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Mantenimiento de la vida

OBJETIVOS 1. Identificar las características de los seres vivos, distinguiéndolos de la materia inerte. 2. Comprender la teoría celular y la estructura de los diferentes tipos de células. 3. Diferenciar los dos tipos de nutrición celular. 4. Entender los procesos mediante los que una célula obtiene materia y energía.

5. Reconocer la importancia de la fotosíntesis. 6. Analizar la respiración celular como medio de obtención de energía. 7. Identificar las formas en que las células se reproducen. 8. Comprender la importancia de teñir células para facilitar su observación.

CONTENIDOS CONCEPTOS

• • • •

Seres vivos: funciones vitales, composición química. (Objetivo 1) La célula: teoría celular, estructura y orgánulos. (Objetivo 2) Nutrición celular: nutrición autótrofa y nutrición heterótrofa. (Objetivo 3) Reproducción celular y mitosis. (Objetivo 7)

PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES

• • • • •

Análisis e interpretación de esquemas de procesos complejos. (Objetivos 4, 5, 6 y 7) Descripción de procesos mediante diagramas. (Objetivos 4, 5, 6 y 7) Interpretación de microfotografías. Aplicación de distintas técnicas de tinción de células. (Objetivo 8) Observación de células al microscopio.

ACTITUDES

• Mostrar interés por conocer las bases de la vida en la Tierra. • Valorar la vida en todas sus dimensiones y variedades.

EDUCACIÓN EN VALORES Educación medioambiental Los alumnos y alumnas deberían reflexionar sobre el desarrollo sostenible como objetivo alcanzable a nivel local. En 1987 la Comisión Mundial sobre Ambiente y Desarrollo definió el desarrollo sostenible como aquel que asegura las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para enfrentarse a sus propias necesidades. Este informe puso de manifiesto la no viabilidad del modelo de desarrollo económico adoptado por los países desarrollados, destacando la incompatibilidad entre el modelo de consumo actual y el uso racional de los recursos naturales

28

y la capacidad de soporte de los ecosistemas. En la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro en 1992 se elaboró, entre otros documentos y acuerdos, la Agenda Local 21. Este texto propone unificar e integrar, con criterios sostenibles, las políticas ambientales, económicas y sociales a nivel municipal. Además, dicha agenda contiene las estrategias consensuadas entre la administración, los ciudadanos y los agentes locales para alcanzar el desarrollo sostenible. La Agenda Local 21 se fundamenta en la idea de la sostenibilidad local desde el enfoque «pensar globalmente y actuar globalmente». De esta forma se fomenta la ciudadanía activa y participativa de todas y todos.

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CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRUEBAS DE EVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN Preguntas prueba 1

Preguntas prueba 2

a) Conocer las características de los seres vivos y distinguir entre materia inerte y materia viva. (Objetivo 1)

1, 9

1

b) Explicar la teoría celular y describir la estructura de los diferentes tipos de células. (Objetivo 2)

2, 5

3, 7

c) Explicar la nutrición autótrofa y la heterótrofa e interpretar y realizar esquemas y diagramas de dichos procesos. (Objetivo 3)

3

4, 9

d) Explicar cómo obtiene energía y materia la célula. (Objetivo 4)

8

5

e) Explicar el significado y fundamento básico de la fotosíntesis y respiración celular y realizar esquemas sencillos para comprender los procesos. (Objetivos 5 y 6)

7

2

f) Explicar la reproducción celular e identificar las formas en que las células se reproducen. (Objetivo 7)

4

6

g) Conocer distintas técnicas de tinción de células para su observación al microscopio. (Objetivo 8)

6

8

COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Conocimiento e interacción con el mundo físico EN PROFUNDIDAD, Técnicas de tinción de células, pág. 20. Explica técnicas que permiten la observación de la realidad a través del microscopio con el fin de responder a cuestiones científicas. CIENCIA EN TUS MANOS, Planteamiento del problema a estudiar. Observación de estomas, pág. 21, propone una pregunta científica cuya respuesta se encuentra mediante la observación al microscopio. En EL RINCÓN DE LA LECTURA, De la fotosíntesis a los ácidos nucleicos, pág. 25, Carl Sagan nos acerca a la comprensión de la relación e interdependencia entre el ser humano y todos los seres vivos, conocimiento que favorece el desarrollo de una actitud positiva y de respeto hacia la conservación de la vida en la Tierra. Comunicación lingüística Las actividades 2, 6, 12 y 15 remiten al anexo Conceptos clave, fomentando así la búsqueda de información. A lo largo de la unidad son necesarias la correcta lectura e interpretación de los dibujos y esquemas que representan partes de la célula y procesos celulares

complejos, con el fin de comprender los conceptos explicados en la unidad. En UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, El caso de la euglena, pág. 23, plantea cuestiones que permiten comprobar si se ha comprendido el texto científico a través de respuestas razonadas. El texto de EL RINCÓN DE LA LECTURA, De la fotosíntesis a los ácidos nucleicos, pág. 25, es un claro ejemplo de texto divulgativo científico que acerca el conocimiento científico de la naturaleza y la conexión del ser humano con el universo a un público no especializado. Tratamiento de la información y competencia digital NO TE LO PIERDAS, pág. 25, ofrece la posibilidad de ejercitar las habilidades de búsqueda de información en la red, sin olvidar otras fuentes de información, como los libros o vídeos. Autonomía e iniciativa personal El caso del científico aficionado Anthony van Leerwenhoek, pág. 11, que aportó a la ciencia sus observaciones realizadas con un microscopio sencillo fabricado por él mismo, es un ejemplo de iniciativa personal y creatividad.

