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LUIS FLORES PRADO PROFESOR DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES, UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN DOCTOR EN CIENCIAS CON MENCIÓN ECOLOGÍA Y BIOLOGÍA EVOLUTIVA, UNIVERSIDAD DE CHILE

ROSA GONZÁLEZ SILVA LICENCIADA EN EDUCACIÓN BIOLÓGICA CON MENCIÓN ENTOMOLOGÍA, PROFESORA DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES, UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

JOSÉ ARAVENA RODRÍGUEZ PROFESOR

DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES, MAGÍSTER EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN CON MENCIÓN EN GESTIÓN EDUCACIONAL, UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

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El material didáctico Guía Didáctica para el Profesor, correspondiente al texto Biología 4º, para Cuarto Año de Educación Media, es una obra colectiva, creada y diseñada por el Departamento de Investigaciones Educativas de Editorial Santillana, bajo la dirección general de: MANUEL JOSÉ ROJAS LEIVA COORDINACIÓN DEL PROYECTO: EUGENIA ÁGUILA GARAY COORDINACIÓN ÁREA CIENCIAS: MARISOL FLORES PRADO EDICIÓN: PAULA LANDAETA VELÁZQUEZ AUTORES: LUIS FLORES PRADO ROSA GONZÁLEZ SILVA JOSÉ ARAVENA RODRÍGUEZ CORRECCIÓN DE ESTILO: ASTRID FERNÁNDEZ BRAVO ISABEL SPOERER VARELA DOCUMENTACIÓN: PAULINA NOVOA VENTURINO JUAN CARLOS REYES LLANOS La realización gráfica ha sido efectuada bajo la dirección de: VERÓNICA ROJAS LUNA COORDINACIÓN GRÁFICA: CARLOTA GODOY BUSTOS COORDINACIÓN LICITACIÓN: XENIA VENEGAS ZEVALLOS DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN: EDITH PARRA PARRA XIMENA MONASTERIO RIVAS MÓNICA HIZMERI MARTIN CUBIERTA: XENIA VENEGAS ZEVALLOS PRODUCCIÓN: GERMÁN URRUTIA GARÍN

Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del "Copyright", bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución en ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público.

© 2009, by Santillana del Pacífico S.A. de Ediciones Dr. Aníbal Ariztía 1444, Providencia, Santiago (Chile) PRINTED IN CHILE Impreso en Chile por WorldColor Chile S.A. ISBN: 978-956-15-1500-0 Inscripción N°176.860 www.santillana.cl

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Índice Introducción Antecedentes curriculares Organización del texto para el estudiante Estructura de la guía didáctica para el profesor Planificación anual

4 4 6 9 10

Orientaciones didácticas

1

UNIDAD

Información génica y proteínas Propósito de la unidad Objetivos Fundamentales Verticales Marco curricular Objetivos Fundamentales Transversales Organización de la unidad Planificación de la unidad Solucionario Trabajo con los preconceptos Ampliación de contenidos Material Anexo Evaluación

UNIDAD

16 16 16 17 17 18 28 33 33 36 41

2

Microorganismos y sistemas de defensa Propósito de la unidad Objetivos Fundamentales Verticales Marco curricular Objetivos Fundamentales Transversales Organización de la unidad Planificación de la unidad Solucionario Trabajo con los preconceptos Ampliación de contenidos Material Anexo Evaluación

45 45 45 46 46 47 57 63 63 65 68

UNIDAD

3

Biología humana y salud Propósito de la unidad Objetivos Fundamentales Verticales Marco curricular Objetivos Fundamentales Transversales Organización de la unidad Planificación de la unidad Solucionario Trabajo con los preconceptos Ampliación de contenidos Material Anexo Evaluación

UNIDAD

72 72 72 73 73 74 83 88 88 89 93

4

Organismo y ambiente Propósito de la unidad Objetivos Fundamentales Verticales Marco curricular Objetivos Fundamentales Transversales Organización de la unidad Planificación de la unidad Solucionario Trabajo con los preconceptos Ampliación de contenidos Material Anexo Evaluación

98 98 98 99 99 100 109 116 116 118 121

Anexo 1: Criterios de evaluación y puntuación de un informe de laboratorio 126 Anexo 2: Pauta de evaluación formativa de exposición de trabajos grupales 127 Anexo 3: Pauta de evaluación formativa del trabajo grupal (valores y actitudes) 127 Bibliografía

128

Introducción

3

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Introducción La Guía didáctica para el profesor del texto Biología para 4° Año de Educación Media, ha sido creada como un material de apoyo al proceso de enseñanza-aprendizaje para el subsector Biología. Cada docente del subsector encontrará en sus

páginas una propuesta editorial actualizada, que incorpora los lineamientos de la Reforma Educacional chilena junto con los nuevos enfoques pedagógicos y un tratamiento riguroso y científico de los contenidos.

Antecedentes curriculares La Reforma Educacional en nuestro país responde a un consenso mundial sobre la importancia de la educación y a una revisión crítica de su calidad y equidad.

Las ideas o principios de aprendizaje incorporados en el texto son:

Participación activa del estudiante.

En un contexto general, la política educacional del gobierno se enmarca en el fortalecimiento de la descentralización curricular y en la promoción de una pedagogía activa que parte de la creación de un nuevo currículum que, a su vez, permite establecer redes de apoyo a la gestión educacional, proyectos institucionales y otorgar espacios para la participación de la comunidad educativa en cualquier región del país.

Un estudiante que logra comprometerse con su propio aprendizaje tiene mayores posibilidades de aprender. En este sentido, presentamos un texto que plantea situaciones de aprendizaje, brindando así la oportunidad de que alumnas y alumnos participen activamente ejercitando y desarrollando diversas habilidades.

A partir de un marco curricular de referencia, formado por los Objetivos Fundamentales (OF) y los Contenidos Mínimos Obligatorios (CMO), cada establecimiento tiene la libertad de definir sus propios programas de estudio, lo que significa un cambio sustantivo en la forma de entender el currículum. Se pasa así de un diseño curricular centralizado por el MINEDUC a otro en el que el principio de la flexibilidad y autonomía de cada centro cobra un papel significativo.

Comunicación de los objetivos.

En este contexto de cambio es indispensable renovar los textos escolares para responder a las demandas de la sociedad actual. La creación del texto Biología para 4° Año de Educación Media responde a los OF, CMO y OFT propuestos en el programa de estudio para este nivel e incorpora estrategias eficaces de enseñanza que facilitan el aprendizaje de los estudiantes.

4

Introducción

Los estudiantes que conocen de antemano lo que el docente desea enseñarles, o lo que se espera que aprendan, tienen mayor posibilidad de lograr un aprendizaje significativo. Es importante que sepan reconocer la manera en que se desea enseñarles y cómo irán logrando su aprendizaje. Estos elementos contribuyen a la reflexión individual e interna de cada estudiante respecto de los conocimientos, habilidades y actitudes que desarrollarán. En el texto, los contenidos de cada unidad se entregan en las páginas de inicio.

Conocimientos previos. Cada estudiante tiene una variada gama de conocimientos adquiridos en forma empírica, a partir de su entorno particular, de las experiencias vividas, o derivada de los conocimientos, habilidades y actitudes aprendidas en los niveles anteriores. Este conocimiento representa el punto de partida que debemos

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considerar como base para lograr un aprendizaje más duradero. Por esta razón, se incluye una página del texto destinada a detectar conocimientos previos. Las actividades inducen a los estudiantes permanentemente a recordar sus ideas previas, estableciendo conexiones entre la nueva información y lo que ya saben.

Trabajo cooperativo. Sabemos que cada persona se proyecta desde su individualidad y originalidad en todos los ámbitos de la vida, pero es en su relación con los demás donde se estimulan, potencian y desarrollan sus habilidades sociales. En este sentido, la comunicación adquiere un rol fundamental para lograr aprendizajes que surgen de la interacción con el otro. Debido a esto, en el texto se incorporan múltiples actividades que promueven el trabajo cooperativo.

Evaluación continua. Tradicionalmente, las evaluaciones más frecuentes son las que se hacen al iniciar una unidad (evaluación diagnóstica) y después de la enseñanza de un cuerpo más o menos extenso de información y de habilidades o procedimientos (evaluación sumativa). De acuerdo a la nueva propuesta educativa, todo es evaluable, rompiendo con la tendencia a confundir evaluación con calificación. Además, según estas nuevas tendencias, el estudiante también debe ir observando el nivel de logro de los aprendizajes esperados que se le han propuesto de antemano. Por este motivo, si queremos obtener información respecto de cómo evoluciona el aprendizaje de alumnos y alumnas, resulta fundamental evaluar durante todo el proceso. De acuerdo con este principio, se presentan en el texto diversas actividades que pueden convertirse en instancias de evaluación antes, durante y después del proceso de enseñanza-aprendizaje, las cuales permiten mantener

informado al estudiante y al docente, respecto de la evolución del proceso, y un par de evaluaciones que explícitamente cumplen con este propósito (evaluaciones de proceso).

Indagación científica. El subsector Biología promueve la enseñanza y el aprendizaje de habilidades de indagación científica. La propuesta editorial considera que aprender ciencias es un proceso complejo, en el cual el estudiante va construyendo su conocimiento a partir de su propia experiencia y de lo que percibe del medio, en un contexto social, y evidencia que aprende cuando es capaz de expresar lo aprendido con sus propias palabras, aplicarlo a otros contextos y establecer relaciones entre conceptos. El ciclo de aprendizaje utilizado en la metodología indagatoria incluye las siguientes etapas: Focalización. Se presenta un tema de interés en forma de pregunta, con el propósito de generar una discusión para compartir lo que se sabe y lo que se quiere profundizar. Exploración. Se propone a los estudiantes trabajar en grupos para buscar respuesta a la pregunta inicial y comprender el fenómeno, posibilitando el compartir y discutir ideas. Reflexión. Etapa de organización de datos, en la que los estudiantes comunican sus ideas y analizan y defienden sus resultados, consolidando los aprendizajes. Aplicación. En esta etapa se espera que los estudiantes utilicen conceptos, definiciones y explicaciones que han aprendido a lo largo de las unidades y en situaciones cotidianas similares. Evaluación. Instancia frecuente en la que se evidencian las nuevas ideas que se han formado en los estudiantes a partir del proceso de indagación.

Introducción

5

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Organización del texto para el Estudiante En el texto Biología para 4° Año de Educación Media, los contenidos se organizan en 4 unidades y 1 anexo, distribuidos en 208 páginas. Las cuatro unidades son: Unidad 1: Información génica y proteínas Unidad 2: Microorganismos y sistemas de defensa

En la tercera página de cada unidad, se encuentra la sección Exploración inicial, en la que se propone una actividad exploratoria con la que se empiezan a tratar los contenidos de la unidad.

Unidad 3: Biología humana y salud Unidad 4: Organismo y ambiente A continuación se describen los tipos de páginas y las secciones que aparecen en cada unidad:

1 Páginas de inicio de unidad En la primera página se presenta el título de la unidad y un breve texto introductorio de los contenidos que se desarrollarán en ella. En la sección Al finalizar la unidad, se presentan los aprendizajes que se espera que los alumnos y alumnas logren al finalizar el estudio de la unidad. En la página contigua, en la sección Mapa de la unidad se dan a conocer los contenidos y las actitudes que se trabajarán, y la sección Antes de comenzar… consiste en una evaluación diagnóstica que permitirá recoger los conocimientos previos de los estudiantes.

6

Introducción

2 Páginas de desarrollo de contenidos Los contenidos son desarrollados en un lenguaje ameno, claro y preciso, pero guardando la rigurosidad que caracteriza a esta disciplina. Estas páginas incluyen las secciones que se detallan a continuación: – Actividad. Actividades de distinta índole que aparecen numeradas en orden correlativo en cada unidad. – Biodatos. Se entrega información complementaria a los contenidos tratados. – Reflexiona. Propone temas para reflexionar acerca de ciertas actitudes. – Biolab. Actividad experimental que permite poner en práctica el método científico, y que se expone en la sección de Protocolos y anexos, al final de la unidad. – Biologí@net. Se sugieren direcciones de internet, en las que los estudiantes puedan obtener más información para ampliar y/o reforzar los contenidos. – Ir a la web. Sección que propone diversas actividades, tales como animaciones, disponibles en la página http://www.educacionmedia.cl – Antes de seguir… Sección de evaluación de proceso que, mediante algunas preguntas y actividades, permite contemplar el avance en el aprendizaje de los estudiantes. En el apartado Otra forma de aprender se integran aspectos que apuntan a la metacognición.

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3 Páginas finales de la unidad a. Páginas de trabajo con las actitudes Son dos páginas destinadas al desarrollo de actitudes y hábitos tendientes a la mantención de la salud y a la preservación de los seres vivos y del medio ambiente. Estas páginas incluyen las secciones: 1. Exposición del tema a desarrollar, en relación a la salud y el medio ambiente. 2. Analizar el problema. Se entrega un listado de preguntas que guían el análisis de los datos entregados en la exposición del tema. 3. Evalúa tu actitud. Se propone una instancia para que los estudiantes manifiesten su actitud y opinión respecto al tema planteado. 4. Adopta un compromiso. Actividad a través de la cual se propone que los estudiantes promuevan el cuidado de la salud, de los seres vivos y el medio ambiente.

c. Página de proyecto En esta página se plantea una actividad experimental, a partir de un problema científico que los estudiantes deberán resolver mediante la experimentación y aplicación del método científico. Además, analizan sus resultados, guiándose por las preguntas propuestas en la página.

d. Páginas de resumen de la unidad En dos páginas se presenta la síntesis de la unidad. Incluyen la sección Conectando conceptos, cuyo objetivo es que los estudiantes relacionen los principales contenidos desarrollados en la unidad.

b. Página de Lectura científica Texto de carácter científico actualizado y relacionado con el tema de la unidad, incluye preguntas de profundización y reflexión en torno a lo leído y a los contenidos tratados.

