas en conceptos filosóficos y el relato bíblico, con la evidencia científica. Pero la ciencia no podía aportar explicaciones nuevas que fueran compatibles con las nuevas hipótesis: la evolución biológica.

Lamarck y la evolución biológica La idea de que los seres vivos evolucionan proporcionó el marco conceptual que permitió entender el sentido de los nuevos conocimientos y explicaciones de geólogos y naturalistas, aunque los científicos del siglo XVIII no se mostraron demasiado inclinados por aceptarla. Entre los que la consideraron favorablemente se contaron Erasmus Darwin, abuelo de Charles, y Georges‐Louis Leclerc, conde de Buffon. El más importante de los evolucionistas anteriores a Darwin fue el francés Jean‐Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, quien había estudiado medicina y botánica y, en 1793, ya renombrado taxónomo, fue designado profesor de zoología en el Jardín de Plantes de París. Lamarck había advertido una clara relación entre los fósiles y los organismos modernos. A partir de estas observaciones dedujo que los fósiles más recientes estaban emparentados con los organismos modernos. Esbozó una teoría de la evolución biológica que se puede sintetizar como sigue: los individuos cambian físicamente durante su vida para adaptarse al medio que habitan; los organismos adquieren caracteres que no tenían sus progenitores. Estos cambios o caracteres adquiridos se deben al uso o desuso de sus órganos; los caracteres adquiridos se transmiten por herencia biológica a sus descendientes

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la sucesión de cambios adaptativos muestra una tendencia hacia complejidad y la perfección. La teoría de Lamarck fue criticada con vehemencia por la comunidad científica de su época, principalmente por que los caracteres adquiridos por interacción con el medio no se transmiten por herencia biológica. En esto, la visión de Lamarck, basada en el proceso de herencia de los caracteres adquiridos, no era adecuada, pero su intuición general de que las especies evolucionan resultó correcta.

Un viaje que cambió la historia Charles Darwin a los 26 años recibió el ofrecimiento de embarcarse como naturalista en el viaje de exploración alrededor del mundo en el velero Beagle. La misión oficial del capitán del barco, Robert Fitz Roy, era encontrar pruebas para la interpretación bíblica de la creación, por lo que éste eligió a Darwin debido a su formación religiosa. Ese viaje de cinco años, entre 1831 y 1836, cambió la historia personal de Darwin así como la de la biología. El joven naturalista regresó con cajas repletas de especies vegetales y animales, encontró el mejor fósil conocido de megaterio (un perezoso sudamericano extinguido, del tamaño de un elefante. Uno de los hechos que constató fue que en las islas Galápagos había pinzones y tortugas claramente distintos a los del continente sudamericano, y aun diferentes de una isla a otra. Observó que los picos de esos pájaros estaban “adaptados” a los alimentos que encontraban en las islas: donde predominaban los frutos con cáscara dura, los pinzones tenían picos cortos y fuertes, mientras que en las islas con frutos blandos, estas aves tenían picos largos y finos. La teoría darwiniana de la evolución Luego de su regreso a Inglaterra, Darwin leyó el Ensayo sobre el principio de población, de Thomas Robert Malthus, quien sostenía que la población humana aumentaba en forma geométrica mientas que la producción de alimentos lo hacía en forma aritmética. Por ello, la población llegaría a exceder los recursos disponibles. Darwin extendió esta visión a todas las poblaciones y comenzó a pensar que la vida era una lucha continua para obtener recursos, y que sólo una pequeña fracción de los individuos que nacen, sobrevive y se reproduce. Llamó selección natural a este proceso supervivencia, y dedujo que era el mecanismo por el cual los organismos sobrevivían o se extinguían. Darwin no usó la expresión “supervivencia del más apto”, ni el término de evolución, sino que habló de descendencia con modificación. La teoría de la evolución, sin embargo, cosechó diversas críticas y se convirtió en el centro de acaloradas disputas, sobre todo en los países anglosajones en los que predominaban las iglesias protestantes apegadas a la interpretación literal de la Biblia. Una de las críticas al evolucionismo darwiniano fue que el registro fósil no revelaba formas de transición entre las especies, de las que hablaba Darwin. La más célebre e ironizada de esas formas era el “eslabón perdido” entre primates superiores y humanos. Si la evolución creaba continuamente nuevas especies, las formas transicionales debían estar representadas en el registro fósil. Con el tiempo, sin embargo, se advertiría que no hubo eslabón perdido entre los actuales primates y los humanos, porque estos no descienden de aquellos, sino que ambos tienen ancestros comunes extinguidos. Por eso, más que formas transicionales hay formas ancestrales que el registro fósil permitió revelar. ¿Qué aportó Darwin a la ciencia? El origen de las especies sentó las bases para una nueva manera de entender la evolución biológica. Darwin substituyó la noción de predeterminación de la naturaleza por los conceptos de azar y necesidad: en el proceso de reproducción de los organismos se producen variaciones o mutaciones por azar, que se pueden transmitir a la descendencia, pero para cuya supervivencia es necesario que resulten ventajosas (o al menos no perjudiciales) según las condiciones ambientales. Esta necesidad