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FICHA 1

RECURSOS PARA EL AULA

COMPONENTES QUÍMICOS DE LOS SERES VIVOS (I)

PORCENTAJES DE LOS PRINCIPALES ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UNA CÉLULA VIVA TIPO ELEMENTO

%

ELEMENTO

%

ELEMENTO

%

Oxígeno

74

Potasio

0,35

Magnesio

0,05

Hidrógeno

10

Silicio

0,21

Fósforo

0,05

Carbono

10

Calcio

0,16

Otros

0,10

Nitrógeno

15

Cloro

0,08

—

—

TABLA COMPARATIVA DE LA COMPOSICIÓN ELEMENTAL APROXIMADA DE LA BIOSFERA, EL SER HUMANO Y UNA PLANTA HERBÁCEA BIOSFERA Elemento

SER HUMANO %

Elemento

ALFALFA %

Elemento

%

Oxígeno

50,02

Oxígeno

62,81

Oxígeno

77,9

Silicio

25,80

Carbono

19,37

Carbono

11,34

Aluminio

7,30

Hidrógeno

9,31

Hidrógeno

8,72

Hierro

4,18

Nitrógeno

5,14

Nitrógeno

0,825

Calcio

3,22

Calcio

1,38

Fósforo

0,706

Sodio

2,36

Azufre

0,64

Calcio

0,58

Potasio

2,28

Fósforo

0,63

Potasio

0,2265

Magnesio

2,08

Sodio

0,26

Azufre

0,1037

Hidrógeno

0,95

Potasio

0,22

Magnesio

0,082

Titanio

0,43

Cloro

0,18

Cloro

0,07

Cloro

0,20

Magnesio

0,04

Sodio

0,0393

Carbono

0,18

Hierro

0,005

Silicio

0,0093

Fósforo

0,11

Silicio

0,004

Hierro

0,0027

Azufre

0,11

Cinc

0,0025

Aluminio

0,0025

Flúor

0,10

Cobre

0,0004

Boro

0,0007

Bario

0,08

Estaño

0,0002

Manganeso

0,00036

Manganeso

0,08

Bromo

0,0002

Cinc

0,00035

Nitrógeno

0,03

Manganeso

0,0001

Cobre

0,00025

Estroncio

0,02

Iodo

0,0001

Titanio

0,00009

Varios

0,0002

Varios

0,00015

Varios

50,47

Composición general de la materia de una célula tipo:

Agua

85 %

Proteínas

7%

Glúcidos

3%

Ácidos nucleicos

2%

Lípidos

1%

Materia orgánica 13 % Materia seca

15 % Materia mineral

30

2%

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FICHA 2

RECURSOS PARA EL AULA

COMPONENTES QUÍMICOS DE LOS SERES VIVOS (II)

COMPOSICIÓN MOLECULAR DE UNA CÉLULA PROCARIOTA (Escherichia coli ) MOLÉCULAS

PESO (%)

Agua

70

Proteínas

15

N.º APROXIMADO DE MOLÉCULAS DIFERENTES 3 000

ADN

1

1

ARN

6

1 000

Glúcidos

3

50

Lípidos

2

40

Otras moléculas orgánicas

2

500

Iones inorgánicos

1

12

FUNCIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN EL ORGANISMO HUMANO ELEMENTO

FUNCIÓN

Oxígeno

Forma parte del agua y de la mayoría de moléculas orgánicas.

Carbono

Forma las cadenas y anillos de las moléculas orgánicas.

Hidrógeno

Forma parte del agua y de la mayoría de las moléculas orgánicas; contribuye al pH del medio.

Nitrógeno

Forma parte de las proteínas y ácidos nucleicos.

Calcio

Forma parte de los huesos, contribuye a la contracción muscular, coagulación de la sangre, liberación de diversas sustancias, etc.

Fósforo

Forma parte de los ácidos nucleicos, los huesos y los dientes, el ATP e interviene en muchos procesos.

Potasio

Es el catión más abundante en el líquido intracelular; interviene en la transmisión del impulso nervioso y la contracción muscular y mantiene el equilibrio osmótico.

Azufre

Forma parte de muchas proteínas y de algunas vitaminas.

Sodio

Es el catión más abundante en el medio extracelular; mantiene el equilibrio hídrico e interviene en impulsos nerviosos y musculares.

Cloro

Es el anión extracelular más importante; mantiene el equilibrio hídrico.

Magnesio

Forma parte de muchas enzimas, especialmente de las que utilizan el ATP; también forma parte de los huesos.

Yodo

Forma parte de la hormona tiroidea, que regula el metabolismo.

Hierro

Es un componente importante de la hemoglobina y de algunas enzimas.

Manganeso

Forma parte de algunos enzimas mitocondriales

Flúor

Forma parte de los huesos y del esmalte dentario.

Cobalto

Forma parte de la vitamina B12.

Silicio

Se sospecha que interviene en el desarrollo óseo y en el tejido conjuntivo.

Cromo

Participa en la regulación de la concentración de glucosa en sangre.

Cinc

Forma parte de algunas enzimas; interviene en el crecimiento, el sistema inmunitario, el desarrollo sexual, en el desarrollo de la piel y en el del pelo.