Introducción

7

4-9 Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:38 Página 8

e. Páginas de evaluación final (Comprueba lo que aprendiste) Son cuatro páginas en las que se entregan preguntas para que apliquen los contenidos desarrollados en la unidad y cuyas respuestas se entregan en el Solucionario, al final de la unidad. Se incluye una sección denominada Evaluándonos en grupo, en la que se invita a los estudiantes a considerar aspectos relevantes en el desarrollo de la unidad, tanto de su desempeño como del de su grupo de trabajo.

g. Página de glosario Página que incluye una breve definición de los conceptos más importantes desarrollados en la unidad.

h. Páginas de anexo final Al final del texto, se incluye un anexo que apoya el trabajo de los estudiantes en distintas actividades, referido a las medidas de seguridad en el trabajo de laboratorio. f. Páginas de anexos y protocolos Se incluye material de apoyo para el desarrollo de la unidad y las indicaciones para los trabajos propuestos en la sección Biolab.

8

Introducción

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Estructura de la Guía para el Profesor La Guía didáctica para el profesor del texto Biología para 4° Año de Educación Media es un material creado como apoyo al proceso de enseñanzaaprendizaje para el subsector Biología. Esta propuesta de guía incorpora material concreto de apoyo a la labor docente a través de diversos elementos que se desarrollan al interior de sus páginas. En cada unidad se distinguen los siguientes elementos: • Propósito de la unidad. Define en términos breves el objetivo principal de la unidad. • Objetivo Fundamental Vertical. Propuesto por el MINEDUC en el Decreto Nº 220, de mayo de 1998 y que se desarrolla en la unidad. • Marco curricular. Cuadro que organiza los Contenidos Mínimos Obligatorios, Aprendizajes esperados y habilidades a desarrollar por los estudiantes en la unidad, de acuerdo a lo propuesto en los Planes y Programas. • Objetivo Fundamental Transversal. En esta sección se enuncian los OFT propuestos por el MINEDUC, que se abordan en la unidad. • Organización del texto. Esta sección resume, en una red conceptual sencilla, los contenidos tratados a lo largo de la unidad y sus interrelaciones.

• Planificación de la unidad. Se entregan por página o tema las siguientes secciones: – Objetivos. Se presentan los objetivos específicos de la(s) página(s). – Contenidos. Se entrega un listado de los contenidos desarrollados en la(s) página(s). – Sugerencias metodológicas. Esta sección también incluye actividades complementarias a las propuestas en el texto del alumno, que pueden considerar nuevas actividades de laboratorio (Guía de trabajo), proyectos científicos, debates, entre otros. – Sugerencias de evaluación. En esta sección se proponen diferentes formas e instrumentos de evaluación, con sus criterios e indicadores. • Solucionario. Respuestas a todas las preguntas y actividades planteadas en la unidad. • Trabajo con los preconceptos. En esta sección se entregan propuestas metodológicas para identificar los preconceptos y corregir los errores conceptuales más frecuentes en los que incurren los estudiantes. • Ampliación de contenidos. Sección destinada a la actualización docente, en la que se profundizan algunos de los temas tratados en la unidad, entregando información actualizada. • Material anexo. Sección que entrega a los docentes guías de trabajo fotocopiables. • Bibliografía. Esta sección va al término de la guía y da referencias de libros, revistas y páginas webs para apoyar el trabajo de la unidad.

Introducción

9

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Planificación anual Unidad 1

Información génica y proteínas

Aprendizajes esperados

Tiempo

Alumnos y alumnas saben y entienden que: • El DNA es el material genético que especifica las propiedades hereditarias de cada especie, su conservación y sus cambios evolutivos. Contiene la información genética en todos los seres vivos, dirige la síntesis de proteínas y guía su propia replicación durante la preparación para la división celular.

12 a 13 semanas

• El fundamento de la continuidad de la vida, a través de la replicación del DNA y del flujo

de la información genética desde el DNA a las proteínas, se encuentra en la estructura del DNA revelada por James Watson y Francis Crick en 1954: una doble hélice compuesta de dos cadenas de ácidos nucleicos, entrelazadas y orientadas en direcciones opuestas, manteniéndose juntas por débiles puentes de hidrógeno complementarios entre los pares de bases, adenina (A) y timina (T); y guanina (G) y citosina (C). La complementariedad AT y G-C de los ácidos nucleicos constituye el principio fundamental para la replicación del DNA con la fidelidad necesaria para asegurar la continuidad de la vida y para la expresión de la información genética en proteínas.

• Al nivel molecular, los genes que codifican para RNA mensajeros determinan la secuencia

de aminoácidos de las distintas proteínas y su mensaje está escrito en un código universal de tres nucleótidos (codón) que especifica cada aminoácido. Otros genes codifican la secuencia de nucleótidos de los RNA de transferencia y ribosomal. Junto con el RNA mensajero conforman la maquinaria de síntesis de proteínas.

• El mensaje de cada gen se transforma en una proteína mediante dos etapas de

transferencia de información: a) desde el gen al RNA mensajero (transcripción), y b) desde el RNA mensajero a la secuencia de aminoácidos de una proteína (traducción).

• La secuencia de aminoácidos recién sintetizada se pliega y adquiere una estructura

tridimensional, particular para cada secuencia. Así, el mensaje lineal de los genes se expresa en formas tridimensionales de proteínas.

• El código genético es universal: se basa en tripletes de nucleótidos (codones) que

corresponden a aminoácidos específicos o a señales de inicio y término en la síntesis de una proteína. El mensaje codificado en codones una vez traspasado al RNA mensajero es descifrado mediante el RNA de transferencia que, como un adaptador, contiene en un extremo tripletes de nucléotidos complementarios a los codones (anti-codones), mientras en otro extremo tiene unido el aminoácido correspondiente. De esta manera, el RNA de transferencia ubica a los aminoácidos en el sitio donde se fabrican las proteínas alineándolos en la cadena peptídica según la secuencia especificada en el RNA mensajero.

• Las proteínas son las moléculas que ejecutan la información génica: realizan las reacciones

químicas en los seres vivos, acelerándolas y regulándolas (enzimas), y constituyen estructuras que dan forma a las células y soporte a variadas funciones. Incluso son responsables de la síntesis, degradación y manejo estructural de los otros constituyentes del organismo, tales como carbohidratos, lípidos y iones. Los distintos tipos de células expresan distintos genes y sus correspondientes proteínas.

• La mayoría de los genes codifican enzimas que son una categoría especial de proteínas que

aumentan la velocidad de las reacciones químicas. Las reacciones químicas requieren cierta energía para iniciarse (energía de activación) y las enzimas disminuyen la energía de activación permitiendo que ocurran reacciones químicas en rangos de temperatura compatibles con la vida.

• Las enzimas son catalizadores biológicos específicos respecto de las reacciones químicas

que realizan y de los sustratos que modifican. Esta especificidad se debe a las características del sitio activo, que es una región de la enzima donde solo pueden entrar determinados sustratos que experimentan reacciones químicas específicas. Las modificaciones en estructura espacial del sitio activo, provocadas por cambios en la secuencia de aminoácidos o por condiciones del medio (temperatura, pH, iones…..) afectan la actividad enzimática. La actividad de las enzimas contribuye fundamentalmente a la realización de las funciones celulares de los organismos vivos y, por lo tanto, finalmente determinan el fenotipo.

10

Introducción

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Aprendizajes esperados

Unidad

Tiempo

• El material genético se duplica antes de la división celular. La replicación del DNA

reproduce fielmente toda la secuencia de nucleótidos del genoma por un mecanismo semiconservativo: se abre la doble hélice y cada hebra de DNA sirve de molde (templado) para la síntesis de otra hebra complementaria, originándose dos doble-hélices hijas que contienen una cadena del original y una recién sintetizada.

Recursos didácticos • Computadores.

Objetivos Fundamentales Transversales • Capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una

• Proyector de transparencias.

diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender juicios en ausencia de información suficiente.

• Transparencias de esquemas.

• Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el

• Proyector DataShow.

• Fomentar las habilidades de investigación, que tienen relación con

• Conexión a internet.

• Artículos científicos. • Libros de biología. • Fotografías e imágenes. • Fotocopias de hojas de trabajo.

conocimiento y seleccionar información relevante.

Evaluación • Diagnóstica. • Formativa

o de proceso.

• Sumativa. • Metacognición.

la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente.

• Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con

habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral.

• Valorar el carácter único de cada persona y, por lo tanto, la

diversidad de modos de ser.

Introducción

11

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Planificación anual Unidad 2

Microorganismos y sistemas de defensa

Aprendizajes esperados Los alumnos y alumnas saben y entienden: • Las bacterias son microorganismos unicelulares, con gran capacidad de multiplicación,

Tiempo

9 a 10 semanas

de transferencia de material genético y de adaptación a cambios ambientales, características que tienen importancia en salud y biotecnología.

• Los virus son partículas constituidas por proteínas y material genético y son parásitos

celulares, porque requieren de la maquinaria celular para reproducirse.

• El sistema inmunológico protege al organismo mediante las reacciones tempranas de

la inmunidad innata, relativamente inespecífica, y las respuestas más tardías de la inmunidad adaptativa o adquirida. La inmunidad adaptativa tiene la capacidad de reconocer una enorme variedad de antígenos de manera específica y tiene memoria, propiedad que hace la respuesta más rápida e intensa en los sucesivos encuentros con un mismo microbio y a ella se debe la inmunidad adquirida por vacunación.

• La inmunidad se basa en la acción de células (fagocitos y linfocitos B y T) y proteínas

(complemento y anticuerpos).

• La respuesta inmune adaptativa consiste en una primera fase de detección y

reconocimiento de moléculas ajenas al organismo, mediada por linfocitos específicos que se activan y proliferan, y una segunda fase donde ocurren una serie de procesos encaminados a eliminar al agente agresor.

• Los linfocitos tienen funciones especializadas: las célula B producen anticuerpos

mientras que las células T pueden destruir células infectadas por los virus, coordinar la respuesta inmune y ayudar a las células B a producir anticuerpos.

• Los antígenos son aquellas moléculas reconocidas como ajenas al organismo por

receptores presentes en los linfocitos. En cada respuesta inmune se activan y proliferan solo aquellos linfocitos que poseen el receptor para el antígeno agresor (selección clonal).

3

Biología humana y salud

Los alumnos y alumnas saben y entienden: • Un antibiótico es una sustancia que impide la multiplicación o destruye a las bacterias

interfiriendo con algunos de sus componentes estructurales o enzimáticos, según las características específicas de la bacteria. Por esto es necesario la selección, la dosis y la duración apropiada del antibiótico para cada tipo de bacteria.

• Las bacterias poseen diversos mecanismos para contrarrestrar la acción de antibióticos y

pueden adquirir resistencia a antibióticos por transferencia de material genético. Un mal uso de antibióticos puede resultar en la selección de cepas bacterianas resistentes.

• El sistema inmunitario neutraliza o elimina los elementos extraños que ingresan al

organismo, pero también puede sufrir alteraciones y ser causante de enfermedad, ya sea por déficit en su función (inmunodeficiencia congénita o adquirida), por responder exageradamente (hipersensibilidad, alergias) o por reaccionar frente a los propios componentes del organismo (autoinmunidad)

• Las estrategias de prevención de las enfermedades infecciosas con microbios de gran

agresividad incluyen vacunas, hábitos y conductas. Las vacunas inducen una memoria inmunológica contra un microorganismo específico.

• Las infecciones virales cambian en frecuencia y agresividad año a año, debido a múltiples

factores, incluyendo la aparición de nuevas cepas contra las que la población no tiene anticuerpos y las condiciones ambientales.

• El virus humano del VIH infecta células del sistema inmune y lleva al colapso de los

mecanismos de defensa. La prevención, por educación de hábitos y conductas sexuales y uso de condón, es la forma más efectiva de protección contra la enfermedad.

12

Introducción

7a8 semanas

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Aprendizajes esperados

Unidad

Tiempo

• Los trasplantes de órganos y tejido (implantes) pueden generar una reacción de rechazo en

el sistema inmune del receptor que puede ser controlada con terapias específicas inmunosupresoras.

• Las enfermedades infectocontagiosas nunca serán erradicadas completamente, debido a que

las mutaciones de los microorganismos hacen aparecer nuevas características patógenas, incluyendo la resistencia a drogas conocidas. Esto hace necesario mantener una activa investigación sobre la biología de los microorganismos, tratando de descubrir sus modos de transmisión, sus interacciones con los sistemas de defensa y su evolución frente a la presión selectiva de sustancias químicas.

Recursos didácticos • Computadores. • Conexión a internet. • Proyector de transparencias. • Transparencias de esquemas. • Proyector DataShow.

Objetivos Fundamentales Transversales • Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico

personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y el cuerpo humano; cumplimiento de normas de prevención de riesgos.

• Capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una

diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender juicios en ausencia de información suficiente.

Evaluación • Diagnóstica. • Formativa o de

proceso.

• Sumativa. • Metacognición.

• Artículos científicos. • Libros de biología. • Fotografías o imágenes. • Modelos tridimensionales de bacterias

y virus.

• Fotocopias de hojas de trabajo. • Microscopio. • Frotis de bacterias. • Resultados de exámenes de sangre. • Yogur. • Computadores. • Conexión a internet. • Proyector de transparencias. • Transparencias de esquemas. • Proyector DataShow. • Artículos científicos. • Fotografías o imágenes.

• Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico

personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y el cuerpo humano; cumplimiento de normas de prevención de riesgos.

• Capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una

diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender juicios en ausencia de información suficiente.

• Diagnóstica. • Formativa o de

proceso.

• Sumativa. • Metacognición.

• Valorar el autocuidado en muchas enfermedades, en especial las de

transmisión sexual.

• Fotocopias de hojas de trabajo.

Introducción

13

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Planificación anual Unidad 4

Organismo y ambiente

Aprendizajes esperados Los alumnos y alumnas saben y entienden que: • La distribución, abundancia y diversidad de los seres vivos dependen tanto de sus

relaciones con el medio abiótico como del tipo de interacciones con otros seres vivos (competencia, cooperativismo, depredación y parasitismo).