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explica el proceso de selección natural. De esta manera, los dos pilares en que se apoya la evolución darwiniana son las variaciones al azar (mutaciones) en la constitución genética de los organismos y la selección natural (pero recordemos que en la época de Darwin se desconocían las mutaciones y la constitución genética de los organismos, sino que se hablaba de cambios o alteraciones). Darwin logró reunir suficiente evidencia para demostrar que las especies cambian, e imaginó un posible proceso de modificación. Su teoría de la evolución de las especies se puede sintetizar en las siguientes ideas: El mundo natural no es estático sino que cambia; Las especies están compuestas de individuos que no son idénticos entre sí; Los organismos de cada especie desciende de un ancestro en común; Las especies emparentadas descienden de ancestros comunes más cercanos en el tiempo. Según Darwin, este proceso ocurre en forma ramificada y gradual por el mecanismo de: a. aparición de variaciones heredables que representan ventajas o desventajas, y b. la eliminación de organismos menos aptos o, lo que es igual, la supervivencia de los mejor adaptados (que poseen el carácter ventajoso), que dejan más descendencia. La acumulación de estos caracteres a la larga, alteran la especie y hasta pueden constituir una nueva. La teoría sintética de la evolución o Neodarwinismo Una de las personas que contribuyeron a comprender el mecanismo de la evolución fue el biólogo Theodosius Dobzhansky, nacido en Rusia e instalado en los Estados Unidos en 1927. En sus trabajos con mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), 1937, Dobzhansky propuso la idea de que las mutaciones pueden originar especies nuevas. Sostuvo que las mutaciones pueden ocurrir espontáneamente y que la mayoría de ellas no tiene efecto particular. Sólo una minoría produce un efecto negativo. Esos cambios neutros crean variación dentro de la población. Con el tiempo y sucesivos cambios, harían cada vez más distinta genéticamente a esa población de otras de la misma especie. Llegaría un momento en que los miembros de la especie perderían la posibilidad de aparearse con los de aquella población aislada, y los segundos solo lo pudiesen hacer entre ellos: habría aparecido, entonces, una nueva especie. Con estas conclusiones, Dobzhansky ayudó a acercar la visión de Darwin sobre la evolución de las especies a la proporcionada por estudios de genética. La teoría darwiniana y la genética mendeliana son las dos grandes líneas científicas históricas que permitieron desarrollar nuestras actuales concepciones sobre la evolución de las especies. Macroevolución: Equilibrios puntuados Darwin siempre defendió que el proceso evolutivo iba a ritmo lento, sin saltos súbitos, gradualmente. El registro fósil, ciertamente, no apoyaba éste gradualismo, más bien daba testimonio de saltos y de discontinuidad. Pero Darwin argumentaba que el registro era incompleto e imperfecto, era como un libro que sólo le quedan escasas páginas, pocas líneas por página, pocas palabras por línea y pocas letras por palabra. Stephen Jay Gould y Niles Eldredge plantean un modelo evolutivo que cuestiona éste gradualismo de Darwin: el modelo de equilibrios puntuados o de equilibrios intermitentes. Un modelo

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que sí encaja y explica el actual y voluminoso registro fósil, un registro que no da testimonio de cambios morfológicos graduales, sino de abruptas discontinuidades. El modelo de equilibrios puntuados establece que las especies viven largos periodos de estabilidad, periodos de equilibrio de millones de años, que se ven cortados bruscamente por fases breves de cambios (miles de años) en las cuales aparecen nuevas especies. «La historia de cualquier parte aislada de la tierra, como la de cualquier soldado, consiste ‐ilustra un colega de Gould‐ en largos periodos de aburrimiento y breves periodos de terror». El registro fósil muestra la estabilidad de las especies durante «largos periodos de aburrimiento», tiempo que se va repitiendo tras «breves periodos de terror» en los cuales se da, súbitamente, una gran diversificación pero también una gran extinción. En tiempo de Darwin estaba ya vivo el debate sobre la naturaleza rápida o lenta de los cambios geológicos: cataclismos naturales o gradualismo. Gould considera que la opción de Darwin por el gradualismo no se explica en base a datos empíricas sino por las influencias culturales y metodológicas. (Culturales: se había asumido el cambio en las sociedades, pero, tal y como defendía el pensamiento liberal, las transformaciones sociales duraderas eran lentas, graduales y ordenadas. Metodológicas: Darwin había aprendido de Lyell que no se debe dar preferencia a la apariencia inmediata sino a la realidad escondida, el gradualismo estaba escondido debajo el imperfecto apariencia). Gould, al contrario, opta por el cambio rápido: diferentes catástrofes han marcado profundamente el proceso evolutivo. No sólo la catástrofe que supuso la desaparición de los dinosaurios, hace 65 millones de años, también la de finales del Pérmico (Era Mesozoica), que barrió el 95% de las especies de la superficie de la Tierra. Unos apocalipsis que se han repetido, imprevisiblemente, a lo largo de la marcha de la vida. Si se rebobinara la película de la vida, borrando todo cuanto ha acontecido y volviese a comenzar su historia, los nuevos acontecimientos serían sorprendentemente diferentes. Diversidad de itinerarios eran posibles; los resultados, no se podían predecir de entrada. La historia de la vida es una historia contingente: el azar y las circunstancias deciden de qué manera se desplegarán las formas vivas en nuestro planeta. Así, los hombres debemos nuestra existencia a una serie de casualidades que se han producido en la historia de la vida desde su origen. La vida no conduce necesariamente a la aparición del hombre.

Anexo I: Entrevista a Stephen Gould Stephen Gould en “Los Simpson”

Stephen Gould es un científico norteamericano contemporáneo que enseña e investiga en la Universidad de Harvard, Estados Unidos. Sus explicaciones sobre la evolución de la vida en la Tierra lo han convertido en un célebre y polémico científico. Si bien en líneas generales sus interpretaciones sobre el origen y la evolución del hombre son similares a las de Darwin, Gould intenta reactualizar y revisar las afirmaciones del investigador inglés con su teoría del equilibrio interrumpido. Los siguientes fragmentos corresponden a un reportaje que se le hizo en marzo de 1991. Periodista: ¿Podría explicarnos en qué consiste lo teoría del equilibrio interrumpido? Stephen Gould: En primer lugar quisiera señalar que Darwin sigue siendo uno de los hombres más incisivos y brillantes que ha dado la humanidad. Es el único de los grandes sabios que no fue arrasado por los progresos científicos del siglo XX. Creo que las explicaciones de Darwin sobre el origen del hombre aún son válidas y siguen señalando el camino. Darwin nos dijo que la evolución de todas las especies y del hombre dentro de ellas era una evolución gradual, lenta, progresiva y acumulativa. Pero