Litio

Actúa en la neurotransmisión y la permeabilidad celular y regula el estado de ánimo.

Molibdeno

Es necesario para tres enzimas importantes.

Boro

Se sospecha que interviene en el metabolismo del calcio.

Selenio

Actúa como antioxidante e interviene en las funciones del hígado, del corazón y del aparato reproductor.

Cobre

Forma parte de algunas enzimas.

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FICHA 3

RECURSOS PARA EL AULA

IONES Y METALES EN EL ORGANISMO

ION

TIPO DE METAL

EFECTOS DE LA DEFICIENCIA

EFECTOS DEL EXCESO

Cd

Tóxico

Reduce el crecimiento

Nefritis

Ca

Esencial

Deformación ósea

Cataratas, cálculos, arterioesclerosis

Cr

Esencial

Metabolismo de glucosa incorrecto

—

Co

Esencial

Anemia

Fallo coronario, policitemia

Cu

Esencial

Anemia

Enfermedad de Wilson

Fe

Esencial

Anemia

Hemocromatosis, siderosis

Pd

Tóxico

Reduce crecimiento

Anemia, encefalitis

Li

Tóxico

Depresión maníaca

Neuritis

Mg

Esencial

Convulsiones

Anestesia

Mn

Esencial

Deformación ósea

Ataxia

K

Esencial

—

Enfermedad de Addison

CONTENIDO DE METALES ESENCIALES EN TEJIDOS DE MAMÍFEROS (partes por millón) ELEMENTO CEREBRO

32

RIÑÓN

HÍGADO

PULMÓN

MÚSCULO

PIEL

SANGRE

PLASMA

Ca

320

390

140

480

100

360

62

99

Cl

8 000

9 000

4 800

12 000

2 800

11 000

2 900

4 000

Co

0,0005

0,05

0,23

0,06

0,02

0,03

0,0003

0,0004

Cr

0,12

0,05

0,03

0,6

0,04

0,3

0,03

0,02

Cu

22

12

20

6

3

1,7

1,1

1,1

Fe

200

290

520

1300

140

29

480

1,1

I

0,4

0,09

0,0015

0,001

0,1

1,7

0,06

0,08

K

11 600

7 800

7 400

8 600

10 500

1 900

1 700

170

Mg

550

550

480

410

630

150

41

22

Mn

1,1

3,8

3,7

0,8

0,2

0,2

0,03

0,003

Mo

0,2

1,4

2,8

0,2

0,2

0,07

0,004

0,04

Na

10 000

800

5 500

1 200

4 000

9 300

2 000

3 300

Ni

0,3

0,2

0,2

0,2

0,008

0,8

0,04

0,04

Se

2,1

2,1

2,1

–

2,5

–

0,27

0,11

Zn

46

210

130

62

180

13

6,5

1,6

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FICHA 4

RECURSOS PARA EL AULA

INVESTIGACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS ENVASADOS (I) LAS ETIQUETAS de los alimentos envasados son una importante fuente de información sobre los alimentos. Estudiándolas puedes aprender muchas cosas acerca de la composición de los alimentos y así tomar decisiones sobre tu alimentación.

LO QUE NOS CUENTAN LAS ETIQUETAS Todas las empresas productoras, transformadoras o distribuidoras de alimentos de la Unión Europea están obligadas a cumplir una serie de normas de seguridad.

Otros ingredientes son los aditivos, sustancias añadidas a los alimentos para que mantengan sus cualidades y, en algunos casos, recuperen las perdidas en los procesos de transformación.

Entre la información más relevante figura la lista de ingredientes, que en ocasiones se acompaña de otra lista con las biomoléculas: proteínas, glúcidos, vitaminas, sales minerales y agua. A veces, se incluye su origen: proteínas , por ejemplo, es un nombre general; proteínas de soja, en cambio, nos indica su origen. Aceite de oliva también señala un origen; aceite vegetal, en cambio, solo nos informa de que tiene un origen vegetal, pero no indica cuál. Esto a veces enmascara la calidad del producto y puede tener un cierto ánimo de engaño.

Los aditivos pueden ser naturales o sintéticos. Solo se autoriza su uso en cantidades controladas en ciertos productos, y una vez se ha demostrado su inocuidad mediante una evaluación científica. En la Unión Europea, los aditivos autorizados aparecen reflejados en la etiqueta con su nombre completo, o con unas siglas que empiezan por la letra E, seguida de tres o cuatro cifras y precedida de la categoría a la que pertenece: colorante, conservante, antioxidante, etc. En muchas ocasiones se ponen ambas cosas, el nombre y las siglas.

Denominación del producto. Nombre comercial del alimento.

Datos del fabricante. Nombre y dirección de la empresa.

TRA LECHE EX

Código de barras. Identificativo del producto.

Fabricado en España por CHOCOLATES LARES, S.L. Avda. Litoral, 44060 TERUEL

80056768

Pastel recubierto de cacao con relleno de leche

INGREDIENTES: azúcar, grasas vegetales, harina de trigo, huevos, jarabe de glucosa, leche desnatada en polvo (5,5%), leche entera (7%), cacao (5%), lactosa, aromas, gasificante (carbonato amónico), zumo de lumón, emulgente (lecitina de soja), sal. CONSERVAR EN LUGAR FRESCO Y SECO CONSUMIR PREFERENTEMENTE ANTES DEL FIN DE JUL 08

40 g e Nombre del producto. Es el que se utiliza en el idioma de la etiqueta, y no puede ser sustituido por ninguna marca comercial o de fábrica, ni por un nombre de fantasía.