• Las especies que interactúan, coevolucionan según sus modos de interacción. La

coevolución de dos especies se refiere a los cambios en la composición genética por selección natural debido a su mutua presión selectiva.

• Las poblaciones son conjuntos de individuos de la misma especie que comparten un

mismo hábitat y cuya probabilidad de reproducción es más alta que con miembros de otro grupo.

• El crecimiento poblacional puede ser exponencial (especies colonizadoras, oportunistas

o muy depredadas) o sigmoídeo (especies capaces de regular ellas mismas su crecimiento).

• Existen factores de regulación poblacional que, según el tipo de especie, pueden ser

independientes de la densidad o extrínsecos a la población (clima, acidez, salinidad, etc…), o intrínsecos y denso-dependientes (alteraciones de la fecundidad, competencia intraespecífica y emigraciones).

• La sobrevivencia de los individuos a distintas edades varía en las poblaciones,

principalmente, según sus características reproductivas (número de descendencia) y cuidado de las crías, reflejándose en la composición etaria (pirámides poblacionales equilibradas, en expansión o en regresión).

• Las comunidades están formadas por conjuntos de poblaciones que interactúan,

presentando estructuras características (biomas) en cualquier parte del mundo (sabana, bosque, praderas, etc), que se mantienen en un equilibrio estable, cuya dinámica en el tiempo puede producir sucesiones ecológicas, y cuya diversidad específica depende de la región donde se encuentren.

• La estructura y composición de especies de los ecosistemas presentan un equilibrio en

el tiempo, que puede perdurar por años sin grandes variaciones, a menos que se altere por factores externos o ruidos, principalmente actividad humana (ej.: sobreexplotación de especies y contaminación), con consecuencias a veces catastróficas.

• El desarrollo tecnológico ha traído consigo un uso creciente, actualmente de gran

magnitud, de recursos naturales no renovables, tales como petróleo (carbono fósil) y minerales, generando grandes fuentes de contaminación.

• La velocidad de recuperación de un sistema ecológico dañado es mayor mientras

mayor sea su diversidad específica. Por esto los daños por intervención humana pueden ser dramáticos si atentan contra la diversidad específica, especialmente en los biomas menos diversos y de hábitat extremos (desérticos, polares o de grandes alturas). La intervención humana en un ecosistema debe ser cuidadosamente estudiada para no ocasionar daños irreversibles y los gobiernos han adquirido la obligación de velar por el cuidado de sus comunidades biológicas.

14

Introducción

Tiempo

8a9 semanas

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Recursos didácticos • Computadores. • Conexión a internet. • Proyector de transparencias. • Transparencias de esquemas. • Proyector DataShow. • Artículos científicos. • Fotografías o imágenes. • Fotocopias de hojas de trabajo.

Objetivos Fundamentales Transversales • Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el

conocimiento y seleccionar información relevante.

• Fomentar las habilidades de investigación, que tienen relación con la

capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente.

Evaluación • Diagnóstica. • Formativa o de

proceso.

• Sumativa. • Metacognición.

• Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con

habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral.

• Valorar el carácter único de cada persona y, por lo tanto, la

diversidad de modos de ser.

Introducción

15

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 16

UNIDAD

1

Información génica y proteínas

Propósito de la unidad • La primera unidad del texto está centrada en los

fundamentos químicos de la información genética que origina, mantiene y perpetúa la vida. A través del desarrollo de la unidad, los estudiantes reconocen, entienden y explican las relaciones existentes entre genes, proteínas y fenotipo. Además, los estudiantes conocerán las evidencias científicas que sustentan el genoma en los distintos seres vivos y, particularmente,

en el ser humano. Utilizando la indagación científica, a través de toda la unidad, se darán cuenta del impacto que tiene sobre los seres humanos la manipulación del material genético y sus connotaciones bioéticas. Se espera que los estudiantes sean capaces de desarrollar respuestas éticas integradas, con base científica confiable.

Objetivos Fundamentales Verticales • Comprender los principios básicos y conocer los

principales hallazgos experimentales sobre la naturaleza y estructura del material genético, el tipo de información que contiene y cómo esta se expresa. Valorar el aporte de este conocimiento para explicar los seres vivos. • Entender y valorar el conocimiento sobre el genoma y los fenómenos de transferencia de información génica,

apreciando sus aplicaciones en salud y biotecnología, y sus dimensiones éticas y culturales. • Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones biológicas descriptivas y experimentales.

Marco curricular Contenidos Mínimos Obligatorios

Aprendizajes esperados

• Proteínas como expresión

Los alumnos y alumnas saben y entienden:

de la información genética. • El material genético. • Estructura del DNA. • El código genético, lectura y traducción del mensaje de los genes. • Continuidad del material genético: replicación del DNA. • Biotecnología. • Enzimas.

• El ADN es el material que especifica las propiedades hereditarias de •

•

•

•

•

16

Unidad 1

cada especie, su conservación y sus cambios evolutivos. El fundamento de la continuidad de la vida a través de la replicación del ADN y del flujo de la información genética desde el ADN a las proteínas. El material genético se duplica antes de la división celular. La replicación del ADN reproduce fielmente toda la secuencia de nucleótidos del genoma por un mecanismo semiconservativo. Los genes que codifican para ARN mensajeros determinan la secuencia de aminoácidos de las distintas proteínas y su mensaje está escrito en un código universal de tres nucleótidos que especifica cada aminoácido. El mensaje de cada gen se transforma en una proteína mediante dos etapas de transferencia de información: la transcripción y la traducción. La secuencia de aminoácidos recién sintetizada se pliega y adquiere

Habilidades Los alumnos y alumnas mejoran sus habilidades de: • Manejar conceptos abstractos. • Discutir y comunicar observaciones e información. • Razonar utilizando conocimientos previos, estableciendo relaciones entre conceptos, interpretando resultados experimentales. • Realizar montajes experimentales sencillos.

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 17

Contenidos Mínimos Obligatorios

Aprendizajes esperados

Habilidades

una estructura tridimensional, particular para cada secuencia. • El código genético es universal: se basa en tripletes de nucleótidos (codones) que corresponden a aminoácidos específicos o a señales de inicio y término en la síntesis de una proteína. • Las proteínas son las moléculas que ejecutan la información génica. • La mayoría de los genes codifican enzimas que son una categoría especial de proteínas que aumentan la velocidad de las reacciones químicas. • Las enzimas son catalizadores biológicos específicos respecto de las reacciones químicas que realizan y de los sustratos que modifican. • La importancia del estudio del genoma humano y sus perspectivas biológicas, médicas, éticas, sociales y culturales. • Las implicancias biológicas, médicas, éticas, sociales y culturales de los estudios en ingeniería genética.

Objetivos Fundamentales Transversales • Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el

conocimiento y seleccionar información relevante. • Capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. • Comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento, por un lado, y la flexibilidad, la originalidad,

la capacidad de recibir consejos y críticas y el asumir riesgos, por el otro, como aspectos fundamentales en el desarrollo y la comunicación exitosa de tareas y trabajos. • Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones biológicas descriptivas y experimentales.

Organización de la unidad Información génica y proteínas Material genético

ADN: Estructura, replicación y traducción

Biotecnología

Proteínas y enzimas

Información génica y proteínas

17

18

Unidad 1

fenotipo y su relación con la síntesis de proteínas. • Fenotipo.

• Información genética.

• Explicar el concepto de

organización desde la información genética al individuo.

11

expresión de la información genética.

y crossing-over.

• Información genética

Contenidos

• Investigar respecto de la • Niveles de

crossing-over es un mecanismo a nivel celular que permite aumentar la variabilidad en los seres vivos.

• Comprender que el

generales sobre la importancia de la información genética para los seres vivos.

• Reconocer aspectos

Objetivos

10

8y9

Páginas

Planificación de la unidad

una enfermedad debida a una alteración en la enzima que cataliza la formación de la melanina en las células de la piel, llamadas melanocitos, por lo que la ausencia de esta enzima produce células incoloras, características del albinismo.

• Destacar, en la actividad 1 de la página 11, que el albinismo es

observable, y que es posible heredar a la descendencia. No son fenotipos el pelo teñido y los tatuajes, tampoco lo son los rasgos modificados mediante cirugías plásticas.

• Señalar que un fenotipo es una característica, generalmente

sección Trabajo con los preconceptos, de la guía.

• Antes de comenzar, desarrolle la actividad sugerida en la

respuestas a la actividad 1 con las de sus compañeros y compañeras de asiento y considérela lograda si responden correctamente 2 de las 3 preguntas de la actividad.

• Pídales a los estudiantes que comparen sus

que revisen estas respuestas, para reforzar lo que van aprendiendo.

• A medida que van avanzando en la unidad, pedirles

• Se pretende que los estudiantes indaguen información respecto

de la expresión genética y la formación de las proteínas, para iniciar el tratamiento de los contenidos de la unidad. Pedirles que comenten las preguntas iniciales y preguntarles acerca de la importancia de que las características de los seres vivos estén codificadas genéticamente.

las respuestas dadas en el análisis de la actividad indagatoria inicial.

• Pedirles que entreguen por grupo un informe con

correctamente la actividad Antes de comenzar…, se encuentran en el nivel 6 del Mapa de progreso de los seres vivos. Considerar lograda la actividad si pueden responder correctamente 2 de las 3 preguntas.

• Considerar que, si pueden responder

Sugerencias de evaluación

inicial planteado en esta página y que comenten en grupos sus respuestas. Luego, invitarlos a desarrollar la actividad.

• Pedirles que respondan intuitivamente la pregunta del desafío

de comenzar…, de la página 9, en la que pueden establecer lo que conocen respecto de los temas a tratar.

• Invitarlos a realizar la actividad diagnóstica de la sección Antes

objetivos enunciados en la sección Al finalizar la unidad…, de la página 8, solicitándoles que los recuerden durante el desarrollo de la unidad. Pedirles que escriban estas oraciones como afirmaciones en sus cuadernos y que indiquen con símbolos si conocen lo expuesto (+), no lo conocen (-), o pueden explicarlo a un compañero o compañera (++).

• Invitar a los estudiantes a que lean la introducción y los

Sugerencias metodológicas

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 18

experimental a través del cual se identificó el ARN como la molécula intermediaria entre genes y proteínas.

y caza.

observen la ilustración e intenten explicar lo que entienden de ella, dirigir la observación con preguntas tales como: ¿qué indicará que las esferas de precursores se observen primero en el núcleo celular y luego en el citoplasma? Luego de realizado este ejercicio, leer la página en conjunto con el curso y preguntarles: ¿por qué en el experimento de pulso y caza se usó uracilo radiactivo?

respuestas con el curso. Considerarla lograda si responden correctamente las preguntas b y c.

• Desarrollan la actividad 4 y discuten sus

atención en si usaron los colores establecidos y en la estructura de cada modelo.

• Revisar los modelos realizados. Poner especial

con plasticina y palitos de fósforos. Indicarles los colores que deben utilizar para cada molécula, por ejemplo: amarillo para la pentosa, blanco para el grupo fosfato y cuatro colores distintos para las bases nitrogenadas. La idea es que esta simbología sea común para todo el curso. Pídales que guarden sus modelos para una actividad posterior.

• Luego, sugerirles que modelen la estructura de un nucleótido

correctamente los dos tipos de bases nitrogenadas.

• Considerar lograda la actividad 3 si reconocen

la actividad 3.

indiquen claramente las referencias usadas: textos y direcciones web.

• En el punto del marco referencial, solicitarles que

– Bibliografía

– Conclusiones

– Análisis de la información

– Marco referencial

– Introducción

pueden entregar un informe de recopilación bibliográfica. Evaluar si presenta los siguientes puntos:

• En el último punto de la actividad, los estudiantes

y desarrollan la actividad 2. Finalmente, realizan una puesta en común de sus respuestas. Considerar lograda la actividad si responden correctamente 2 de las 3 primeras preguntas.

• Analizan el esquema del experimento de Griffith

Sugerencias de evaluación

• Luego de leer el contenido de la página, invitarlos a responder

• Comprender el método • Experimento de pulso • Antes de comenzar el tratamiento de la página, pedirles que

del ADN.

• Composición química

colonias lisas y brillantes; en cambio, los que carecen de ella producen colonias rugosas de apariencia opaca. La cápsula protege a las bacterias de las defensas del organismo. Las letras S y R, se utilizan para identificar cada cepa de bacterias. Estas letras son las iniciales de liso y rugoso en inglés (smooth y rouge, respectivamente). Luego, preguntarles: ¿qué ventajas le confiere a la cepa S la presencia de cápsula?

• Comentarles que los neumococos con cápsula producen

Sugerencias metodológicas

14

composición química de la molécula de ADN.

transformación bacteriana.

• Experimento de

Contenidos

• Distinguir la

experimento e interpretar sus resultados.

• Analizar un

molécula de ADN es la portadora de la información genética.

• Reconocer que la

Objetivos

13

12

Páginas

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 19

Información génica y proteínas

19

20

Unidad 1

generales del flujo de información génica.

18 y 19 • Relacionar el efecto de la variación de un gen con la síntesis de proteínas.

15

• Anemia falciforme.

• Mutación.

hereditaria.

• Enfermedades de base

proteína.

• Relación entre gen y

biología molecular.

comenten sus respuestas con el curso.

• Pedirles que analicen la genealogía de la actividad 8 y

confundir con enfermedad congénita. Este último tipo de enfermedades se refiere a aquellas que se producen por un trastorno durante el desarrollo embrionario o durante el parto. Las enfermedades genéticas son aquellas producidas por alteraciones en el ADN, pero que no se heredan de los progenitores, por ejemplo, el cáncer.

• Señalar que una enfermedad de base hereditaria no se debe

corresponde al 90% de nuestro genoma (entre 30.000 y 40.000 genes).

• Averiguan sobre el ADN no codificante o ADN basura, que

presencia del grupo fosfato, que libera iones hidrógeno y le confiere la carga negativa al fosfato. Estas cargas atraen a las proteínas, sobre las cuales la doble hélice de ADN se enrollará para formar los cromosomas.