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nos dejó a los científicos frente a un enigma que nunca pudimos resolver. A la hora de buscar los restos de las distintas especies que llevaron al hombre, el legendario eslabón perdido no aparecía por ninguna parte. Por lo tanto, jamás pudimos recrear la cadena evolutiva de población alguna. No fue un problema de búsqueda o de técnicas paleontológicas imperfectas. Lo que ocurre es que el eslabón, es decir el tipo de especie mitad hombre y mitad mono, nunca existió. Periodista: ¿Sugiere que, después de todo lo evolución no es un ascenso gradual hacia la cumbre de lo perfección” como sugirió Darwin? Stephen Gould: Si, pero hay que andar con cuidado. La ausencia de eslabones entre una etapa y otra no invalida a Darwin por completo. Los fósiles nos muestran especies que fueron cambiando progresivamente. Hay restos de diversas especies conectados entre sí Pero no hemos podido establecer un linaje completo, ni uno solo. Por eso digo que lo que está en discusión no es la teoría evolucionista en que es algo tan evidente como que la Tierra gira alrededor del Sol. Lo que rechazamos es que haya que pensar la evolución de la especie humana como algo lineal y gradual. Por ello, la teoría del equilibrio interrumpido dice que las especies evolucionan en forma abrupta entre fracturas y no en forma lineal y gradual como se pensaba. El equilibrio interrumpido es un reflejo fiel de lo que nos dicen los fósiles. Lo que llamamos eslabones perdidos no son más que cortes, interrupciones, etapas en que un linaje se extendió y dio un salto para evolucionar bajo otras formas. (Esto significa que en un mismo tiempo existieron sobre la faz de la Tierra especies en distintas etapas de evolución. Es decir que pudieron haber convivido, por ejemplo, austrolopíthecus con homo habilis u homo erectus). Periodista: ¿Usted afirma que la evolución es básicamente tiempo y azar? Stephen Gould: Digamos que es un mecanismo que no se puede predecir La imagen de un dios —no importa qué dios— sentado allá arriba, entre las nubes, diseñando las especies unas tras otras, ya no es una alternativa posible a la evolución. ¿Qué sentido tendría que dios, a la hora de crear al hombre, hiciera por lo menos cinco ensayos seguidos: australopithecus afarensis, australopithecus africanus, homo habilis, homo erectus y homo sapiens? Periodista: ¿Qué piensa sobre las opiniones que afirman que el hombre sigue cambiando hacía formas más perfectas a evolucionadas? Stephen Gould: No tenemos ninguna razón para cambiar Los argumentos de que los dedos de nuestros pies van a ser más pequeños y nuestras cabezas más grandes, son sólo proyecciones de nuestras fantasías. Los hombres de las cavernas, por ejemplo, los de Cro‐Magnon, que hace 30.000 años dejaron magníficas pinturas en Francia y España, eran como nosotros: sus cuerpos eran idénticos al suyo y al mío, aunque la fantasía popular los imagine tan distintos y distantes. Periodista: ¿Qué podría decirnos sobre la polémica idea de la “selección natural de las especies” que plantea Darwin? Muchas interpretaciones sobre la cuestión llevaron a plantear que las especies que sobreviven son los mejores, incluso algunos relacionan esta con la noción de razas “superiores e inferiores”. ¿Qué piensa sobre esto? Stephen Gould: Las especies no son seleccionadas porque son “buenas” o “malas” o superiores unas a otras. Su supervivencia depende únicamente de su capacidad de adaptación al medio en que viven. La idea de evolución que planteó Darwin no afirma que existan seres superiores e inferiores. Las diferencias entre unas razas y otras son superficiales, tan sólo “de piel”. Las especies evolucionan a un ritmo propio que es el de la historia y no el de la biología. Pero como lo muestra la historia, a veces, un pueblo o raza puede caer en la tentación de considerarse superior al resto. Lo cierto es que en los últimos 40.000 años prácticamente no hemos evolucionado. No somos más inteligentes que los hombres de las cavernas, suponiendo que alguna vez nos pongamos de acuerdo para definir qué es eso de “inteligencia”. Nuestra cultura es superior a la de nuestros antepasados porque tenemos la virtud de acumular conocimientos, no porque nuestros cerebros sean más grandes o mejores. Periodista: Para terminar ¿diría que el hombre es la especie más exitosa del planeta? Stephen Gould: Hmmmm… veamos. Es la más inteligente y la más fuerte, sin duda. Sin embargo, la historia de este siglo nos advierte que tal vez somos tan irracionales y desapasionados como para

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causar nuestra propia extinción. Esto es algo que no se puede decir de muchas otras especies. Nos ha ido muy bien hasta ahora, pero debemos cuidarnos. En lo que respecta al éxito, se me ocurren varios nombres: las termitas, algunas bacterias, las hormigas comunes. Nos superan numérica mente y se las arreglan muy bien en el planeta.

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MATERIA Y ENERGIA La Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Las transformaciones de la Energía tienen lugar en la alimentación de los seres vivos, en la dinámica de nuestra atmósfera y en la evolución del Universo. Todos los procesos naturales que acontecen en la materia pueden describirse en función de las transformaciones energéticas que tienen lugar en ella.

MATERIA

EESSTTO O EESS M MAATTEER RIIAA

Si observas atentamente las figuras verás que la materia se presenta como distintos cuerpos; estos cuerpos ¿por qué son distintos?, ¿por la forma?, ¿por estar constituidos por distintos materiales? ¿o por ambas cosas a la vez? Otras preguntas que nos hemos tratado de responder es: ¿de qué estamos hechos?, ¿de qué se compone la materia? Supongamos que tomamos un trozo de materia, un trozo de madera, por ejemplo. Si lo partimos, conseguiremos dos o más trozos o componentes. Ahora bien, ¿es esta la estructura fundamental de la materia? Seguramente no, pues es factible descomponer cada trozo por sí mismo. ¿A qué nos conduce este razonamiento? Esto nos lleva a concluir que en algún momento, encontraremos el componente básico o ladrillo fundamental de la materia. La idea anterior recibe el nombre de teoría atomista. Esta tuvo sus primeros exponentes en la antigua Grecia. Por ejemplo, Leucipo (vivió alrededor del 450 a.C.) y su discípulo Demócrito (470-380 a.C.), quienes fueron los primeros filósofos griegos en plantear que la materia estaba compuesta de partículas fundamentales llamadas átomos (de un término griego que significa ‘sin división’) y que entre ellas existía vacío, o sea, nada. A lo largo de la historia del pensamiento humano occidental, se ha elaborado un modelo acerca de cómo está constituida la materia, se conoce con el nombre de MODELO CINÉTICO MOLECULAR o MODELO CORPUSCULAR DE LA MATERIA. O sea, un vaso de agua, según este modelo sería así:

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Según este modelo de materia, todo lo que vemos está formado por unas partículas muy pequeñas, que son invisibles aún a los mejores microscopios y que se llaman moléculas. Las moléculas, a su vez, están formadas por átomos. Las moléculas están en continuo movimiento y entre ellas existen fuerza atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar en movimiento, se encuentran a una cierta distancia unas de otras. Entre las moléculas hay espacio vacío. Este modelo nos da herramientas para interpretar fenómenos tales como los estados de agregación de la materia, la disolución de las sustancias, la dilatación de los materiales.