Lista de ingredientes. Se citan todos los componentes por orden decreciente de cantidad. Se indican todos los aditivos.

Peso o contenido neto. La letra e indica que el contenido declarado está dentro de los márgenes de error permitidos por la normativa.

L 237 T 17 Información adicional y fecha de consumo preferente. La mención de la conservación es optativa, y constituye información adicional. La fecha de consumo preferente va acompañada del número de lote (comienza por L).

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FICHA 5

RECURSOS PARA EL AULA

INVESTIGACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS ENVASADOS (II) YA SABES cuánta información puedes encontrar en las etiquetas de los alimentos. Ahora puedes iniciar la realización de una pequeña investigación sobre la base de lo que has aprendido.

Lee todas las etiquetas que puedas de productos que haya en tu casa y refleja su contenido en la siguiente tabla: INGREDIENTES CONOCIDOS (harina de trigo, aceite de oliva, etc.)

ALIMENTO

PROTEÍNAS (%)

HIDRATOS DE CARBONO (%)

LÍPIDOS (%)

OTROS (vitaminas, sales , etc.)

La mayoría de los productos envasados contienen aditivos. Indica en una tabla como la siguiente todos los que encuentres. ADITIVOS ALIMENTARIOS Nombre

Función (antioxidante, colorante, etc.)

Producto en el que aparecen

Entre las muchas técnicas empleadas para atraer al consumidor hacia los distintos productos está la de poner informaciones ambiguas (aceite vegetal, etc.) o informaciones innecesarias (sin colorantes, sin conservantes, sin azúcar, alto contenido en fibra…). Busca entre los alimentos envasados expresiones de este tipo y elabora con ellas una lista. ALIMENTO

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EXPRESIONES EN LOS INGREDIENTES «POCO CLARAS»

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FICHA 6

RECURSOS PARA EL AULA

LA FERMENTACIÓN Y LA REPRODUCCIÓN EN LA LEVADURA DEL PAN Material

Objetivo Observar un proceso metabólico, la fermentación alcohólica llevada a cabo por la levadura del pan.

• Levadura de pan. • Tubo de ensayo grande. • Gradilla. • Espátula. • Globo.

• Estufa de cultivo. • Glucosa. • Microscopio. • Portaobjetos. • Cubreobjetos.

• Matraz o vaso de precipitados. • Varilla de vidrio. • Cuentagotas. • Azul de metileno.

LA FERMENTACIÓN Las levaduras son hongos unicelulares muy utilizados desde la Antigüedad en la elaboración de alimentos como el pan, la cerveza, etc. Se puede conseguir levadura en cualquier panadería y en muchas tiendas de alimentación. 1 En un tubo de ensayo grande se ponen 50 mL

de una disolución de glucosa al 15 %. 2 Se añade un poco de levadura agitando para

dispersarla bien. 3 Se adapta un globo en la boca del tubo,

teniendo la precaución de ajustarlo de forma que no pueda escapar ningún gas que se produzca.

4 A continuación se coloca el tubo en una estufa

a unos 40 °C. Al pasar unos minutos se observará un ligero burbujeo en el tubo, y a la hora, aproximadamente, se empezará a hinchar el globo. El gas contenido en él es dióxido de carbono, desprendido por las levaduras al fermentar la glucosa. El olor que desprende el tubo de ensayo es el alcohol sintetizado por la levadura.

LA REPRODUCCIÓN POR GEMACIÓN Las levaduras se reproducen por gemación. En este proceso, el núcleo se divide y origina un núcleo hijo que, al emigrar al borde de la célula, se desprende de esta llevándose una porción de citoplasma y da lugar a una célula hija de menor tamaño. Al microscopio se puede observar la aparición de una protuberancia superficial en las células, que acaba desprendiéndose. 1 En un vaso de precipitados con agua

y glucosa, se añade con la espátula un poco delevadura y se mueve con la varilla de vidrio hasta que la mezcla queda distribuida homogéneamente.

4 Dibuja lo que has observado a distintos

aumentos.

2 Se toma una muestra con el cuentagotas y se

coloca una gota sobre el porta. Sobre esta gota ponemos un cubre y se observa al microscopio. Mirando atentamente se pueden observar algunas levaduras en distintas fases de gemación. 3 Se puede repetir el procedimiento añadiendo

en el porta una gota de azul de metileno, que teñirá las levaduras y aumentará el contraste.

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FICHA 7

RECURSOS PARA EL AULA

DEMOSTRACIÓN DE LA FOTOSÍNTESIS EN ELODEA Material

Objetivo Observar el proceso de la fotosíntesis a partir del desprendimiento de oxígeno que se produce.

• 3 vasos de precipitados.

• Plantas de Elodea sp.

• 3 tubos de ensayo grandes.

• Agua carbónica.

• Gradilla.

• Rotulador para vidrio.

• Papel de aluminio.

PROCEDIMIENTO El proceso anabólico más importante en toda la Tierra es la fotosíntesis. Este es el proceso mediante el cual las plantas verdes captan la energía solar y la almacenan en forma de energía química contenida en una molécula de glucosa. Como residuo, la planta elimina oxígeno que libera al medio, y este oxígeno es el utilizado para la respiración. Lo estudiaremos con ayuda de una planta, Elodea, que se puede conseguir en cualquier tienda de acuariofilia, pues es muy empleada para ayudar a oxigenar el agua de los acuarios. 1 Numera los vasos de precipitados

y los tubos del 1 al 3. 2 Llena los vasos de precipitados 1 y 2

con agua hasta la mitad. Procede de igual manera con el número 3, pero emplea agua carbónica.