• Explicar que el carácter ácido de los nucleótidos se debe a la

débiles pero que, pese a esto, le otorgan estabilidad a la molécula de ADN.

• Reforzar la idea de que los puentes de hidrógeno son enlaces

utilizando los nucleótidos modelados por ellos, y pedirles que identifiquen los extremos 5`- 3`. Posteriormente, señalar que las hebras de ADN son antiparalelas puesto que su sentido de polimerización es opuesto.

descubrió que existía un intermediario entre el ADN y las proteínas: el ARN. Con este y otros descubrimientos es que se establece el dogma central de la biología molecular.

• Explicar el sentido de polimerización de cada hebra del ADN,

Sugerencias metodológicas

16 y 17 • Identificar la estructura • Estructura del ADN. de la molécula de ADN • Empaquetamiento en y su ubicación al el núcleo celular. interior de la célula.

Contenidos • Recordarles que a partir del experimento de pulso y caza se

Objetivos

• Comprender las etapas • Dogma central de la

Páginas

Correcto (3 puntos): responde correctamente todas las preguntas.

seguir..., de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad de Antes de

– Material adecuado de apoyo visual.

– Orden de la presentación.

– Dominio del contenido.

– Uso de vocabulario adecuado al nivel.

– Presentación personal.

realizada, se sugiere considerar los siguientes indicadores:

• Para evaluar la presentación de la investigación

si responden correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considere lograda la investigación de la actividad 7

correctamente 3 de las 4 preguntas planteadas, medianamente lograda si solo responden 2 y no lograda si responden 1 pregunta, o ninguna correctamente.

• Considerar lograda la actividad 6 si responden

respuestas con el curso. Finalmente, el profesor corrige los errores de ambas actividades en la pizarra.

• Desarrollan las actividades 6 y 7 y discuten sus

respuestas. Solicitar a los estudiantes que escriban las respuestas en la pizarra, para luego ser corregidas por el docente y los propios estudiantes. Considerar lograda la actividad si, entre todos los estudiantes, responden correctamente ambas preguntas.

• Desarrollan la actividad 5 y comparten sus

Sugerencias de evaluación

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 20

Objetivos Contenidos

22 y 23 • Comprender el proceso • Replicación del ADN de replicación del ADN. y corrección de errores.

• Continuidad del 20 y 21 • Comprender el material genético. mecanismo de continuidad del material • Mecanismos de genético. replicación.

Páginas

hebras de ADN, lo que lleva a la formación de superenrollamientos. Proponerles que averigüen cómo se evitan estos superenrollamientos y por qué es importante evitar su formación.

• Comentarles que la helicasa permite desenrollar y separar las

complementaria a la hebra molde, la copia de esta generará una réplica de la hebra original. Como ambas hebras se replican a la vez, cada hebra molde quedará apareada con su copia, por este motivo se dice que la replicación es un proceso semiconservativo.

• Explicar que, si bien la hebra de ADN sintetizada es una hebra

síntesis y duplicación, preguntarles: ¿en qué período del ciclo celular se lleva a cabo?

• Señalar que al proceso de replicación también se le conoce como

se han propuesto tres hipótesis, como se aprecia en la imagen de la página 21. Proponerles conversar sobre la importancia de la discusión en ciencias y el lograr acuerdos para conocer la realidad.

• Explicar que para establecer la actual idea de replicación del ADN

la imagen de ciclo celular de la página 20 y que determinen que la síntesis del ADN que ocurre en el período S del ciclo corresponde a la replicación, asegurando una copia fiel del material genético y permitiendo la perpetuación de la vida.

• Antes de comenzar a tratar las páginas, solicitarles que observen

invitarlos a realizar una investigación, para exponer después al curso, sobre una enfermedad hereditaria, por ejemplo: anemia falciforme, fibrosis quística, corea de Huntington, síndrome de Down, síndrome de Turner, síndrome de Klinefelter, síndrome cri du chat, fenilcetonuria, neurofibromatosis, daltonismo, hemofilia, distrofia muscular de Duchenne, espina bífida o albinismo.

• Leer con el curso el mapa conceptual de la página 19 e

Sugerencias metodológicas

disponible en la sección Material anexo, de esta guía.

• Desarrollan la guía de trabajo Código genético

responden correctamente ambas preguntas.

• Resuelven la actividad 10. Considérela lograda si

respuestas con sus compañeros y compañeras. Considere lograda la actividad si reconocen las etapas del ciclo celular que experimentaron cambios y si plantean una explicación plausible.

• Resuelven la actividad 9 y comparan sus

que los criterios mencionados por los estudiantes sean factibles de observar y medir. Comente sobre la importancia de la objetividad en el trabajo científico.

• En la sección Otra forma de aprender, considere

Incorrecto (1 punto): solo responden correctamente 1 pregunta.

correctamente solo la primera pregunta o solo las 2 últimas.

• Medianamente correcto (2 puntos): responden

Sugerencias de evaluación

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 21

Información génica y proteínas

21

22

Unidad 1

Contenidos

de maduración del ARNm.

ARNm: corte de intrones y empalme de exones.

• Comprender el proceso • Maduración del

• Código genético.

27

genético y los aminoácidos para los que codifica.

• Identificar el código

principales eventos de la expresión génica.

• Reconocer los

• Estructura del ARN. procesode transcripción • Proceso de y la relación con la transcripción. síntesis de proteínas.

• Comprender el

Objetivos

26

24 y 25

Páginas

cortar los intrones y ensamblar los exones.

• Proponerles que averigüen acerca de la enzima encargada de

proyectando el esquema que aparece en la sección Material anexo, de la página 36 de la guía. Preguntarles: ¿qué proceso representan las flechas?

• Explicar el proceso de corte de intrones y empalme de exones

presentes en el ADN, pero que no codifican. Las secuencias codificantes se denominan exones.

• Señalar que los intrones son secuencias de nucleótidos

características principales: tiene codones de ARNm como unidades de codificación, posee codones de inicio y término, y que un codón determinado codifica siempre el mismo aminoácido.

• Señalar que el código genético tiene las siguientes tres

estructura del ARN se utiliza uracilo (U) en vez de timina (T). Posteriormente, en una puesta en común exponen sus respuestas al curso.

• Desarrollan en parejas la actividad 12. Recordarles que en la

un sector de una hebra de las hebras del ADN.

• Señalar que en el proceso de transcripción solo se transcribe

región denominada caja TATA, que es diferente al sitio de inicio de la transripción, determinado por la secuencia TAC.

• Señalar que la maquinaria de transcripción se acopla a una

que realicen la actividad 11 y que ubiquen los procesos de transcripción y traducción en el esquema de la célula.

• Después de abordar los contenidos de la página 24, pedirles

Sugerencias metodológicas

– Utilización de todos los contenidos.

– Creatividad de la historieta.

que el contenido de la historieta sea conceptualmente correcto. Comente sobre las diferentes metodologías que se pueden aplicar para recordar y aprender diferentes conceptos. Puede evaluarla de acuerdo a los siguientes indicadores:

• En la sección Otra forma de aprender, considere

– Incorrecto (0 punto): no responde correctamente ninguna pregunta, o solo 1.

– Medianamente correcto (2 puntos): responde correctamente 2 de 5 preguntas.

– Correcto (3 puntos): responde correctamente 3 de 5 preguntas.

seguir..., de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad de Antes de

ARNm, disponible en la sección Material anexo.

• Desarrollan la guía de trabajo Maduración del

la hebra de ARN y la secuencia de aminoácidos para las que codifican: AAATCAATTCTGTGAACGATAATCCA GTCAT TGATGTTGCCAGAGACAAAG • Considerar lograda la actividad 12 si responden correctamente al menos 4 de las 6 actividades planteadas.

• A partir de la siguiente secuencia de ADN, elaboran

transcripción y rotulan las estructuras más relevantes. Realizan una exposición de sus trabajos. • Considere lograda la actividad 11 si responden correctamente la pregunta a y si escriben correctamente una de las secuencias de ARNm.

• Elaboran una maqueta del proceso de

Sugerencias de evaluación

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 22

• Mutaciones

• Tecnología del ADN

• Reconocer el efecto de

• Reconocer los

30 y 31

32 a 35

principales fundamentos de la biotecnología, sus técnicas, aplicaciones e impactos.

las mutaciones en la información genética y en la síntesis proteica.

traducción.

de transcripción con la síntesis de proteínas.

recombinante, sus aplicaciones y el impacto sobre los ecosistemas. • Organismos transgénicos.

cromosómicas y puntuales. • Sustitución. • Agentes mutágenos.

• Proceso de

• Relacionar el proceso

28 y 29

Contenidos

Objetivos

Páginas Ir a la web, donde deben responder las preguntas que se sugieren.

• Desarrollan la actividad propuesta en la sección

Sugerencias de evaluación

modificados genéticamente, qué genes se les han incorporado y con qué finalidad. Posteriormente, abordar en conjunto la lectura de la página 35, e invitarlos a comentar sobre las controversias que produce el tema de la biotecnología, expresando sus opiniones.

• Proponerles que investiguen qué organismos han sido

manipulación del material genético, entre ellas está la reacción en cadena de la polimerasa, a través de la cual se obtienen muchas copias de un segmento de ADN.

• Comentarles que en la actualidad existen múltiples técnicas de

que investiguen acerca de las áreas de aplicación de la biotecnología y las diversas técnicas que existen en la actualidad.

• Antes de abordar los contenidos de las páginas, proponerles

en la sugerencia de evaluación para la página 26, simulen una sustitución en las bases nitrogenadas 11 y 42, para que luego construyan el ARNm y la cadena de aminoácidos correspondientes. Invitarlos a desarrollar la actividad 13, de la página 30 del texto.

• Proponerles que, a partir de la secuencia de ADN entregada

investigada. Considere, en la corrección de este informe, los siguientes indicadores: – Que la información contenida sea conceptualmente correcta. – Que contenga introducción, marco referencial, conclusiones y bibliografía. – Que sea presentado con orden y limpieza.

• En grupos, elaboran un informe acerca de la técnica

– Presentación atractiva.

– Claridad en la exposición.

– Investiga al menos 4 tipos de cáncer.

– Contenidos correctos.

de la página 31. Evalúela considerando los siguientes indicadores:

• Confeccionan la cartilla sugerida en la actividad 14

realizan correctamente las actividades punteadas y si responden al menos 1 de las 2 preguntas planteadas.

• Considere lograda la actividad 13 de la página 30 si

• Elaboran un informe donde expliquen el tipo de mutación realizada, el ARNm y la cadena de daño mal o no reparado de la información genética y que, si aminoácidos resultantes. afecta al material genético de los gametos, se transmite a través de las generaciones. Este cambio puede ocurrir • Desarrollan la guía de trabajo Analizando espontáneamente o puede ser inducido por agentes físicos, secuencias de proteínas propuesta en la sección químicos o biológicos. Material anexo, de la guía.

• Reforzar el tema de que una mutación ocurre producto de un

nucléolo.

• Señalar que el ARN ribosomal se sintetiza y madura en el

www2.uah.es/biomodel/biomodelmisc/anim/inicio.htm En ella encontrarán animaciones de la transcripción y traducción.

• Sugerirles que visiten la página

Sugerencias metodológicas

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 23

Información génica y proteínas

23

24

Unidad 1

40 y 41

37 a 39

36

Páginas

implicancias científicas y éticas de la clonación de híbridos.

proteínas tienen múltiples funciones en nuestro cuerpo y pedirles que indiquen algunos ejemplos.

• Antes de comenzar a tratar las páginas, señalar que las

disciplinas y sus funciones.

• Proponerles que hagan una investigación acerca de estas dos

abrió camino a dos nuevas disciplinas: genómica y proteómica, que tienen como tarea dar sentido a la información del genoma humano estudiando los genes, sus funciones y las proteínas que se generan a partir de ellos.

• Comentarles que, a partir del Proyecto Genoma Humano, se

Sugerencias metodológicas

genéticamente idénticos, que descienden de un mismo individuo por mecanismos de reproducción asexual. Invitarlos a leer la información de la página 40 y a responder en grupos las preguntas planteadas en la sección Analizar el problema.

estructura. Las proteínas a altas temperaturas, superiores a los 60 º C, se denaturan, es decir, pierden su estructura o conformación tridimensional, provocando una pérdida de su función.

• Explicar que la funcionalidad de una proteína está dada por su

energía de activación, sitio activo, • Comentarles que las enzimas tienen temperaturas y pH especificidad óptimos según las cuales actúan, por lo que, al estar en enzimática, complejo condiciones desfavorables de pH o temperatura, se afecta su enzima-sustrato. actividad, disminuyéndola o, simplemente, inactivándola. Invitarlos a comentar la relación de esta información con el • Reacciones anabólicas gráfico presentado en la actividad 15, de la página 37. y catabólicas.

• Acción enzimática:

• Enzimas.

Humano.

• Proyecto Genoma

Contenidos

• Cuestionar y discutir las • Clonación de híbridos. • Recordar que los clones son un conjunto de individuos

mecanismos de acción enzimática.

• Comprender los

las funciones de las proteínas.

• Reconocer algunas de

implicancias éticas, biológicas y sociales del Proyecto Genoma Humano.

• Comprender las

Objetivos

el problema según la siguiente pauta: – Explican correctamente la pregunta (2 puntos). – Explican parcialmente la pregunta (1 punto). – No explican la pregunta o la explican de forma errónea (0 puntos).

• Evaluar las respuestas dadas en la sección Analizar

correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 17, si responden

correctamente el segundo y tercer punto propuestos.

• Considerar lograda la actividad 16, si responden

correctamente la pregunta a y establecen una conclusión plausible en la pregunta b.

• Considerar lograda la actividad 15 si responden

de la actividad propuesta en la sección Biolab, de la página 37 del texto. Corregir de acuerdo a los indicadores planteados en el Anexo 1 de la página 126 de la guía.

• Pedirles que confeccionen un informe de laboratorio

enzimas y actividad catalítica propuesta en la sección Material anexo, de la guía.

• Desarrollan la guía de trabajo Estructura de las

estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas y que elaboren una exposición para presentarla al curso.