Ahora veremos la diferencia que existe entre materia, materiales y cuerpo. MATERIA es todo aquello que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y puede ser captado por los sentidos. MAGNITUDES: La masa se define como la cantidad de materia de un cuerpo. Unidades: Se mide en kg. El volumen se define como el espacio que ocupa un cuerpo. Unidades: Se mide en m3. O sea que es materia lo que comemos, la ropa que usamos, el jabón que empleamos para asearnos, el agua que utilizamos para muchísimos momentos de nuestra vida, el aire que respiramos; es decir, que materia es todo los que nos rodea; nosotros somos materia y todo lo que existe en el universo es materia. La materia y sus propiedades La química estudia la materia, que es todo aquello que nos rodea, ocupa un lugar y un espacio en el universo, y que somos capaces de identificar y conocer. La materia presenta dos tipos de propiedades: propiedades extensivas y propiedades intensivas. Las propiedades extensivas se relacionan con la estructura química externa; es decir, aquellas que podemos medir con mayor facilidad y que dependen de la cantidad y forma de la materia. Por ejemplo: peso, volumen, longitud, energía potencial, calor, etcétera. Las propiedades intensivas, en cambio, tienen que ver más con la estructura química interna de la materia, como la temperatura, punto de fusión, punto de ebullición, calor específico o concentración (ver glosario para estos tres últimos términos), índice de refracción, entre otros aspectos. Las propiedades intensivas pueden servir para identificar y caracterizar una sustancia pura, es decir, aquella que está compuesta por un solo tipo de molécula (ver glosario), como, por ejemplo, el agua, que está formada solo por moléculas de agua (H2O), o el azúcar, que solo la conforman moléculas de sacarosa (C12H22O11). También son propiedades de este tipo los caracteres organolépticos, que se pueden percibir por los sentidos como el olor, el sabor, el color. Glosario

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Punto de ebullición: temperatura a la cual una sustancia pasa del estado líquido al gaseoso. Calor específico: cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de un gramo de una sustancia en un grado centígrado (1ºC). Punto de fusión: temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al líquido.

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Ejemplo: peso EN RESUMEN: La materia es discontinua: está formada por pequeñas partículas entre las cuales hay grandes espacios vacíos. Estas partículas están en continuo movimiento. La velocidad (y, por lo tanto, la energía cinética) de las partículas aumenta al aumentar la temperatura. Entre las partículas hay fuerzas atractivas o de cohesión cuya intensidad disminuye al aumentar la distancia entre ellas. La materia presenta propiedades intensivas y extensivas. CUERPO Y MATERIALES O SUSTANCIAS Como vemos la materia se presenta ante nuestros sentidos con formas distintas y determinadas, es lo que llamamos cuerpos. Por lo tanto: CUERPO es toda porción limitada de materia MATERIALES son los diferentes tipos de componentes que forman los cuerpos. En química, se usa el término SUSTANCIA en el mismo sentido. Ya tienes una idea aproximada para que se usan los materiales, ahora trataremos de explicar cómo podemos clasificarlos; los criterios a utilizar pueden ser varios, como por ejemplo: según su procedencia u origen; según su estado físico; según su composición; etcétera. Clasificación según su estado físico: Estados de agregación de la materia

En el ESTADO SOLIDO las moléculas están muy juntas y se mueven oscilando alrededor de unas posiciones fijas; las fuerzas de cohesión son muy grandes. En el ESTADO LIQUIDO las moléculas están más separadas y se mueven de manera que pueden cambiar sus posiciones, pero las fuerzas de cohesión, aunque son manos intensas que en el estado sólido, impiden que las moléculas

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puedan independizarse. En el ESTADO GASEOSO las moléculas están totalmente separadas unas de otras y se mueven libremente; no existen fuerzas de cohesión. Sí aumentamos la temperatura de un sistema material sólido, sus moléculas se moverán más rápidamente y aumentarán la distancia medía entre ellas, las fuerzas de cohesión disminuyen y llegará un momento en que éstas fuerzas son incapaces de mantener las moléculas en posiciones fijas, las moléculas pueden entonces desplazarse, el material se ha convertido en líquido. Si la temperatura del líquido continúa aumentando, las moléculas aumentarán aún más su rapidez, la distancia media entre ellas irá aumentando y las fuerzas de cohesión van disminuyendo hasta que finalmente las moléculas pueden liberarse unas de otras, ahora el material o conjunto de moléculas está en estado gaseoso. Propiedades de los distintos estados

Si disminuimos la temperatura de un material en estado gaseoso, disminuye la rapidez media de las moléculas y esto hace posible que al acercarse las moléculas casualmente, las fuerzas de cohesión, que siempre aumentan al disminuir la distancia, puedan mantenerlas unidas, el material pasará al estado líquido. Si disminuye aún más la temperatura, al moverse más lentamente las moléculas, la distancia media entre ellas sigue disminuyendo, las fuerzas de cohesión aumentarán más y llegará un momento que son lo suficientemente intensas como para impedir que las moléculas puedan desplazaras, obligándolas a ocupar posiciones fijas, el material se ha convertido en un sólido. Estos cambios son conocidos como CAMBIOS DE ESTADO y el siguiente es un esquema que lo resume

Explicándolo con partículas sería

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 Actividad n°25: Completa el siguiente cuadro resumen de los estados de la materia Fuerzas intermoleculares

Distancias intermoleculares

Movilidad molecular

Forma

Volumen

Compresibilidad / Expansibilidad

SÓLIDO LÍQUIDO

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GAS

Otros fenómenos que también se explican con el modelo corpuscular son Disolución de las sustancias Al mezclar dos o más sustancias, se produce una interacción entre ellas. A veces, como en este caso, hay una generalización del color de uno de los componentes por toda la mezcla. En otros, mezcla de agua y azúcar por ejemplo, al probarlo se percibe el gusto dulce en la mezcla. Ambos casos, son ejemplos de disolución. explicar este fenómeno según el modelo de partículas.

Dilatación de los materiales

Casi todos los sólidos se dilatan cuando se calientan, e inversamente se encogen al enfriarse. Esta dilatación o contracción es pequeña, pero sus consecuencias son importantes. Un puente de metal de 50 m. de largo que pase de 0° a 50 podrá aumentar unos 12 cm. de longitud; si sus extremos son fijos se engendrarán tensiones sumamente peligrosas. En las vías del ferrocarril se procura dejar un espacio entre los rieles por la misma razón; este intersticio es el causante del traqueteo de los vagones. explicar este fenómeno según el modelo de partículas.