8 El oxígeno producido por la fotosíntesis

de la Elodea quedará recogido en el fondo del tubo de ensayo. Después de unos días podrás comparar el oxígeno que se ha producido en cada tubo.

3 Recubre totalmente el tubo número 1

con papel de aluminio. 4 Introduce en cada tubo de ensayo

una ramita de Elodea. 5 Llena con agua hasta que se desborden

los tubos 1 y 2, y el tubo número 3, con agua carbónica. 6 Tapa los tubos de ensayo con el dedo,

inviértelos e introduce cada tubo en su vaso correspondiente. 7 Una vez preparado el montaje, se coloca

a la luz natural y se podrá observar la emisión de burbujas de gas en los tubos descubiertos. Estas serán mucho más abundantes en el tubo que contiene agua carbónica.

36

Nota: Para comprobar que el gas acumulado en el fondo del tubo es en realidad oxígeno, habrá que esperar varios días, hasta que se acumule una cierta cantidad. Entonces, con cuidado, y siguiendo para extraer el tubo del vaso de precipitados el mismo método que para meterlo, se introducirá en el tubo un palito con un ascua en el extremo. Si no se apaga, efectivamente, es oxígeno.

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FICHA 8

RECURSOS PARA EL AULA

LECTURAS

LA SOMBRILLA Decidí montar mi tienda en la parte plana de la hierba, justo antes de la cavidad. Esta planicie no tenía más de cien yardas de ancho y casi el doble de largo y se extendía como un prado desde mi puerta, descendiendo irregularmente hasta la orilla del mar. Estaba en el lado nor-noroeste de la colina, de modo que me protegía del calor durante todo el día, hasta que el sol se colocaba al sudoeste, lo cual, en estas tierras, significa que está próximo a ponerse. Posteriormente, empleé mucho tiempo y esfuerzo en fabricarme una sombrilla, que mucha falta me hacía. Había visto cómo se confeccionaban en Brasil, donde eran de gran utilidad a causa del excesivo calor y me parecía que el calor que debía soportar aquí era tanto o más fuerte que el de allá, pues me encontraba más cerca del equinoccio. Además, aquí tenía que salir constantemente, por lo que una sombrilla me resultaba de gran utilidad para protegerme, tanto del sol como de la lluvia. Emprendí esta tarea con muchas dificultades y pasó bastante tiempo antes de que pudiera hacer algo que se le pareciese pues, cuando creía haber encontrado la forma de confeccionarla, eché a perder dos o tres veces antes de hacer la que tenía prevista. Por fin fabriqué una que cumplía cabalmente ambos propósitos. Lo más difícil fue lograr que pudiera cerrarse. Había logrado que permaneciera abierta pero, si no lograba cerrarla, habría tenido que llevarla siempre sobre la cabeza, lo cual no era demasiado práctico. Finalmente, como he dicho, hice una lo suficientemente adecuada para mis propósitos y la cubrí de piel, con la parte

peluda hacia arriba, a fin de que, como si fuera un tejado, me protegiese del sol tan eficazmente, que me permitiera salir, incluso en el calor más sofocante, tan a gusto como si hiciese fresco. Cuando no tuviera necesidad de usarla, podía cerrarla y llevarla bajo el brazo. Pronto descubrí que no había avanzado mucho más allá del lugar donde había estado la vez que había hecho la expedición a pie, de modo que solo saqué del bote la escopeta y la sombrilla, pues hacía mucho calor, y emprendí la marcha. El camino resultaba muy agradable, después de un viaje como el que había hecho. Por la tarde, llegué a mi viejo emparrado y lo encontré todo como lo había dejado, ya que siempre lo dejaba todo en orden, pues lo consideraba mi casa de campo. Atravesé la verja y me recosté a la sombra a descansar mis cansados huesos, pues estaba extenuado, y me dormí enseguida. Mas, juzgad vosotros, que leéis mi historia, la sorpresa que me llevé cuando una voz me despertó diciendo: «Robinson, Robinson, Robinson Crusoe, pobre Robinson Crusoe. ¿Dónde estás, Robinson Crusoe? ¿Dónde estás? ¿Dónde has estado?». DANIEL DEFOE, Aventuras de Robinson Crusoe. Ed. Espasa Calpe, S. A.

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DIARIO DE LA CIENCIA

Encontradas bacterias fotosintéticas en las profundidades del mar Negro En diciembre de 2001 se encontraron bacterias que empleaban la luz como fuente de energía a una profundidad de 100 metros. El descubrimiento fue realizado por el doctor Jörg Overmann de la Universidad de Munich. Las primeras evidencias de que alguna especie de bacteria fotosintética crecía en las oscuras profundidades del mar Negro, donde el Sol permanece como la única fuente posible de luz, fueron obtenidas a 80 metros de profundidad por una expedición turco-americana. A partir de muestras del agua tomada por los miembros de la expedición, Overmann y sus colegas realizaron el primer análisis de la bacteria.