• Pedirles que realicen una investigación acerca de la

información otorgada por el Proyecto Genoma Humano y sus potenciales usos. Organizar este debate, eligiendo estudiantes que defiendan una postura a favor del proyecto, considerando sus ventajas, y otro grupo de estudiantes en contra de este, considerando sus desventajas.

• Debaten en torno a las implicancias de la

Sugerencias de evaluación

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 24

relacionadas con el uso de material de laboratorio, técnicas de laboratorio y aplicación del método científico.

• Desarrollar habilidades

vegetales en crecimiento o en desarrollo presentan mayor contenido de ADN.

• Inferir que los tejidos

proyecciones de la bioética.

• Reconocer las bases y

de lectura comprensiva de textos científicos simples.

• Desarrollar habilidades

relativo.

• Contenido de ADN

• Bioética.

microscopio óptico, los detalles se entregan en la sección Ampliación de contenidos de la guía.

• Existe un protocolo que permite observar hebras de ADN al

• Si no consiguen brócoli, sugiérales que utilicen coliflor.

planteadas en el recuadro de la página.

• Invitarlos a responder en grupos las dos primeras preguntas

Comunicación, del establecimiento, para organizar un debate sobre el tema bioética, ojalá contando con la participación de otros cursos.

• Solicite apoyo a los docentes de Filosofía y de Lenguaje y

la clonación de híbridos, solicite a los estudiantes que lean el artículo propuesto.

planteadas en la sección Evalúa tu actitud, y que posteriormente extraigan conclusiones comunes al grupo.

• Tomando como referencia la actividad anterior, relacionada con

Sugerencias metodológicas

43

Contenidos • Pedirles que respondan individualmente las preguntas

Objetivos

42

Páginas

que incluya marco teórico, hipótesis, procedimientos, resultados y conclusiones. Evaluar según los criterios establecidos en el Anexo 1 de la página 126 de la guía.

• Elaboran un informe del trabajo en el laboratorio

en el recuadro de la página. Al evaluar la pregunta c, tomar puntos de acuerdo con los profesores de los otros subsectores teniendo presentes los siguientes indicadores: – Seriedad en las exposiciones. – Material de apoyo seleccionado por los expositores. – Nivel de conocimiento del tema. – Respeto por los tiempos asignados para cada exposición. – Respuestas dadas a las preguntas planteadas.

• Considerar que respondan las preguntas planteadas

– Utilizan un lenguaje adecuado al nivel.

– Presentan de manera ordenada.

– Demuestran conocimiento del tema.

– Demuestran seriedad en la actividad.

siguientes aspectos y los indicadores planteados en los Anexos 2 y 3 de la página 127 de la guía.

• Para evaluar la mesa redonda, considerar los

– Demuestran conocimiento del tema.

– Consideran factores políticos.

– Consideran factores sociales.

Evalúa tu actitud, considere los siguientes indicadores:

• Para evaluar las respuestas dadas en la sección

Sugerencias de evaluación

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 25

Información génica y proteínas

25

26

Unidad 1

de la unidad.

• Coevaluar el trabajo

para la resolución de problemas y preguntas tipo PSU, aplicando lo aprendido en la unidad.

• Desarrollar habilidades

progreso del aprendizaje que se logró en la unidad.

• Determinar el nivel del

46 a 49

Contenidos

expresión génica. • Proteínas.

• Información y

• Información y conceptos desarrollados expresión génica. en la unidad. • Proteínas.

• Reforzar los principales

Objetivos

44 y 45

Páginas la imagen.

– Establece relaciones entre las hipótesis, los procedimientos, los datos y las conclusiones de investigaciones que sustentan conocimientos del nivel.

– Comprende la participación de los procesos de replicación, transcripción y síntesis proteica en la transmisión de la información genética.

página 49, se encuentran completando el nivel 6 del Mapa de progreso de los seres vivos, de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Si responden correctamente las preguntas de la

si responden correctamente 2 de las 3 preguntas y parcialmente logrado si responden solo 1 de las preguntas o cada una incompleta. Asigne 2 puntos a la pregunta 12, 6 puntos a la 13 y 2 puntos a la pregunta 14.

• Considere lograda la segunda parte de la evaluación

• Realizan la coevaluación grupal de su desempeño a lo largo de

la unidad. Indicarles la importancia de la honestidad en sus respuestas.

si responden correctamente 7 de las 11 preguntas de alternativas, y parcialmente logrado si responden 5 preguntas de manera correcta. Asigne 1 punto a cada una.

• Considere lograda la primera parte de la evaluación

– Los conceptos que incluyen están correctamente relacionados con los propuestos.

– Incluyen conceptos que potencian otros.

– Utilizan conectores entre los conceptos.

– Relacionan correctamente los conceptos.

siguientes indicadores:

• Para evaluar el mapa conceptual guíese por los

página 45 del texto. Escoger dos o tres mapas conceptuales para ser expuestos al resto del curso.

• Revisión del mapa conceptual propuesto en la

Sugerencias de evaluación

escribiendo las respuestas en sus cuadernos. Posteriormente, las preguntas son respondidas por diferentes estudiantes, generando una discusión que permita dar con la respuesta correcta.

• Pedirles que resuelvan cada pregunta de manera individual

• Leen el Resumen de la unidad, relacionando cada texto con

Sugerencias metodológicas

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 26

55

comprender los principales conceptos relacionados con el tema “información génica y proteínas”.

• Reconocer y

respuestas dadas a la evaluación de la unidad.

• Proteínas.

información génica.

• Expresión de la

• Información génica.

• Invitarlos, cuando sea pertinente, a comprobar las respuestas

• Comprobar las

consideren importante recordar. Los definen e incorporan al glosario en una hoja aparte.

• Revisan la unidad e incorporan nuevos conceptos que

los conceptos del glosario. Posteriormente, contrastar las definiciones que ellos dieron con las que aparecen en el texto, destacando las similitudes y señalando los posibles errores cometidos.

• Solicitarles que definan en voz alta y con sus propias palabras,

correctas a la evaluación final, en la página 54.

las actividades que corresponden.

• Recordarles la utilización de las páginas 50 a 53, para apoyar

trabajo de la unidad.

• Apoyar el desarrollo del

Sugerencias metodológicas

50 a 54

Contenidos

Objetivos

Páginas

actividad propuesta. Invitarlos a comparar sus definiciones con las que aparecen en la página, para corregir los posibles errores.

• Evaluar la participación de los estudiantes en la

Sugerencias de evaluación

16-27_guia biolo 2º 16-12-11 9:40 Página 27

Información génica y proteínas

27

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 28

Solucionario Exploración inicial (página 10) Análisis 1. Se expresa en todas las características observables y funcionales de un organismo. 2. No se puede detener la expresión genética de un organismo. 3. En el núcleo se encuentra la información genética que se duplica al producirse la división celular. 4. Porque el ambiente también ejerce influencia en la expresión de las características determinadas genéticamente.

Actividad 1 (página 11) a. En la situación A, ambos alelos se encuentran normales, por lo que se forman proteínas normales. En la situación B, un alelo es normal y el otro está mutado, pero de todas formas se generan proteínas normales, por lo que el fenotipo de las células pigmentadas no se altera. En la situación C, ambos alelos se encuentran mutados, por lo que las proteínas no se forman. Recuerde que este tipo de herencia corresponde a una herencia con dominancia, y el alelo dominante es aquel que expresa la presencia de la proteína. b. La proteína formada (enzima) presenta alterado su sitio activo, por lo que no es afín a la tirosina, y entonces no se forma la melanina. c. La clatrina tiene tres extremidades, como tres puntas, lo que le permite participar en la endocitosis en las células. La actina tiene una forma helicoidal, la que permite el movimiento celular y muscular.

Actividad 2 (página 12) a. – Se inyecta a una rata un extracto de cultivo de células S vivas, con lo que las ratas mueren. Este es un experimento control de la toxicidad de las cepas S. – Se inyecta a una rata un extracto de cultivo de células R vivas, con lo que las ratas permanecen vivas. Este es un experimento control de la inocuidad de la cepa R. – Se inyecta a ratas un extracto de cultivo de células S muertas, con lo que las ratas sobreviven. Este experimento demuestra la inocuidad de las cepas S muertas. – Se inyecta un extracto de cultivo de células R vivas y células S muertas, con lo que las ratas mueren, y

28

Unidad 1

en las ratas muertas se encuentran células S vivas. Este es el experimento donde se espera demostrar la existencia de una sustancia que transforma las células (principio transformante). b. Significa que estos cambios se repiten de generación en generación. c. Se debe aislar o marcar las moléculas que participan del proceso: proteínas y ácidos nucleicos. d. Alfred Hershey y Martha Chase diseñaron un sistema para averiguar si la herencia era comunicada por el ADN o por proteínas. Para esto, usaron técnicas de marcaje radiactivo: una población de virus bacteriófagos creció en un medio que contenía 35S, que marca a las proteínas, y una segunda población de virus creció en un medio que contenía 32P, que marca los ácidos nucleicos pero no las proteínas. Ambos tipos de virus fueron utilizados por separado para infectar células de la bacteria E. coli susceptibles. Después de la infección, sometían a las células a una fuerte agitación mecánica por centrifugación, para separar las células de las partículas víricas: las células se acumulan en el sedimento, y los fagos permanecen en el sobrenadante. Luego, midieron la radiactividad asociada a las células y estas solo la presentaban cuando se hacía el experimento con virus 32P. De esta manera, este experimento indica que las características genéticas del virus han sido comunicadas a la progenie mediante el ADN y no mediante las proteínas.

Actividad 3 (página 13) Pirimidinas: timina y citosina. Purinas: adenina y guanina.

Actividad 4 (página 14) a. La detección del ARNm a diferentes tiempos permite establecer el movimiento de estas moléculas en la célula, desde el núcleo al citoplasma. b. La hipótesis que este experimento intenta poner a prueba es que el ARNm es una molécula intermediaria entre los genes codificantes y las proteínas. c. Si el ARNm se hubiese ubicado en el mismo lugar a diferentes tiempos, ya sea en el núcleo o en el citoplasma, se rechazaría la hipótesis.

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 29

Actividad 5 (página 15) a. La replicación es la realización de una copia del ADN. b. La transcripción sería como escribir en un borrador parte de la información del ADN y la traducción, la interpretación de esa información para formar una proteína.

Actividad 6 (página 16) a. Las hebras del ADN tienen orientaciones opuestas. b. Esto quiere decir que una hebra está en sentido 5` 3 `y la otra 3` 5`. c. AATCGAAATGGGCCT. d. Si se cambia una purina por una pirimidina, sin cambiar su base complementaria, las bases no establecerían los puentes de hidrógeno, por lo que la doble hebra quedaría abierta en ese punto.

Actividad 7 (página 17) a. El ADN de las células procariontes es de doble hebra circular cerrado, en cambio el ADN eucarionte es una doble hebra lineal. b. Las proteínas que están asociadas al ADN son las histonas. c. Síndrome de Down, que se produce por tener un cromosoma extra en el par 21. Síndrome de Klinefelter, que se produce por aumento de uno o dos cromosomas en el par sexual. Síndrome de Turner, que se caracteriza por tener un solo cromosoma sexual X.

Actividad 8 (página 18) a. La genealogía de la fenilcetonuria representa una enfermedad de herencia recesiva, lo que se manifiesta en el “salto” de generación. b. Los heterocigotos son sanos, pues la expresión del alelo dominante permite la síntesis de la enzima normal que determina la condición de sano. En cambio, el homocigoto recesivo expresa solo proteínas que pueden ser inactivas, total o parcialmente, en las vías metabólicas de las células. c. En la fenilcetonuria está involucrado un solo gen: el que codifica para la síntesis de la enzima.

Antes de seguir...(página 19) a. Una secuencia podría ser la siguiente: G

C

T

A

C

C

G

C

C

G

A

T

G

G

C

G

b. Esto no podría ocurrir, ya que el enlace entre A y T es doble y entre C y G es triple. c. Esta alteración es una mutación, que puede provocar que se produzca una proteína alterada o simplemente que no se produzca. Esto tiene consecuencias en una cadena metabólica y en la expresión del fenotipo.

Actividad 9 (página 20) a. La etapa G2 ha presentado un aumento en el tiempo de duración. b. Esta situación se presenta en la etapa del ciclo celular que corresponde a la reparación de los errores que ocurren durante la replicación. Los rayos ultravioleta pueden producir daños en el ADN durante la replicación, pues en esta etapa el ADN queda “descubierto” y, por lo tanto, es susceptible de verse afectado.

Actividad 10 (página 22) a. En la hebra superior, las bases que faltan son A, C y T; y en la inferior faltan T, G y C. b. Para la hebra superior, el producto de la replicación es: TTGTGGTGGTCAACAG; mientras que para la hebra inferior es: AACACCACCAGTTGTC.

Actividad 11 (página 24) a. La secuencia complementaria es: TGAGCGCATTTAGTCGGCGCCAT. b. La secuencia de bases del ARNm que se formaría a partir de la secuencia de ADN señalada es: ACUCGCGUAAAUCAGCCGCGGUA.