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SISTEMAS MATERIALES La observación del mundo que nos rodea nos muestra una realidad compleja e intrincada. El mundo, como sabemos, está formado por infinitas cosas, por ejemplo: personas, casas, automóviles, animales, plantas, etc. y cada uno de esos objetos a su vez está conformado por otros elementos. Si por ejemplo estudiáramos detalladamente la siguiente casa: 52

Veríamos que tiene ventanas, puertas, pisos, techos y éstos a su vez están formados por distintos materiales como: vidrio, madera, cemento, hierro, cal, etc. Resulta, por lo tanto, evidente que es imposible estudiar simultáneamente todo lo que nos rodea. Por ello es necesario aislar de manera real o imaginaria un conjunto de objetos, o uno de ellos o una fracción para su estudio detenido y meticuloso. Cada porción que tomemos está formada por materia, por lo cual recibe el nombre de sistema material. Entonces podemos definir como: SISTEMA MATERIAL: a toda porción del Universo dotada de masa que se aísla en forma real o imaginaria para su estudio experimental. Los materiales se pueden clasificar de muchas maneras. Los criterios a utilizar pueden ser varios, como por ejemplo: según su procedencia u origen, según su estado físico, según su composición, etcétera. ¿Cómo se clasifican los sistemas materiales? Como se ha visto anteriormente existen dos tipos de propiedades para las sustancias: extensivas e intensivas. Basándonos en las últimas, los sistemas se clasifican en: 1) SISTEMAS HOMOGÉNEOS: son aquellos en los que las propiedades intensivas no varían, cualquiera sea el punto de la muestra en donde se las estudie. Ejemplos: agua pura, pepitas de oro, azúcar, aceite, sal de cocina, nafta, agua salada, vino sin borra, queroseno, agua azucarada, alcohol con agua, etcétera, es decir las distintas soluciones y sustancias puras que existen en la Naturaleza. 2) SISTEMAS HETEROGÉNEOS: son aquellos que presentan distintas propiedades intensivas en por lo menos dos de sus puntos. Presentan superficies de separación o de discontinuidad. Ejemplos: agua con aceite, agua con arena, agua - arena- corcho, vino con borra, salmuera - hielo, granito (roca formada por cuarzo, feldespato y mica), agua - hielo - vapor de agua, azufre- limaduras de hierro, agua - nafta granallas de cinc, agua - alcohol - madera, etc. Se considera que todo sistema heterogéneo está formado por FASES y COMPONENTES. FASES: es cada uno de los sistemas homogéneos que forman el heterogéneo, se pueden presentar en cualquiera de los tres estados físicos (sólido, líquido o gaseoso). COMPONENTES: es cada una de las sustancias que conforman las distintas fases. EJEMPLOS: SISTEMA Agua - aceite Agua – hielo – arena Agua salada- vapor de agua – hielo corcho Agua destilada – hielo – vapor de agua

FASES 2: agua y aceite 3: agua, arena y hielo 4: Agua salada- vapor de agua – hielo -corcho 3: Agua destilada – hielo – vapor de agua

COMPONENTES 2 : agua y aceite 2: agua y arena 3: agua, corcho y sal 1: agua

 Actividad n°26: Completa el siguiente cuadro, teniendo en cuenta lo estudiado sobre sistemas materiales:

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SISTEMA agua mineral agua y alcohol clavos de acero y arena limaduras de hierro Y azufre molido corcho, piedras y acetona tinta china

CLASIFICACIÓN

FASES

COMPONENTES

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¿Existirá alguna forma de transformar un sistema heterogéneo en un sistema homogéneo? Si por ejemplo tenemos un sistema formado por dos trozos de madera balsa - agua, que es, según lo visto, un sistema heterogéneo formado por 2 fases (madera balsa y agua) y 2 componentes (madera y agua), podríamos retirar la madera con la mano o con una pinza, separando de esta manera la madera balsa del agua, es decir que se ha logrado obtener dos sistemas homogéneos a partir de un heterogéneo. Los métodos que se usan en química son en general, los de separación y fraccionamiento de fases, a los que solo nombraremos. SOLUCIONES Y SUSTANCIAS PURAS Si se fracciona una solución de agua y sal mediante una destilación simple, se obtiene la sal en el balón y el agua en el vaso colector. Esto nos indica que la destilación nos permite separar una solución en sus dos componentes. Si realizamos lo mismo con agua pura, vemos que en el balón no queda ningún residuo y en el recipiente colector hay únicamente agua, es decir, que el agua pura no se puede fraccionar en componentes más simples por destilación ni por ningún método visto anteriormente. Esto nos permite discriminar ante dos tipos de sistemas homogéneos: las soluciones y las sustancias puras. SOLUCIÓN: Es todo sistema homogéneo que se puede fraccionar en componentes más sencillos por medio de la destilación o de la cristalización. Ejemplos: agua - azúcar, agua - sal, alcohol - agua, alcohol - éter, etc.

SUSTANCIA PURA: Es todo sistema homogéneo no fraccionable, es decir, que no puede separarse en componentes más sencillos, posee propiedades físicas constantes y composición química invariable y definida. Ejemplos: agua destilada, alcohol, éter, sal de cocina, azufre, hierro, oro, azúcar, oxígeno, plata, etc.  Actividad n°27: Completa el siguiente cuadro Sistema agua de mar filtrada 4 trozos de plomo acetona salmuera vidrio agua mineral En resumen:

Solución

Sustancia Pura

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SOLUCIÓN

SUSTANCIA PURA

* Sistema homogéneo

* Sistema homogéneo

* Propiedades intensivas idénticas en todas sus porciones * La proporción de sus componentes puede variar

* Propiedades intensivas idénticas en todas sus porciones. * Composición química constante.

* Fraccionable por métodos físicos

* No fraccionable por métodos físicos.

* Dos o más clases de moléculas.

* Una sola clase de moléculas.