Se trata de un tipo de bacteria llamada bacteria verde del azufre. Representa a un grupo muy especializado que puede hacer acopio de luz de forma muy eficiente, incluso a pesar del filtro que suponen 100 metros de lóbregas aguas. En una nueva expedición, este investigador detectó a la bacteria a una profundidad de 100 metros, más abajo que en la ocasión anterior. Esta vez, Overmann fue capaz de reproducir su crecimiento en laboratorio y comprobó que efectivamente se trataba de un miembro de la familia de bacterias verdes del sulfuro, que se encuentran normalmente en las aguas pobres en oxígeno de los estuarios.

Se descubren bacterias fotosintéticas que no necesitan la luz del Sol Estas bacterias viven en las zonas más profundas y oscuras del océano Pacífico, a 2 500 metros de la superficie, alrededor de chimeneas hidrotermales que brotan del fondo marino. En una exploración previa, la investigadora Cindy van Dover del Colegio William and Mary en Virginia, había descubierto la presencia de chimeneas hidrotermales que emitían pequeñas cantidades de luz. Como resultado del hallazgo se comenzó la búsqueda de seres fotosintéticos en estas zonas. En junio de 2005 se anunció el descubrimiento de unos pequeños seres de color verde esmeralda que eran capaces de sobrevivir en unas condiciones muy adversas, con temperaturas de hasta 400 °C.

Estos microorganismos han resultado ser bacterias capaces de utilizar la luz irradiada por estas chimeneas, parecida a la de las estufas eléctricas. Se convierten así en los únicos organismos fotosintéticos, conocidos hasta el momento, que utilizan una fuente lumínica que no es la luz solar. Pertenecen al grupo de los organismos denominado bacterias verdes del azufre porque emplean la luz como fuente de energía y el azufre como nutriente.

Descubier to azúcar en dos meteoritos La investigación se detalla en un artículo de la revista Nature, publicado el 20 de diciembr e de 2002, bajo el título «Meteoritos carbonaceos como fuente de compuestos orgánicos relacionados con azúcares para la Tierra primitiva». El Dr. George Cooper junto a varios colaboradores del Centro de Investigación Ames de la NASA, en California, identificaron un pequeño azúcar y varias sustancias semejantes, conocidas como ácidos y alcoholes orgánicos al estudiar dos meteoritos. Estos dos meteoritos, llamados Murria y Murchinson respectivamente, cayeron en la Tierra en 1950 y en 1969. Los compuestos descubiertos podrían ser importantes para explicar el origen de la aparición de la vida en la Tierra, debido a que actúan como componentes de los ácidos nucleicos, como constituyentes de las membranas celulares

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y como fuentes de energía. Por ejemplo, uno de los alcoholes encontrados, conocido como glicerina, forma parte de las paredes de las células. También se encontraron evidencias de la presencia de compuestos como la glucosa, fundamentales para el metabolismo celular. Según Cooper, «el encontrar estos compuestos ayuda a nuestra comprensión acerca del material orgánico que podría estar presente en la Tierra antes de que la vida comenzara. La química de azúcares parece estar presente en la vida tan atrás como nuestros más antiguos registros».

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FICHA 10

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DIARIO DE LA CIENCIA

El consumo de jamón serrano ayuda a prevenir enfermedades Un informe publicado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 2003 revela que el consumo de jamón ser rano contribuye al buen funcionamiento de nuestr o metabolismo. El informe, titulado «Dieta, nutrición y prevención de las enfermedades crónicas», señala que un 65 % del jamón serrano es agua, un 30,5 % son proteínas de alto valor nutricional, y tan solo un 4,5 % son lípidos, careciendo de hidratos de carbono y fibra. Investigaciones realizadas por el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Granada indican que el consumo de productos ricos en vitamina B, como es el jamón serrano, resulta recomendable para ser incluido en una dieta de prevención de enfermedades cardiovasculares. Unos 100 gramos de jamón serrano aportan 30,5 gramos de proteínas y más del 20 % de las

vitaminas B6 que necesita nuestro organismo. Si tenemos en cuenta que se recomiendan de unos 40 a 60 gramos de proteínas al día para un adulto sano, el consumo de unos 150 gramos de jamón serrano, introducidos en un salteado de verduras por ejemplo, cubrirían nuestras necesidades. Las proteínas son fundamentales para el organismo, ya que colaboran en la recuperación de las estructuras destruidas en la actividad diaria y la vitamina B6 previene alteraciones nerviosas, de la piel y mucosas, contribuye al perfecto funcionamiento del hígado y del sistema nervioso central y a la formación de la sangre.

Ajos y cebollas contra el cáncer y la malaria Científicos de la Universidad de Toronto, Canadá, estudian los efectos de un compuesto, presente en el ajo y en la cebolla, efectivo para combatir el agente causante de la malaria y las células cancerígenas. Las células cancerosas y las células infestadas por el parásito de la malaria tienen algo en común. Ambas son células que se dividen activamente y que para ello necesitan la colaboración de una sustancia que se almacena en su interior y se conoce como glutation.

Ian Crandall, profesor de la Universidad de Toronto, afirma que ciertos compuestos presentes en el ajo y en la cebolla, tales como el ajoene, impiden el correcto funcionamiento del glutation y por ello pueden ser eficaces para impedir que las células se dividan.

La leche de paloma, una fuente de energía alternativa Las palomas, a diferencia de otras aves, no aportan alimentos de origen animal a sus crías, por lo que deben sustituir esta fuente de energía mediante la secreción de una leche especial. Las palomas torcaces pueden criar hasta tres veces en una misma temporada. En cada puesta suelen poner dos huevos. Desde que nacen, hasta la segunda semana, los pichones necesitan un gran aporte energético para acelerar su crecimiento y poder hacer frente a un medio ambiente hostil. Para ello, las adultos no solo suministran nutrientes vegetales, sino que complementan la dieta de los pollos con un aporte de proteínas animales.