Información génica y proteínas

29

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 30

Actividad 12 (página 26) •

A continuación se destacan las secuencias de inicio (TAC) y de término (ATT y ATC), respectivamente, de la secuencia de bases de la hormona del crecimiento:

GCCTTAAGATTCATCCTCCGTAATTATGTATACAAGG GCTGGTAGGGCGACAGGGCAGACAAGCTGTTGCG ATACGACGCACGAGTGGCAGACGTGGTCGACCGAA AGCTGTGGATGGTCCTCAAGCTTCTTCGTATGTAGG GCTTTCTTGTCTTTATGAGGAAGGACGTCTTGGGCG TCTGGAGGGACACGAAGAGGCTTAGCTAGGGCTGG GGCAGGTTGGCACTTCTTTGGGTCGTCTTTAGGTTG GACCTCGAGGACGCATAGAGGGACGACGACTAGGT CAGGACCGAGCTCGGCCAAGTCAAGGACGCAAGG CAAAAGCGATTGAGGGACCAAATGCCACGATCGCT GAGGTTGCAAATGCTGGACGACTTTCTGGACCTTCT TCCATAGGTCTGGGACTACCCAGCAGACCTTCTGCC AAGGGGCGCATGGCCAGTCTAGAAGTTTGTCTGGA TGAGGTTTAAGCTGTGGTTGAGGGTGTTGCTGCTGC GAGACGACTTTTTGATGCCAGACGACATGACGAAG GCATTTCTGTACCTGTTTCAACTTTGGAAGGACGCA TAGCAAGTCACGGCAAGGCAACTTCCAAGGACGCC AAAGATTAAGATCTTCGAACCC a. Primero se deben separar los tripletes de nucleótidos. En esta secuencia se observan dos sitios de término: ATT y ATC. Pero la información para la proteína termina en el primer triplete de término. Entre un gen y el siguiente pueden haber miles de bases, pues solo alrededor del 3% del genoma está formado por genes codificantes, por lo tanto, lo que está más allá del sitio de término ATT es simplemente ADN vecino, codificante para otros genes. b. El ARNm tiene 624 nucleótidos. c. Hay 193 aminoácidos codificados a partir de la secuencia de bases del gen de la hormona del crecimiento. d. Esta secuencia codifica para los siguientes aminoácidos, respectivamente: metionina– fenilalanina-prolina-triptófano-isoleucina-prolina-leucinaserina-arginina-leucina. La secuencia de nucleótidos de los 10 primeros aminoácidos es la siguiente: TACAAGGGCTGGTAGGGCGACAGGGCAGAC. Para determinar los aminoácidos correspondientes a estas secuencias, primero se debe establecer la secuencia de ARNm complementaria. e. La secuencia de ARNm que codificaría para estos 10 aminoácidos es: AUGUUCCCGACCAUCCCGCUGUCCCGUCUG. Los aminoácidos son: Met-Phe-Pro-Thr-Ile-Pro-Leu-Ser-Arg-Leu.

30

Unidad 1

f. Existen 6 codones que codifican para el aminoácido serina (Ser): UCU, UCC, UCA, UCG, AGU y AGC. Esto es un ejemplo de la redundancia del código genético.

Antes de seguir... (página 27) 1. Porque asegura la continuidad de la información genética de padres a hijos, la continuidad durante el crecimiento, y también la reparación de los tejidos. 2. Los riesgos de una G2 corta versus una G2 larga son que la corrección de errores es menos eficiente, por lo que se puede observar una mayor tasa de mutación por errores en la replicación. 3. La girasa y la helicasa producen la separación de las hebras de ADN, formándose la horquilla de replicación. La ADN polimerasa lee la hebra de ADN que sirve como molde y luego se sintetiza una hebra complementaria. 4. El proceso se denomina transcripción, en el que se lee la molécula de ADN, se sintetiza un ARN mensajero que lleva la información al citoplasma celular, donde se producen las enzimas. 5. Porque cada aminoácido es codificado por varios codones, a excepción de la metionina que lo es por un solo codón.

Actividad 13 (página 30) 1. En la secuencia se elimina la base nitrogenada número 38. La secuencia para los 10 primeros ácidos, desde el sitio de inicio, es: TACAAGGCTGGTAGGGCGACAGGGCAGACA La secuencia de ARNm que codifica para estos 10 aminoácidos es: AUGUUCCGACCAUCCCGCUGUCCCGUCUGU. Los aminoácidos son: Met-Phe-Arg-Pro-Ser-Arg-Cys-Pro-Val-Cys. 2. a. La mutación simulada es una deleción, pues se elimina una base nitrogenada. 2. b. Esta mutación cambia los codones, y por este cambio se origina un cambio en los aminoácidos que componen dicha proteína.

Actividad 14 (página 31) Tipos de cáncer más frecuentes en Chile: cáncer gástrico, de vesícula y vía biliar intrahepática, de pulmón, cervicouterino y de mama, y testicular y de próstata.

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 31

Actividad 15 (página 37) a. La energía de activación que se requiere en presencia de una enzima es inferior a la energía requerida en ausencia de esta. b. Esta es una de las propiedades básicas del funcionamiento de las enzimas: facilitan el desarrollo de las reacciones químicas disminuyendo la energía de activación.

Biolab (página 37) b. Estos tubos se usan como control. c. Se evidencia por el burbujeo derivado de la acción de la catalasa presente en el tejido vegetal sobre el peróxido de hidrógeno. d. La acción de la catalasa es óptima a temperatura ambiente.

Actividad 16 (página 38) 1. En la elaboración del modelo de llave-cerradura, se debe guiar la discusión de los estudiantes en torno a cómo se produce la unión entre la enzima y el sustrato. Este proceso es dinámico, ya que tanto la enzima como el sustrato modifican su estructura al unirse y al separarse, modificaciones que están relacionadas con el cambio en el plegamiento de las proteínas debido a interacciones, principalmente eléctricas e hidrofóbicas, entre la enzima y el sustrato. 4. Los modelos más aceptados de unión enzima-sustrato son: llave-cerradura y encaje inducido.

Actividad 17 (página 39) a. En la situación B, la forma de la enzima cambia producto de interacciones físicas con el sustrato. b. El cambio de la forma en la enzima induce un cambio en la estructura del sustrato, lo que se traduce en la disminución de energía de activación de la reacción química. c. Una vez que ha ocurrido la reacción, la enzima vuelve a la estructura que presentaba en forma libre.

Trabajo con las actitudes...(página 41) Analizar el problema a. Transferencia de núcleos de células humanas a óvulos de animales. b. Clonación desde células de las mismas especies y obtención de células indiferenciadas desde el embrión, en los primeros estados de desarrollo. c. En Chile se prohíbe la clonación humana, a partir de la ley promulgada el 11 de octubre de 2005. d. Los principios básicos son el respeto de la vida humana

en todos sus estados de desarrollo, por lo que existen controversias éticas que deben ser consideradas para aplicar o rechazar esta técnica.

Evalúa tu actitud a. Los factores que se deben considerar son la importancia que se da a la vida humana y al mejoramiento de la calidad de vida. Por otra parte, existen intereses económicos de por medio ya que grandes laboratorios se interesan en esta técnica, que contribuye con una nueva fuente de negocios. b. La información científica sobre estos temas llega a discutirse en un sector limitado de la sociedad, es por ello que se debe informar sobre estas técnicas para que los ciudadanos tomen posturas críticas sobre el tema.

Lectura científica (página 42) a. Son dilemas éticos la clonación, la aplicación de tratamientos a personas moribundas, la eutanasia, la atención médica de urgencia, el aborto terapéutico, el uso de drogas como la marihuana con fines terapéuticos, la fertilización artificial, la interrupción de un embarazo cuando el feto presenta dificultades, etcétera. b. Se debe considerar la posición de la persona, su calidad de vida y la legislación actual sobre el tema.

Proyecto (página 43) Procedimiento 2. Materiales: juguera, 2 vasos plásticos de 200 mL, cucharita plástica de té (5 mL), cuchara sopera plástica (10 mL), filtro cónico de café nº 2 o varias capas de gasa, tubos de ensayo, 1 plátano, 2 kiwis, 1 brócoli, 5 ramitas de apio, champú o lavalozas, sal de mesa, agua destilada, alcohol de 95º frío (guardado en el freezer o mantenerlo en hielo), pipeta Pasteur plástica, varilla de vidrio pequeña, mechero, balanza y cuchillo.

Análisis de resultados a. La juguera rompe el tejido vegetal por acción mecánica mientras que el detergente permite desagregar la membrana celular. Gracias a sus propiedades anfipáticas, disuelve los lípidos de la bicapa y forma complejos (micelos). b. Por excesiva agitación, antes de precipitar, se puede fragmentar demasiado el ADN, obteniéndose un precipitado de menor calidad. c. Estará compuesto por cromatina y otras porciones celulares, como restos de membranas y organelos.

d. Las diferencias se deben al procedimiento realizado. Información génica y proteínas

31

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 32

Mapa conceptual (página 41) Uno de los posibles mapas conceptuales es el que se entrega a continuación:

Material genético Grupo fosfato

presente en forma de

Desoxirribosa

ADN

formado por

ARN

forma los

Bases nitrogenadas

Cromosomas

ARNt

que son

permiten el traspaso de la información desde los

que portan los

Adenina

Genes

Citosina

a las

Guanina

Timina

ARNm

Proteínas a través de la

Fenotipo

expresando un

Transcripción y Traducción

Evaluación de la unidad (página 41 de la guía) 1. a 2. e 3. c

32

4. a 5. e 6. d

Unidad 1

7. b 8. c 9. b

10. b 11. d 12. c

13. c 14. e 15. e

16. b 17. e 18. e

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 33

Trabajo con los preconceptos Genes y fenotipos Genes y fenotipos. Existen muchos errores en torno a cómo funcionan los genes y cómo están determinados los fenotipos. Para detectar errores en torno a estos temas se sugiere pedirles que lean las siguientes aseveraciones e indiquen por qué su veracidad es discutible y corrijan los errores que detecten. 1. La forma de una proteína no es un fenotipo, pues no se puede observar a simple vista. 2. Existe un solo gen que determina la forma de las orejas, y otro que determina el número de dedos.

3. La forma de una proteína, como la albúmina, está determinada solamente por el gen que la codifica. 4. Un gen determina solo un fenotipo a la vez. 5. Si conocemos el genoma completo de una persona antes de nacer, podremos predecir todas sus características físicas. 6. Los seres humanos tenemos el mayor número de genes codificantes, ya que somos evolutivamente superiores a otras especies. 7. El Proyecto Genoma Humano permitió conocer los genes que determinan, por ejemplo, que una persona sea fumadora.

Ampliación de contenidos Puentes de hidrógeno Los puentes de hidrógeno se establecen entre elementos muy electronegativos (por ejemplo, oxígeno, nitrógeno, cloro y flúor) y un átomo de hidrógeno. Estos son enlaces muy débiles, donde un átomo de hidrógeno interactúa con dos átomos electronegativos, por lo que el átomo de hidrógeno es compartido por dos moléculas distintas creándose un puente.

Protocolo de extracción de ADN de hepatocitos El hígado es un excelente material biológico para obtener ADN, dado que los hepatocitos son células multinucleadas. 1. Corte un trozo de hígado, de rata o pollo, de aproximadamente dos centímetros por lado. Luego, córtelo en pedazos tan pequeños como le sea posible y póngalos en un mortero de porcelana. 2. Agregue 5 mL de agua destilada y algunos granos de arena lavada, y comience a moler el trozo de tejido.

3. Muela el material hasta que todo el hígado aparezca como una mezcla homogénea y semilíquida. Deje reposar la mezcla por algunos minutos, hasta que la arena sedimente. 4. Con una pipeta Pasteur o gotario, extraiga la fase líquida y póngala en una probeta de 100 mL. 5. Agregue 20 mL de una solución de lavaloza o champú (diluir una cucharada de lavaloza o champú en 20 mL de agua destilada) agitando la mezcla suavemente con una varilla de vidrio, y evitando producir espuma. 6. Agregue a la probeta 20 mL de alcohol frío y continúe agitando. Después de haber agregado el alcohol se observará una fase entre cada solución. En esta fase es donde se encuentran las fibras de cromatina. 7. Use la misma varilla de vidrio para trasladar el material a un portaobjetos limpio, agregue 3 gotas de azul de metileno; coloque un cubreobjetos y observe la preparación al microscopio. Se observará una hebra translúcida y brillante.

Información génica y proteínas

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Terapia génica La terapia génica es una técnica utilizada para curar enfermedades hereditarias, que en la mayoría de los casos se deben a genes defectuosos. Esta técnica biotecnológica es aplicable, también, al tratamiento de enfermedades actualmente incurables, como el cáncer y algunas enfermedades infecciosas, como la hepatitis y el sida, y a enfermedades cardiovasculares (hipercolesterolemia y aterosclerosis) y neurodegenerativas (Parkinson y Alzheimer). La terapia génica consiste en la introducción de material genético (genes sanos) en una célula para remplazar, manipular o suplementar el o los genes defectuosos, y de esta manera dar una nueva serie de instrucciones a las células que presentan el gen alterado. Mediante este procedimiento se pretende corregir un defecto genético hereditario; corregir un defecto genético adquirido, como alteración en algunos genes, normalmente implicados en la división celular, cuya modificación podría estar relacionada con la aparición de algunos tipos de cáncer; añadir una función completamente nueva a un grupo de células, por ejemplo, para lograr que las células tumorales o células infectadas con virus sean más susceptibles a ser atacadas por el sistema inmune del organismo o por fármacos; y por último, eliminar las células tumorales. Para que la terapia génica sea eficaz se deben resolver problemas relacionados con la regulación de la expresión génica y con la fisiología del trasplante celular. En la actualidad se utilizan dos estrategias para la terapia génica: ex vivo e in vivo. La primera consiste en extraer células de un paciente para modificarlas in vitro mediante un vector retrovírico (ARN viral) y reimplantarlas en el organismo. Esta técnica es la más utilizada dado que el riesgo al rechazo es mínimo, y se usa fundamentalmente para el tratamiento del cáncer. En la estrategia de in vivo se intenta administrar el gen corrector directamente al paciente en vez de hacerlo a células en cultivo. Este procedimiento se utiliza en células que son difíciles de extraer e implantar. Ambas técnicas se basan en la adición del gen sano, el que puede permanecer fuera del cromosoma, como un episoma, o insertarse al azar en el genoma del paciente. En este último caso, los genes no se expresan eficazmente y existe la probabilidad de dañar a algún gen esencial. Este problema se ha intentado solucionar mediante la sustitución dirigida, introduciendo cambios específicos en la secuencia de nucleótidos de un gen. De esta manera es posible estudiar la intervención de los genes en los procesos biológicos. Mediante la identificación de los genes y las mutaciones responsables de ciertas enfermedades, será posible practicar las mutaciones en ratones, para estudiar el mecanismo molecular de tales enfermedades y diseñar terapias más eficaces.