ANALIZANDO UNA MANZANA Valiéndose del instrumental adecuado y de los correspondientes métodos de análisis, un químico está en condiciones de analizar una manzana y descomponerla en algunas de las sustancias que la constituyen. Trabajando de esta manera pone en evidencia que dichas sustancias que son: agua - sal - azúcar - vitamina C - pectina Si continúas ahora analizando las sustancias obtenidas anteriormente, obtiene ahora los siguientes resultados: COMPUESTOS AGUA AZÚCAR SAL VITAMINA C PECTINA

ELEMENTOS hidrógeno y oxígeno carbono, hidrógeno y oxígeno sodio y cloro carbono, hidrógeno y oxígeno carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

En el cuadro anterior se ha dividido a las sustancias en compuestos y elementos, antes de establecer la diferencia entre compuestos o sustancias puras compuestas y elementos o sustancias puras simples, veamos otro ejemplo: si se analizan los tejidos de los seres vivos se encuentra que están constituidos también por compuestos y elementos. El análisis de la sangre humana demostró que tiene muchos de los compuestos y elementos que tiene una manzana. En el siguiente cuadro veremos algunos de ellos: COMPUESTOS AGUA SAL AZÚCAR GLOBULINA HEMOGLOBINA

ELEMENTOS hidrógeno y oxígeno sodio y cloro carbono, hidrógeno y carbono carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, hierro y azufre

Como habrás observado en ambos cuadros los compuestos se han podido convertir en elementos, que son sustancias más simples, ahora si podemos establecer la diferencia entre ambos tipos de sustancias. 1. - Sustancias compuestas: son aquellas que se pueden descomponer en otras más simples, llamadas elementos, y cuyas moléculas están formadas por átomos de distinta naturaleza. Así, por ejemplo, el agua que da origen a hidrógeno y oxígeno o el óxido de mercurio (HgO, sólido) que se descompone en un líquido plateado: mercurio (Hg) y en una gas: oxígeno (O) que se reconoce porque intensifica la combustión de un fósforo o de una astilla encendida.

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2. - Sustancias simples, sustancias elementales o directamente elementos: son aquellas que no se pueden descomponer. Son ejemplos de ellas: oxígeno, hidrógeno, mercurio, plata cobre, carbono, azufre, fósforo, etc. SUSTANCIAS COMPUESTAS

SUSTANCIAS SIMPLES

Pueden descomponerse.

No pueden descomponerse

Sus moléculas están formadas por átomos de dos o más especies

Sus moléculas están formadas por átomos de la misma especie.

 Actividad n°28 Estudia las gráficas que aparecen abajo y compará las cantidades de los principales elementos presentes en la Tierra, es decir, en el suelo, en el aire y en el agua, con las del cuerpo de un muchacho y las de una de sus fuentes de alimentación: el maíz.

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Oxígeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno Calcio Fósforo, potasio, sodio, flúor, azufre, cloro, silicio, Cobre, yodo, magnesio, hierro, manganeso, cinc

65% 18% 10% 3% 2%

Oxígeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno Calcio Fósforo Potasio, etc.

75% 13% 10% 0,5% 0,1% 0,1% 1,3%

Oxígeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno Calcio Fósforo Potasio, etc

49% 0,09% 0,88% 0,03% 3,4% 0,1% 21,5%

1%

Como hemos visto, las moléculas de las sustancias simples están formadas por una sola clase de átomos, cada una de estas clases particulares de átomos reciben el nombre de elemento químico. Podemos entonces dar la siguiente definición: Se llama ELEMENTO al componente común a las sustancias simples y a las variedades alotrópicas que pueden obtenerse a partir de ellas. En la actualidad se conocen más de un centenar de elementos: 110, de los cuales 92 son naturales y el resto, artificiales. A cada elemento se le asigna un nombre, que generalmente proviene del griego o del latín y un símbolo que permite identificarlo. El nombre se escribe con minúscula y el símbolo, si lleva una sola letra con mayúscula y si lleva 2, la primera con mayúscula y la segunda con minúscula. Los nombres con que se designan a los distintos elementos tienen diversos orígenes, tales como: a) alguna propiedad importante del elemento, b) el nombre del país del cual es originario o donde ha sido descubierto, o del país donde nació algún científico o el nombre de alguna universidad, c) el astro o el planeta al que ha sido dedicado, d) en homenaje a destacados investigadores: CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Se los clasifica en 3 grandes grupos: PROPIEDADES

FÍSICAS

METALES

NO METALES

GASES INERTES

Son buenos conductores del calor y la electricidad. Son sólidos a temperatura ambiente (20º C), a excepción del mercurio que es líquido. Poseen brillo característico (brillo metálico) Sus moléculas son monoatómicas.

Malos conductores del calor y la temperatura.

Son malos conductores del calor y de la electricidad. Son todos gases a temperatura ambiente: 20º C.

Son dúctiles y maleables.

Algunos son sólidos a 20º C, como: S, I, C, etc. Otros son gases: O, Cl, N, H y F. Y el bromo es líquido. No poseen brillo.

No presentan brillo.

Moléculas bi o poliatómicas: cloro: Cl2 fósforo: P4,, azufre: S8 Son quebradizos en estado sólido.

Sus moléculas son monoatómicas.

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QUÍMICAS

Forman iones positivos (cationes) Se combinan fácilmente con el oxígeno para formar óxidos básicos.

Forman iones negativos (aniones) Se combinan con el oxígeno para formar óxidos ácidos.

Se combinan con el hidrógeno con dificultad, formando hidruros metálicos,

Se combinan fácilmente con el hidrógeno para formar hidruros no metálicos.

No forman iones. Se caracterizan por su casi total inactividad química. Prácticamente no se combinan con otros elementos.

MODELO ATÓMICO Desde tiempos ancestrales el hombre se interesó en saber cómo estaba constituida la materia. Así en el siglo V a.C. el filósofo griego Demócrito dijo que la materia estaba formada por partículas muy pequeñas e indivisibles a las que llamó átomos. Su idea no fue aceptada por otros filósofos de su época, como Platón y Aristóteles. Este concepto de átomo, aunque erróneo, persistió hasta unos 2300 años después de lo dicho por Demócrito. Recién en el siglo XIX, Dalton realiza una descripción algo más detallada, aunque también errónea, de la estructura del átomo. Considera a éste como “la unidad básica de un elemento que puede entrar en una combinación química”. Lo considera, también, extremadamente pequeño e indivisible. Estudios posteriores realizados por una serie de científicos, como: Crookes, Thompson, Roentgen, Rutherford, los esposos Marie y Pierre Curie, Chadwick, Bohr, permiten comprender que el átomo no es una partícula sólida, indivisible, sin forma y sin masa, sino que es un complejo edificio en el cuál tenían fuerte incidencia las fuerzas eléctricas, los fenómenos físicos, los fenómenos electromagnéticos, las leyes de la gravedad y otros muchos factores. El modelo atómico actual está basado en los estudios realizados por Planck, de Broglie, Heinsenberg, Schrödinger y Sommerfeld, científicos que profundizaron los estudios realizados anteriormente. Por ahora, sólo nos quedaremos con un modelo atómico simple, que no incluye los aportes de estos científicos. EL ÁTOMO Es la parte más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. En griego, átomo significa indivisible. Desde muy antiguo se conoce su naturaleza eléctrica. PARTÍCULAS ELEMENTALES DEL ÁTOMO Dalton había comprobado la discontinuidad de la materia y que estaba formada por átomos. Pero la duda era, ¿el átomo era continuo o discontinuo? Los estudios demostraron que el átomo es discontinuo y está formado por tres partículas fundamentales: protón, electrón y neutrón, cada una de ellas con las siguientes características: PARTÍCULA