Conocida como «leche de pichón», esta sustancia se produce en unas células especiales del buche de la paloma. Está compuesta por un 58 % de proteínas, un 35 % de grasas y el resto por vitaminas y minerales, carentes de hidratos de carbono. La secreción de esta leche, rica en proteínas y materias grasas, asegura la alimentación de los pichones durante la época de máximo crecimiento.

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ESQUEMA MUDO 1

TIPOS DE CÉLULAS

CATABOLISMO

ANABOLISMO

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ESQUEMA MUDO 2

NUTRICIÓN AUTÓTROFA

NUTRICIÓN HETERÓTROFA

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ESQUEMA MUDO 3

LA FOTOSÍNTESIS

LA RESPIRACIÓN CELULAR

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ESQUEMA MUDO 4

PROCESO DE LA MITOSIS

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SUGERENCIAS

EN LA RED CELLS ALIVE http://www.cellsalive.com/ Página clásica que contiene todo tipo de información sobre las células, fundamentalmente imágenes.

THE BIOLOGY PROJECT http://www.biology.arizona.edu/ Proyecto en biología general de la Universidad de Arizona. Contiene páginas en varios idiomas, incluido el español.

VIRTUAL CELL http://www.life.uiuc.edu/plantbio/cell/ Interior virtual de una célula vegetal. Interesante por su enfoque realista. Permite realizar distintas operaciones (rotar, cortar, zoom…).

BIO NETBOOK http://www.pasteur.fr/recherche/BNB/bnb-en.html Directorio de Internet del prestigioso Instituto Pasteur. Tiene más de siete mil enlaces de biología.

LA RECHERCHE http://www.larecherche.fr/ Página original francesa de Mundo Científico. Regularmente publica artículos sobre las células en general a un nivel bastante asequible.

Historia de la biología DENIS BUICAN. Ed. Acento. Texto que presenta de forma concentrada, rigurosa, pero accesible, el fluir de la vida, desde los filósofos naturalistas de la Antigüedad hasta los últimos descubrimientos de la biología molecular. Biología esencial RAMÓN M. NOGUÉS. Ed. Vicens Vives. Esta obra acerca diversas áreas de la biología con una visión global, analizando la vida desde la química, la utilización de la energía, la estructura de los seres vivos o su reproducción. La célula, el origen de la vida NURIA ROCA y MARTA SERRANO. Ed. Parramón. Libro ilustrado que nos adentra en los misterios de la célula, sus orígenes y componentes.

Ar tículos «Alimentos sanos», Muy Interesante. Abril 2002, págs. 90-91. «El origen de la célula eucariota», L. MARGULIS & D. SAGAN. Mundo Científico. N.o 5, 1985, pág. 46.

DVD/PELÍCULAS Célula y genética. Colección DidaVisión. Volumen 7. Didaco. La respiración celular I. Mare Nostrum. La respiración celular II. Mare Nostrum. Sobre la célula: estructura, mitosis y meiosis. Ed. Serveis.

LIBROS La vida. Una biografía no autorizada RICHARD FORTEY. Ed. Taurus. Dirigido a lectores no especializados, este texto narra la historia de la vida sobre la Tierra, desde la aparición de las células hasta el Homo sapiens.

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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

AMPLIACIÓN

1 Todos los seres vivos necesitan materia y energía. Los organismos autótrofos, por ejemplo, captan energía

solar y materia inorgánica; los heterótrofos, en cambio, solo captan materia orgánica. ¿De dónde obtienen la energía? 2 Las industrias petroquímicas usan el petróleo como materia prima para fabricar plásticos y otros productos.

Para ello, emplean energía, que, directa o indirectamente, puede provenir también del petróleo. ¿Podrías comparar el papel que desempeña el petróleo en la industria petroquímica y el que desempeña la glucosa en las células? 3 El número de biomoléculas es, a efectos prácticos, infinito. Busca información sobre las siguientes

biomoléculas y completa la tabla. Biomoléculas

Funciones

Potasio Glucógeno Queratina ARN ribosómico 4 Todas las plantas, salvo unas pocas que son parásitas de otras plantas, son autótrofas; pero, ¿serán autótrofas

todas las células de las plantas? Explica tu respuesta. 5 Completa el siguiente cuadro: Autótrofos

Heterótrofos

Fuente de materia Fuente de energía 6 Las zonas más ricas del mar son aquellas que se encuentran a poca profundidad. Explica por qué. 7 Cuando se formó la Tierra, su atmósfera era muy diferente a la de hoy día. En un principio, no contenía

oxígeno. ¿Cuándo y por qué apareció el oxígeno? 8 Explica el proceso a través del cual las plantas emplean la energía del Sol para producir materia orgánica.

¿Es un proceso catabólico o anabólico? Razona tu respuesta. 9 ¿Qué es un cloroplasto? Realiza un esquema de este orgánulo. 10 ¿Qué son las mitocondrias? Realiza un esquema de este orgánulo. 11 Completa el siguiente cuadro para indicar en qué células se encuentran las mitocondrias y los cloroplastos.