34

Unidad 1

Recolección y mantención de cultivos de Drosophila melanogaster La mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) tiene gran importancia en estudios de genética, debido, entre otros factores, a su corto ciclo de vida, su fácil manejo y reproducción en laboratorio y a la existencia de estudios sobre numerosas mutaciones de interesantes efectos. Todas estas ventajas han convertido a D. melanogaster en un modelo de estudio para los biólogos. Muchas de las especies de este género suelen frecuentar sitios donde se encuentran restos de plantas, especialmente frutas, en fermentación. Por lo tanto son bastante abundantes en huertos, viñedos e incluso en las casas, en torno a los desechos contenidos en la basura. Recolección. Para capturar ejemplares adultos y formar una cepa inicial tome un frasco o botella, de vidrio grande y coloque plátanos triturados mezclados con levadura granulada (unos 100 gramos de levadura por cada kilogramo de plátano triturado). Ubique el frasco abierto, con el cebo en su interior, en el exterior de la casa, a la sombra y colgando de un árbol o cerco, durante un par de días. Si en el frasco hay moscas, póngale un tapón, elaborado con algodón y gasa. Bastan unos pocos ejemplares adultos (en teoría, basta solo una hembra, pero mientras más ejemplares mejor) para comenzar su cultivo. En los meses fríos este procedimiento no da muy buenos resultados. Posteriormente, mantenga el frasco a temperatura ambiente. El ciclo biológico de la mosca se inicia cuando las hembras, que son un poco más grandes que los machos, ponen los huevos en la papilla alimenticia. De estos huevos salen unas pequeñas larvas que se alimentan rápidamente. En los días siguientes, las larvas comienzan a reptar por las paredes del recipiente y a un tercio de su altura, más o menos, se fijan a él. En ese lugar se transforman en pupas, que tienen la forma de pequeñas cápsulas. De las pupas nacen los ejemplares adultos que vuelan para aparearse y que comienzan de nuevo el ciclo. La metamorfosis de las larvas dura más de 15 días, y el período de vida de un adulto dura entre 15 a 20 días. Mantención del cultivo. Para mantener el cultivo de las moscas debe disponer de frascos de vidrio o pequeñas botellas, tapones (de algodón y gasa) y preparar papilla alimenticia. Antes de preparar el medio de cultivo lavar muy bien el material de vidrio y, en lo posible esterilizarlo. Puede usarse un esterilizador de mamaderas. Medio de cultivo. Ponga un litro de agua en una olla a fuego lento y agréguele 2 g de agar o gelatina sin sabor. Es importante revolver durante toda la preparación. Añada 20 g de levadura previamente disuelta en un vaso de agua tibia. Luego, añada 50 g de azúcar y dos plátanos molidos.

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 35

Deje hervir por cinco minutos, revolviendo. Vierta la papilla caliente en los frascos y deje enfriar. La papilla debe corresponder a alrededor de 1/6 de la longitud de la botella. Esta papilla se va a solidificar al enfriarse. Tapar con algodón o gasa e introducir las moscas adultas el día siguiente.

Heat shock protein). En los locus de los genes que sintetizan esta proteína se observarán unos abultamientos a ambos costados del cromosoma gigante. A estos abultamientos también se les denomina puffs o puffing, y son la expresión citológica de la transcripción.

Es relativamente frecuente que los medios de cultivos se contaminen con hongos, los que impiden el crecimiento de las larvas. Se recomienda agregar algún fungicida, como por ejemplo 8 mL de ácido propiónico, una vez que el medio de cultivo se ha enfriado y alcanzado unos 60º C. También, puede intentarse sin fungicida, pero ante la primera señal de contaminación deben trasladarse los adultos a un medio de cultivo nuevo.

Los puffs son regiones del cromosoma, donde las múltiples hebras de ADN están muy desespiralizadas, es decir, menos empaquetadas o condensadas. Cuando estos puffs son muy grandes se denominan anillos de Balbiani, (BR o Balbiani Rings), y en fotografías al microscopio electrónico se puede observar a lo largo de la fibra de cromatina en transcripción molecular de polimerasas y ARN cada vez de mayor tamaño. 1. Colocar un frasco con moscas a 21 ºC (control) y otro frasco a 40 ºC, por 40 minutos. 2. Al cabo de los 40 minutos, extraiga las glándulas salivales de una larva control y de una larva expuesta a temperatura. En la página http://www.ege.fcen.uba.ar/citogenetica/descargas/ TRABAJOS%20PRACTICOS/TP%20POLITENICOS.pdf se entrega el protocolo y las técnicas de obtención y tinción de los cromosomas politénicos. 3. Obtenidas las muestras, obsérvelas al microscopio, compárelas y dibújelas.

Expresión génica en cromosomas politécnicos de Drosophila

Sin puffing

Con puffing

Gentileza Dr. Sergio Flores.

Puffing

Gentileza Dr. Sergio Flores.

Una forma de evidenciar la expresión génica es en cromosomas politénicos de larvas de Drosophila, obtenidos de sus glándulas salivales. Pero para esto se debe, primero, generar un estímulo que desencadene la síntesis de alguna proteína. Un ejemplo de proteína es la sintetizada en caso de estrés por calor, denominada proteína del shock térmico (Hsp, del inglés

Puffing

Cromosoma X de D. pavani con puffing. Cromosomas politénicos de D. funebris. Cromosoma 5 con y sin puffing.

Información génica y proteínas

35

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 36

Material anexo

(Material fotocopiable)

Maduración del ARN

Hebra de ADN

TAC AC GCGATAGGTGAAGTGTAC AGAAATT

Hebra de ARN transcrita

AUG UGCGCUAUC CACUUC ACAUGUCUU UAA Exón

Hebra de ARN maduro

Proteína

36

Unidad 1

Intrón

Exón

UGC GCU AUC AC A UGU CUU

Cys

Ala

Ile

Thr

Cys

Leu

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 37

Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: maduración de ARNm

Nombre:

Curso:

Fecha:

El siguiente esquema representa la estructura de un gen que posee 4.277 nucleótidos, obtenidos a partir de un organismo eucarionte. Exón 1

Intrón 1

Exón 2

Intrón 2

Exón 3

999 nucleótidos

1.200 nucleótidos

375 nucleótidos

950 nucleótidos

753 nucleótidos

• A partir de la información que te entrega el esquema, responde las siguientes preguntas: 1. Una vez que este gen es transcrito, ¿qué cambios se producen en el ARN resultante de la transcripción?, ¿dónde ocurren estos cambios?

2. ¿Cuántos nucleótidos tendrá el ARNm maduro?

3. La proteína que se forma a partir de este gen, ¿cuántos aminoácidos tiene? Explica.

4. ¿Cuál sería el primer codón del exón 1?

5. ¿Cuáles serían los últimos codones del exón 3?

6. ¿Qué es un exón y qué es un intrón?

Información génica y proteínas

37

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 38

Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: analizando secuencias de proteínas

Nombre:

Curso:

Fecha:

• Un investigador está interesado en conocer el gen que codifica para una enzima X en el ser humano. Este investigador logró conseguir la secuencia de aminoácidos en un individuo (sujeto nº 1), pero no ha conseguido la secuencia de ADN del gen respectivo. Los primeros 10 aminoácidos de esta enzima en el sujeto nº 1, según la nomenclatura de una letra utilizada en biología molecular, son: GSFCKRKYVG. Sin embargo, al analizar la enzima en un segundo individuo (sujeto nº 2), obtiene que los primeros aminoácidos son: GSFSKRKYVG. 1. Averigua qué aminoácidos forman parte de la proteína de ambos individuos, según la nomenclatura de una letra.

2. Escribe, para ambos individuos, dos secuencias de ADN que podrían codificar para estos 10 aminoácidos.

3. ¿Cómo explicarías el hecho de que existan más de dos secuencias de ADN para codificar ambas secuencias de aminoácidos?

4. Si el gen de la enzima del sujeto n° 1 se ubica en el cromosoma 4, ¿en qué cromosoma se ubicaría el gen de la enzima del sujeto n°2? Explica.

5. ¿Cómo explicarías el hecho de que hay dos variedades de la misma enzima? ¿Cómo se pudieron originar ambas “versiones” de la enzima?

38

Unidad 1

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 39

Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: código genético

Nombre:

Curso:

Fecha:

1. A partir del código genético que aparece en la página 26, completa la siguiente tabla, acerca de los procesos de replicación, transcripción y traducción del ADN: A

Primera hebra de ADN

A

C

T

Segunda hebra de ADN G

Codón (ARNm)

A T

T

C

C A

Anticodón Aminoácidos

C

Lis

2. A continuación se entregan las secuencias de bases de una doble hebra de ADN.

Hebra 1:

TAC

AAT

ATG

TTG

GCG TAC

TAA

TTT

TAG

Hebra 2:

ATG

TTA

TAC

AAC

CGC ATG

ATT

AAA ATC

Si una de las hebras codifica para una cadena de solo 4 aminoácidos de largo: a. ¿Cuál de las hebras es la que transcribe y da origen al polipéptido de cuatro aminoácidos? Considera la secuencia de inicio de transcripción.

b. ¿Cuál es la secuencia de aminoácidos que se sintetiza?

c. ¿Qué ocurriría si la adenina del codón ATT de la hebra 2 muta a timina? Explica.

Información génica y proteínas

39

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 40

Material anexo

(Material fotocopiable)

Guía de trabajo: estructura de las enzimas y actividad catalítica

Nombre:

Curso:

Fecha:

Una enzima está formada por dos subunidades, es decir, es dimérica. La unión de ambas subunidades está determinada por la carga eléctrica de los aminoácidos que se encuentran en el sitio de unión. Esta enzima cataliza la conversión del sustrato A en el producto B, que corresponde a una proteína que participa en el proceso de contracción muscular. En ciertos individuos se ha encontrado ausencia del producto B, lo que se manifiesta en deficiencia de la capacidad de contracción del músculo esquelético. Además, en estos individuos ambas subunidades se encuentran por separado, sin formar el dímero. • A partir de esta información, responde las siguientes preguntas: 1. ¿Cómo explicarías la ausencia de la formación del dímero, a nivel de la secuencia de aminoácidos? Plantea una posible hipótesis.

2. ¿Qué explicación darías al hecho de que la enzima es inactiva en los pacientes con deficiencia en la contracción muscular?

3. Si tuvieras acceso a la secuencia de aminoácidos de las enzimas activa e inactiva, ¿cómo podrías poner a prueba tu hipótesis?

40

Unidad 1

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 41

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 1: Información génica y proteínas

Nombre:

Curso:

Fecha:

Instrucciones Lee atentamente cada una de las preguntas que aparecen a continuación y sus alternativas, encierra en un círculo la que consideres correcta. Cada pregunta tiene 5 alternativas designadas con las letras a, b, c, d y e, de las cuales solo una es la correcta. 1. La secuencia de ADN que codifica para la síntesis de la hormona del crecimiento corresponde a un gen, puesto que: a) determina un fenotipo que se hereda de padres a hijos. b) es susceptible de mutación. c) presenta codones y anticodones. d) permite la síntesis de una hormona. e) se encuentra en el núcleo celular. 2. La síntesis de proteínas está determinada por la información contenida en los genes, puesto que: I. las proteínas están formadas por ADN. II. la síntesis de proteínas ocurre en los cromosomas. III. la secuencia de aminoácidos de una proteína depende de la secuencia de nucleótidos del gen. IV. el cambio en la secuencia de nucleótidos de un gen modifica la secuencia de aminoácidos. a) b) c) d) e)

I y III II y IV I, III y IV II, III y IV III y IV

3. Si un carácter fenotípico está determinado por la presencia del aminoácido glicina en la posición 120 de una proteína, entonces, es correcto afirmar que este carácter: a) se hereda de manera recesiva. b) se hereda de manera dominante. c) se hereda de manera codominante. d) es hereditario. e) no es hereditario. 4. Si el alelo “A” codifica para una enzima activa y el alelo “a” para una variante inactiva, entonces en un individuo heterocigoto: a) se catalizará la reacción enzimática. b) la enzima codificada por “a” no se sintetizará. c) no se catalizará la reacción enzimática. d) b y c son correctas. e) a y b son correctas.

Información génica y proteínas

41

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 42

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 1: Información génica y proteínas

5. Una mutación en un gen puede dar origen a: a) b) c) d) e)

la alteración funcional de una proteína. la modificación en la forma de una proteína. el bloqueo de una vía metabólica. una enzima inactiva. Todas las alternativas anteriores.

6. Las enfermedades hereditarias se pueden originar de diferentes maneras. Sin embargo, no se puede heredar de los padres: a) b) c) d) e)

una mutación que afecta la actividad de una enzima. un cromosoma menos. un cromosoma extra. el quiebre de un cromosoma en una célula de la piel. el quiebre de un cromosoma en una célula gamética.

7. La enzima peptidil transferasa cataliza la síntesis de enlaces entre aminoácidos, conocidos como enlaces peptídicos. Una mutación en el gen codificante de esta enzima provocaría un deterioro en el proceso de: a) b) c) d) e)

transcripción. traducción. replicación. corte de intrones y empalme de exones. reparación del ADN.

8. Para conocer la secuencia exacta de una molécula de ARNm maduro, basta con conocer la secuencia de: I. el gen que lo codifica, incluyendo los intrones. II. la proteína que es codificada por el ARNm. III. el gen que lo codifica, excluyendo los intrones. a) b) c) d) e)

Solo I Solo II Solo III I y II I, II y III

9. Si un intrón no es eliminado durante el proceso de maduración del ARN en una célula del páncreas, esto tendría como consecuencia: I. la síntesis de un gen mutado. II. un ARNm de secuencia diferente a la normal. III. la síntesis de una proteína diferente. IV. el origen de una enfermedad hereditaria. a) I y II b) II y III c) III y IV

42

Unidad 1

d) I y IV e) II y IV

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 43

Evaluación

(Material fotocopiable)

Unidad 1: Información génica y proteínas 10. Dada la siguiente secuencia de aminoácidos: lisina–lisina–arginina–arginina. Una secuencia de ADN que codifica para este polipéptido podría ser la siguiente: a) b) c) d) e)

AAATTTAAATTT TTTTTTGCGGCG AAACCCGGGTTT ATCATCATCGCGGCGGCG AATT

11. Dado que existen 64 codones y solo 20 aminoácidos, esta diferencia permite afirmar que: I. un aminoácido puede estar codificado por varios codones. II. un codón codifica para varios aminoácidos. III. existen 64 anticodones. a) b) c) d) e)

Solo I Solo II Solo III I y III I, II y III

12. Respecto a la relación que existe entre ADN, ARN y proteínas, es incorrecto afirmar que: a) b) c) d) e)

todas las proteínas son codificadas por secuencias de ADN. todas las moléculas de ARNm se originan a partir de información contenida en el ADN. una secuencia de ADN se sintetiza a partir de una secuencia molde de proteína. la síntesis de ADN requiere de enzimas. un codón de ARN codifica para un aminoácido en una proteína.