CARGA

MASA (u.m.a.*)

Electrón (e- )

-1

0,00055

MASA (g.) 9,11.10-28

UBICACIÓN fuera del núcleo

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+

Protón (p ) Neutrón (nº )

+1 0

1,00728 1,00867

(corteza) 1,6725.10 núcleo 1,6748.10-24 núcleo * u.m.a.: unidad de masa atómica. -24

Como se aprecia en la tabla anterior los protones y los neutrones, forman ese núcleo sumamente pequeño. El radio del núcleo y el radio del átomo son, respectivamente, del orden de 10-15 y 10-10 m., es decir que el radio del núcleo es 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo, esto nos está indicando que el átomo es prácticamente vacío, podemos sostener que es prácticamente hueco. Si por ejemplo el átomo tuviera el tamaño de un estadio de fútbol (aproximadamente 100 m.), el núcleo tendría las dimensiones de un garbanzo. Como ya dijimos los electrones se mueven alrededor del núcleo, los más externos dan el volumen total del átomo. De acuerdo a la carga eléctrica, tenemos el núcleo positivo y la corteza negativa, ambas cargas son iguales, en valor absoluto, por lo tanto el átomo es eléctricamente neutro. Con respecto a la masa, la misma está concentrada, casi totalmente, en el núcleo. Las partículas fundamentales forman todos los elementos. Si el átomo está compuesto por las tres partículas fundamentales, ¿cómo surgieron los distintos elementos (naturales y artificiales) conocidos? Los átomos de los distintos elementos se distinguen entre sí por el número de partículas que poseen. Así al pasar de un elemento al siguiente, en orden creciente de su peso, el número de protones (y por ende, el número de electrones) aumenta de uno en uno. Por ejemplo: el hidrógeno (el elemento más ligero) tiene 1 protón, el siguiente, el helio (He), 2, y así sucesivamente, hasta el átomo más pesado, Hafnio (Hf) que posee 105 protones. El número que indica el orden (en la Tabla Periódica de los Elementos) se denomina número atómico, Z, coincide con el número de protones. Se sabe que todo elemento se caracteriza por el número de protones que posea, de este modo, todo átomo que tenga 8 protones será oxígeno, independientemente del número de las otras partículas. Quizás se esté preguntando, por qué un elemento se individualiza por el número de protones y no por el de electrones o neutrones. Veamos el siguiente ejemplo: se conocen tres variedades de átomos con 1 protón: Variedad 1ª 2ª 3ª

número de p+ 1 1 1

número de nº 0 1 2

número de e1 1 1

masa atómica 1 2 3

Las tres variedades corresponden al hidrógeno, se diferencian entre ellas es el número de neutrones, y por consiguiente por su masa atómica. Si observa la tabla verá que la masa atómica corresponde a la suma de los protones y neutrones que posee cada variedad, el número entero que se obtiene se llama número másico A. Por lo tanto, podemos establecer que: A = Z + nº

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Veamos un ejemplo: El oxígeno tiene Z = 8 y A = 16, por lo tanto de él podemos decir que tiene 8 p+ , 8 y 8 nº. Como vemos todo elemento queda determinado por dos números, el atómico y el másico, por lo tanto lo podemos representar de la siguiente manera: A XX

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Z Retomemos el caso de oxígeno: 16 O 8 A esto que estábamos llamando variedades, en química se denominan isótopos, de acuerdo a lo visto se designa con el nombre de: ISÓTOPOS: a aquellos elementos que poseen el mismo número atómico (Z), pero distinto número másico (A), es decir que difieren en la cantidad de neutrones que poseen. Debido a que la mayoría de los elementos poseen isótopos (que están presentes en la naturaleza) es que el número másico es un número decimal y no entero. Teniendo en cuenta el número de masa y el porcentaje de cada isótopo es posible calcular la masa atómica promedio.  Actividad n°29:

a) Si el átomo de fósforo (Z = 15) tiene 16 neutrones, ¿cuál es el número de las otras partículas fundamentales? ¿Cuál es su número másico? b) Se sabe que el azufre tiene Z = 16 y A = 32. Indique el número de partículas que tiene. c) El uranio tiene 92 p+ y 146 nº, ¿cuál es su número másico y, cuál su número másico? d) Completá el siguiente cuadro

Elemento y símbolo Fe carbono rubidio P xenón

Número atómico 26

Número másico

Número de protones 6

37

12 86

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131

Número de electrones

Número de neutrones 30

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SISTEMA Hasta aquí se han abordado conceptos tales como materia, energía y cambios en relación con fenómenos físicos y químicos del entorno. Esta instancia tiene como propósito abordar un concepto relevante a la hora de analizar distintos aspectos de la naturaleza. 60

¿QUÉ ES UN SISTEMA? ¡- Observe las imágenes y discuta entre los integrantes de su grupo, cuáles de ellas les parece que pueden ser consideradas como representantes de un sistema. Realicen un listado por escrito de las razones por las cuales ustedes creen que las imágenes seleccionadas cumplen con dicha condición.

Podemos encontrar distintas definiciones. Se define como sistema a: “Un conjunto de elementos en interacción dinámica, organizados en función de un objetivo”. “Un conjunto de elementos que interactúan”. “Un sistema es una parte del universo que se aísla para su estudio y está compuesto por un conjunto de elementos interrelacionados que cumplen una o varias funciones determinadas.” 2- De acuerdo a las definiciones de sistema revise y compare con sus aportes y exprese las diferencias entre ambas. 3- A partir de la idea de sistema, abordado en la actividad anterior, analizaremos las características de algunos sistemas. Características Animal de los sistemas Tienen partes Están relacionadas Forman una unidad Si una parte se daña, no funciona el resto Tienen reglas de funcionamiento