Cuando termines, justifica tu respuesta. Cloroplastos

Mitocondrias

Células autótrofas Células heterótrofas 12 Explica la diferencia que existe entre el concepto de cromatina y el de cromosoma. 13 Define los términos de anabolismo y catabolismo.

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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

REFUERZO

1 ¿En qué dos grandes grupos se dividen los organismos a partir de su forma de nutrición?

2 Todos los seres vivos necesitan materia y energía. ¿Para qué las requieren?

3 Completa las siguientes frases:

a) El agua es el componente principal de líquidos internos como la b) Las sales minerales forman y moluscos.

.

como los caparazones de los crustáceos

c) Algunos glúcidos tienen función estructural, como la de las paredes de las células vegetales. d) Algunos lípidos, como los de las membranas celulares.

, que forma parte o el

e) Un tipo de proteínas, las

, forman parte

, regulan reacciones químicas.

4 Define los siguientes conceptos:

a) Nutrición. b) Nutrición celular. c) Excreción. d) Respiración celular. 5 ¿Qué células poseen pared celular? ¿Qué función tiene?

6 ¿Qué son los orgánulos celulares? ¿Qué relación existe entre la función del retículo endoplasmático

rugoso y la de los ribosomas? 7 Define el concepto de metabolismo. Explica de forma resumida los dos tipos de reacciones que ocurren

en el metabolismo, indicando en cuál de ellas se obtiene energía y en cuál se utiliza energía. 8 ¿Cuáles son los productos de la fotosíntesis? ¿Y cuáles los de la respiración celular?

9 Explica qué proceso sufre la cromatina antes de que comience la mitosis y por qué es importante dicho

proceso. ¿Qué es un cromosoma? 10 ¿Qué diferencia hay entre la bipartición y la gemación?

11 Completa el siguiente cuadro: Funciones vitales

Funciones vitales

Funciones vitales

Funciones vitales

Centrosoma Aparato de Golgi Cloroplasto Ribosoma Mitocondria

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PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

FICHA 1: LAS BIOMOLÉCULAS

NOMBRE:

CURSO:

FECHA:

1 Resume tus conocimientos sobre las biomoléculas. Responde a las siguientes preguntas:

• ¿Qué son los principios inmediatos?

• ¿Qué otro nombre reciben?

• Realiza una pequeña clasificación de los principios inmediatos.

• ¿Qué tipo de biomoléculas constituyen los seres vivos?

2 Rodea con un círculo rojo las biomoléculas inorgánicas y con azul las biomoléculas orgánicas.

Glúcidos

Agua

Ácidos nucleicos

Lípidos

Sales

Proteínas

3 Indica la biomolécula que predomina en cada alimento (agua, sales minerales, glúcidos, lípidos,

proteínas o ácidos nucleicos). • Barra de pan • Aceite • Lechuga • Vaso de leche • Tomates • Patatas • Pescado • Chuleta de ternera • Mantequilla 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2. ° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿

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PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

FICHA 2: LA CÉLULA (I)

1 Completa el párrafo ayudándote de las siguientes palabras: nutrición, mamíferos, células, pluricelulares,

reproducción, unicelulares, funciones, bacterias, procede, microscopio y relación. • Todos los seres vivos están formados por y se denominan

, los más sencillos por una sola célula

, como por ejemplo las

, los paramecios

y las amebas. • Estos seres solo se pueden ver utilizando un aparato llamado seres

. Se llaman

aquellos que están formados por infinidad de células, como son

las plantas, los insectos y los

.

• La célula realiza las

propias de todos los seres vivos: y

• Toda célula

,

. de otra célula.

2 Indica el tipo de célula a la que corresponde cada dibujo (eucariota animal/eucariota vegetal/procariota)

y escribe las características que las diferencian.

Tipo:

Tipo:

Tipo:

Características:

Características:

Características:

Recuerda que... ... la membrana plasmática o celular es una fina lámina formada por una doble capa de fosfolípidos y proteínas. 3 Comprueba lo que sabes sobre sus funciones, indicando en cada frase si es verdadera (V) o falsa (F).

Separa el interior y exterior celular. Aísla totalmente a la célula del exterior. Limita y da forma a la célula. Selecciona solo el paso de sustancias al interior. Identifica a la célula. Regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior celular.

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PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

FICHA 2: LA CÉLULA (II)

4 Orgánulos celulares.

• Escribe el nombre de los orgánulos que tengan doble membrana.

• ¿Cuál es la función de los ribosomas?

• Dibuja una mitocondria indicando sus partes. • ¿Por qué son importantes las mitocondrias para la célula?

• ¿Cuál es la función del retículo endoplásmico? 5 Nutrición celular. partículas alimenticias de materia orgánica CO2

H2O

NH3

O2

energía luminosa cloroplasto

5

5

5

5

5

A

materia orgánica

mitocondria

B

materia

orgánica

5

5

energía

5

5

O2 CO2 H2O NH3

5

5

5

5

5

energía

NH3 H2O CO2 O2

• ¿Cuál de los dos dibujos corresponde a una célula heterótrofa?

¿En qué consiste

la nutrición heterótrofa?

• Cita ejemplos de organismos que realicen este tipo de nutrición:

• ¿Qué es el catabolismo?

• ¿En qué dibujo se da la nutrición autótrofa?

. ¿En qué consiste?

• ¿En cuál de los dos dibujos se realiza la fotosíntesis?

. ¿En qué consiste?

• Cita ejemplos de organismos formados por células autótrofas:

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