Computadora

Termo

Sistema escolar

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De acuerdo a la interacción del sistema con el ambiente, se pueden clasificar según el intercambio de materia y energía en: a- Sistema abierto: intercambia materia y energía con el ambiente. b- Sistema cerrado: no intercambia materia, pero sí energía con el medio. c- Sistema aislado: no intercambia con el medio ni materia ni energía. 4- Lea y responda: A- ¿Todos los sistemas analizados presentan las mismas características? B- ¿Qué diferencias percibe entre los mismos? C- Determine de los sistemas analizados en el punto anterior cuáles son abiertos, cerrados y aislados. ANÁLISIS DE UN SISTEMA ABIERTO El siguiente esquema representa una visión simplificada de un sistema. Las letras representan componentes y las flechas representan las flechas entre ellos. B

D

ENTORNO

ENTORNO A

C E

ENTRADA

SALIDA F

Información, materia y energía

información, materia y energía

Responda las siguientes preguntas: 1- ¿ Cualquier elemento puede relacionarse directa o indirectamente con los demás?¿Qué tipo de relación tiene el componente E con los componentes F y B? 2- Un sistema tiene la propiedad de funcionar de un modo integrado, es decir como una unidad ¿ Qué sucede cuando un vínculo se modifica? 3- Si el esquema representa un sistema escolar: Indique cuáles son los componentes de este sistema e identifique las funciones de los mismos. Si el sistema es abierto, determine cuáles son los componentes del entorno de los cuales depende. Considere la posibilidad de anular uno de los elementos constitutivos y analice cómo vería afectado el sistema. El sistema elegido ¿ puede considerarse un subsistema?¿ Cuál sería el sistema al que pertenece?

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Reconstruyendo la noción de sistema abierto, enfatizamos lo siguiente:  Es una unidad de estudio donde se reconocen los elementos que constituyen su estructura, se establecen los elementos de entrada que influyen en el funcionamiento de esa estructura y se establecen los elementos de salida resultantes del funcionamiento.  El ámbito o área de donde se reciben y a dónde van las influencias, las definimos como ambiente de la unidad de estudio.  A las relaciones entre los elementos de la estructura y a las que se dan entre estos y los del ambiente, les llamamos interacciones del sistema.  A la globalidad unidad de estudio, ambiente de la unidad de estudio e interacciones, lo llamamos sistema.  A la energía y su procesamiento en el sistema, se le denomina transferencia de energía.  A los materiales que son procesados o necesarios para el funcionamiento del sistema, se los denomina flujo de materiales.  A la inclusión de un sistema en otro mayor y en general las dimensiones y los límites de un sistema son responsabilidad del investigador. Tal vez, conozcan el juego de las muñecas rusas, en el cual a medida que se van abriendo las cajas, es posible encontrar otra más pequeña adentro. Asimismo, habrá una caja más grande que contenga a las demás. Cada una de esas cajas puede ser asimilada a un sistema incluído dentro de otro, estableciéndose así distintos niveles de complejidad. Desde este punto de vista podríamos decir que un sistema está dentro de otro de mayor complejidad considerándolo un subsistema. Esta característica es llamada recursividad de los sistemas. Casa nivel posee sus propias características y funcionamiento. Si analizamos cualquier nivel, encontraremos en él todas las características que rigen en los niveles inferiores, pero aparecerán otras nuevas y únicas que distinguen a este nivel. Como los elementos de un sistema establecen múltiples relaciones entre sí, una alteración que se produzca en cualquier punto del mismo, se hará sentir en el funcionamiento general. Ësta produce cambios de naturaleza transitoria o permanente, y éstas pueden ser a su vez, contrarrestadas por otras de signo contrario para producir el EQUILIBRIO. ¿ Qué significa equilibrio de un sistema? Este término es utilizado en distintas disciplinas. Proviene del latín “aequa libra”, vale decir que un sistema está en equilibrio cuando no tiene tendencia a cambiar sus propiedades. Pero, las interacciones que se producen en la naturaleza entre unos sistemas y otros produce cambios que los afecta mutuamente. Sin embargo, un sistema no pierde su equilibrio sino que trata de alcanzarlo o conservarlo. El tipo de equilibrio que alcanza un sistema y su modo de conservarlo depende, en gran parte, de su relación con el medio.

LOS SERES VIVOS COMO SISTEMAS ABIERTOS Los organismos vivos no viven en forma aislada, actúan entre sí y sobre los componentes químicos y físicos del ambiente inanimado en forma regular y constante, por lo que son necesariamente SISTEMAS ABIERTOS. Para mantenerse, crecer, deben tomar alimentos y nutrientes del exterior, también deben liberar el calor que se produce en los procesos químicos y eliminar desechos. Pero este intercambio no se limita a tomar y entregar, lo esencial en este proceso es la transformación y utilización que los seres vivos hacen de la materia y de la energía.

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De las innumerables estrategias que han desarrollado los seres vivos para obtener materia del medio, podemos decir que es destinada a dos objetivos principales:  Crecimiento y reparación del organismo  Obtención de energía 1- ¿Qué procesos de transformación de materia y energía ocurren en los seres vivos? 2- Busque un esquema que represente dichas transformaciones. Podemos distinguir dos mecanismos básicos:  Fabricar materia orgánica compleja partiendo de elementos sencillos como agua, dióxido de carbono y minerales. Estos organismos son autótrofos  Obtener materia orgánica de otros seres vivos. Estos organismos son heterótrofos. ¿Cómo se puede obtener energía a través de la materia? En términos muy simples podemos decir que para que sustancias sencillas se unan para dar lugar a otras más complejas, es necesario el aporte de energía. Por ejemplo, los organismos autótrofos utilizan la energía solar para fabricar sustancias complejas a partir de sustancias simples, esta energía, llamada energía de unión es la que mantiene unidos los componentes de las sustancias complejas. De este modo cuando una sustancia compleja se rompe o se degrada en partículas más sencillas, la energía contenida en esa unión se libera. Es así como los seres vivos obtienen energía, degradando materiales complejos y transformándolos en otros más simples. ¿Qué ocurre después con esa energía liberada? Esa energía puede ser utilizada para fabricar otras sustancias complejas a partir de sustancias sencillas. También es utilizasa para realizar diversos tipos de trabajos( locomoción, reproducción, etc). Finalmente, parte de la energía puede almacenarse de diversos modos o liberarse en forma de calor. A + B + C Sustancias sencillas

ABC energía

ABC Sustancia compleja

sustancia compleja

A+ B+ C energía

sustancias sencillas

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Profesoras Responsables (por orden alfabético): María Tereza Cañas (Química) María Elizabeth Carbonell (Biología) Figueira, Natalia (Química) Silvana Mottes (Biología) Susana Lagos Silnik (Biología)

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