13. Si consideramos que la ADN polimerasa es una enzima, y como tal está codificada por un gen, entonces, una mutación en dicho gen podría tener como consecuencia: a) b) c) d) e)

defectos en el proceso de transcripción, y por lo tanto, deficiencia en la síntesis de proteínas. defectos en el proceso de traducción. más mutaciones debido a la acumulación de errores de replicación. errores en el proceso de maduración del ARNm. Ninguna de las anteriores es correcta.

14. El conocimiento de los genomas de especies diferentes al ser humano es un conocimiento valioso, pues: a) b) c) d) e)

permitiría encontrar genes de importancia comercial, útiles para producir organismos transgénicos. permite el conocimiento acerca de las vías metabólicas y detectar proteínas hasta ahora desconocidas. facilitaría la comprensión del origen de las diferencias que existen entre una especie y otra. a y b son correctas. Todas son correctas.

Información génica y proteínas

43

28-44_guia biolo 2º 16-12-11 9:41 Página 44

Evaluación

(Material fotocopiable)

Unidad 1: Información génica y proteínas 15. Al aplicar un antibiótico en un cultivo de bacterias, estas dejan de multiplicarse. Al analizar las bacterias sometidas a los antibióticos, se observa una notoria inhibición en la cantidad de proteínas, pero no de ARNm. Una hipótesis que te permitiría explicar el mecanismo de acción de este antibiótico es que el antibiótico: a) b) c) d) e)

bloquea a la ADN polimerasa. bloquea a la maquinaria de reparación del ADN. interfiere en el proceso de transcripción. interfiere en el proceso de corte de intrones. bloquea algunos sitios de los ribosomas.

16. Un investigador ha analizado el efecto de los metales presentes en el agua de riego sobre el crecimiento de raíces de cebolla. El análisis le ha permitido establecer que en plantas expuestas a altas concentraciones de metales existe una mayor proporción de células en la etapa G2 (etapa posterior a la replicación) que en plantas no expuestas a metales. Una hipótesis que permitiría explicar estos resultados es que los metales: a) b) c) d) e)

producen inhibición del proceso de traducción. aumentan los errores de replicación, los que son reparados en la etapa G2. aumentan los errores de transcripción, los que son reparados en la etapa G2. se unen a las proteínas sintetizadas en estas células. Ninguna de las anteriores es correcta.

17. Si un anticodón presenta la secuencia ACU, entonces la secuencia de ADN que codifica para este anticodón es: a) b) c) d) e)

AGT ACU TGU TGT ACT

18. A partir de la siguiente secuencia de ADN: CACCATACCGCACAAAGCAAATCACTAACG, y considerando que el codón de inicio en el ARNm es AUG y que los de término son UAA, UAG y UGA, se sintetizaría: a) b) c) d) e)

44

un polipéptido de 5 aminoácidos. un polipéptido de 10 aminoácidos. un ARNm de 15 nucleótidos. a y b son correctas. a y c son correctas.

Unidad 1

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 45

UNIDAD

2

Microorganismos y sistemas de defensa

Propósito de la unidad • Esta unidad está dedicada al estudio de los

la importancia de este sistema para mantener la salud de las personas. Asimismo, se revisan las características de bacterias y virus que tienen importancia en el desarrollo biotecnológico.

mecanismos generales de defensa del organismo frente a infecciones bacterianas y virales, como los principales agentes que desafían continuamente al sistema inmune. Se espera que los estudiantes valoren

Objetivos Fundamentales Verticales • Conocer las características particulares y la diversidad

de bacterias y virus apreciando sus propiedades como agentes patógenos y como herramientas esenciales de la biotecnología. • Comprender los principios básicos y apreciar las características esenciales de los mecanismos de defensa del organismo contra bacterias y virus, sus alteraciones funcionales, y la utilización de este

conocimiento en la elaboración de vacunas. • Entender y valorar la confluencia de factores biológicos,

sociales, éticos y culturales en problemas vinculados a la salud y el medio ambiente. • Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones biológicas descriptivas y experimentales.

Marco curricular Contenidos Minimos Obligatorios Bacterias. Virus. El sistema inmune. Inmunidad innata y adaptativa. • Componentes de la inmunidad innata. • Inmunidad adaptativa, humoral y celular. • • • •

Habilidades

Aprendizajes esperados Los alumnos y alumnas saben y entienden: • Las bacterias son microorganismos unicelulares, con gran

capacidad de multiplicación, de transferencia de material genético y de adaptación a cambios ambientales, características que tienen importancia en salud y biotecnología. • Los virus son partículas constituidas por proteínas y material genético y son parásitos celulares, porque requieren de la maquinaria celular para reproducirse. • El sistema inmunológico protege al organismo mediante las reacciones tempranas de la inmunidad innata, relativamente inespecífica, y las respuestas más tardías de la inmunidad adaptativa o adquirida. La inmunidad adaptativa tiene la capacidad de

Los alumnos y alumnas mejoran sus habilidades de: • Informarse en distintas fuentes. • Interpretar gráficos, tablas y fotografías, y construir modelos conceptuales. • Razonar, inferir y hacer conjeturas en base a conocimientos previos y problemas. • Experimentar y controlar variables.

Microorganismos y sistemas de defensa

45

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 46

Contenidos Minimos Obligatorios

Aprendizajes esperados

Habilidades

reconocer una enorme variedad de antígenos de manera específica y tiene memoria, propiedad que hace la respuesta más rápida e intensa en los sucesivos encuentros con un mismo microbio y a ella se debe la inmunidad adquirida por vacunación. • La inmunidad se basa en la acción de células (fagocitos y linfocitos B y T) y proteínas (complemento y anticuerpos). • La respuesta inmune adaptativa consiste en una primera fase de detección y reconocimiento de moléculas ajenas al organismo, mediada por linfocitos específicos que se activan y proliferan, y una segunda fase donde ocurren una serie de procesos encaminados a eliminar al agente agresor. • Los linfocitos tienen funciones especializadas: las célula B producen anticuerpos mientras que las células T pueden destruir células infectadas por los virus, coordinar la respuesta inmune y ayudar a las células B a producir anticuerpos. • Los antígenos son aquellas moléculas reconocidas como ajenas al organismo por receptores presentes en los linfocitos. En cada respuesta inmune se activan y proliferan solo aquellos linfocitos que poseen el receptor para el antígeno agresor (selección clonal).

Objetivos Fundamentales Transversales Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y el cuerpo humano y cumplimiento de normas de prevención de riesgos. • Capacidad de identificar, procesar y sintetizar •

información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender juicios en ausencia de información suficiente.

Organización de la unidad Microorganismos y sistemas de defensa

Microorganismos

Bacterias

46

Unidad 2

Virus

Sistema inmune y tipos de inmunidad

Inmunidad innata

Inmunidad adquirida humoral y celular

Objetivos

60 a 62 • Reconocer las diferencias estructurales y funcionales que existen entre los distintos tipos de bacterias.

diferencias y similitudes estructurales y funcionales entre las células eucariontes y procariontes.

• Recordar y reconocer las

59

características de las células procariontes y eucariontes.

• Investigar respecto de las

58

conceptuales (preconceptos) relacionados con el tema de la unidad.

• Reconocer errores

56 y 57 • Reconocer los aprendizajes que se espera lograr en la unidad.

Páginas

Planificación de la unidad

estructura de las bacterias.

• Características y

de las células eucariontes y procariontes.

• Estructura y función

y eucariontes.

• Células procariontes

• Sistemas de defensa.

• Microorganismos.

Contenidos

Microorganismos y sistemas de defensa

forma de las células, pero indicar que también ha permitido la clasificación bacteriana. Formular preguntas como: ¿por qué será

• Destacar la importancia de la pared celular para mantener la

con el anterior, mostrando una imagen de una bacteria y realizando preguntas que permitan a los estudiantes concluir que estas corresponden a células procariontes, como por ejemplo: ¿qué tipo de organismos son las bacterias?, ¿en qué se diferencia una célula bacteriana de una célula humana? Revisar la sección de Trabajo con los preconceptos de la guía.

• Antes de comenzar a trabajar las páginas, relacionar este tema

estructuras que contienen y pedirles que las relacionen con sus funciones. Pedirles que analicen la importancia de la parcelación de las funciones celulares en los organelos.

• Mostrar imágenes de los tipos de células, preguntar por las

preguntándoles: ¿qué organelos son comunes a ambos tipos celulares?, ¿cuáles son propios de las células eucariontes?, ¿qué ejemplos de células eucariontes conoces?, ¿dónde se encuentran las células procariontes?

• Recoger los conocimientos previos de los estudiantes

de los tipos celulares, para iniciar el tratamiento de los contenidos de la unidad, referidos principalmente a las bacterias y sus efectos, como representantes de las células procariontes. Pedirles que comenten las preguntas iniciales y preguntarles acerca del tipo de células que constituye a los seres humanos.

• Se pretende que los estudiantes indaguen información respecto

Exploración inicial planteado en esta página y que comenten en grupos sus respuestas. Luego, invitarlos a desarrollar la actividad.

• Pedirles que respondan intuitivamente la pregunta de la

sección Al finalizar la unidad, de la página 56, solicitándoles que los recuerden durante el desarrollo de la unidad. Pedirles que escriban estas oraciones como afirmaciones en su cuaderno y luego indiquen si conocen lo expuesto (+), no lo conocen (-), o pueden explicarlo a un compañero o compañera (++).

• Invitar a los estudiantes a leer la introducción y objetivos en la

Sugerencias metodológicas

protocolo que aparece en el Material anexo de esta guía. Los microorganismos más adecuados para realizar dicho procedimiento son cepas inocuas de Escherichia coli o de colonias obtenidas de una siembra de mucosa bucal (Streptococcus y Lactobacillus). Invitarlos a revisar el anexo sobre el Uso del microscopio óptico, en la página 98 del texto. Evaluar esta actividad considerando los siguientes criterios:

• Realizan una tinción Gram guiándose por el

cuadro resumen con las diferencias estructurales entre los tipos celulares, presentadas en la página.

• Pedirles que, en sus cuadernos, realicen un

con las respuestas dadas en el análisis de la actividad indagatoria inicial.

• Pedirles que entreguen por grupo un informe

completamente la evaluación diagnóstica, se encuentra en el nivel de progreso número 6 del Mapa de progreso de los seres vivos.

• Considerar que, si el estudiante puede desarrollar

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 47

47

48

Unidad 2

Objetivos Contenidos importante conocer las características de las bacterias?, ¿para qué sirve clasificarlas?, ¿por qué existirán tantas formas distintas de bacterias? Estas preguntas permitirán que los estudiantes entiendan la importancia de conocer a cabalidad la estructura y la función bacteriana para poder defendernos de su ataque.

Sugerencias metodológicas

– Realiza dibujos de las bacterias observadas.

– Realiza una descripción escrita de las bacterias Gram +.

– Utiliza el microscopio correctamente para enfocar la preparación.

– Prepara la muestra según el protocolo de laboratorio.

Sugerencias de evaluación

65

transferencia de material genético en las bacterias.

• Conocer las formas de

material genético en bacterias.

• Transferencia del

biotecnología (tema que será visto más adelante).

• Indicar brevemente la importancia de estos procesos en la

procesos de transferencia.

• Preguntarles por las diferencias y similitudes entre los

solicitar a algunos de ellos, que los expliquen.

tipos de transferencia de material genético en bacterias. Considerarla lograda si responden correctamente la pregunta a y establecen una ventaja plausible de este proceso, al responder la pregunta b.

• Responden las preguntas de la actividad 3.

• Pedir a los estudiantes que analicen los dibujos de la página y • Elaboran una tabla comparativa entre los tres

hacer preguntas a los estudiantes, que los lleven a entender cada una de las fases, antes de leer la página. Pedirles que interpreten dicho gráfico e invitarlos a realizar la actividad 2, guiándolos para que logren inferir la relación velocidad de reproducción bacteriana v/s gran cantidad de mutaciones.

• Usando el gráfico de la curva de crecimiento de la página 64,

63 y 64 • Conocer la forma de • Reproducción de las • Realizan una comparación entre la • Retomar el concepto de mitosis y pedirles a los estudiantes reproducción bacteriana bacterias. reproducción de una célula eucarionte con una que realicen una comparación entre simple división y mitosis, y las fases de bacteria, indicando diferencias y similitudes. apoyándose en el esquema de la página 63 del texto. Indíqueles • Mitosis. crecimiento bacteriano que la región nuclear o nucleoide es la zona de la célula donde • Considerar lograda la actividad 1, si responden en cultivo. se encuentra el cromosoma, pero no presenta una membrana • Curva de crecimiento correctamente la última pregunta planteada. que lo delimite, como en los eucariontes. Pídales que expliquen de las poblaciones con sus propias palabras cómo ocurre este proceso. bacterianas. • Considerar lograda la actividad 2, si responden correctamente las preguntas a y b. • Pedirles que lean el Biodatos, para dimensionar la rapidez del proceso de reproducción bacteriana y que indiquen otros ejemplos de autocuidado: enfermedades bacterianas, infecciones simples, problemas con la comida, etcétera. Invitarlos a realizar la actividad 1.

Páginas

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 48

Objetivos

• Comprender los mecanismos que permiten a las bacterias hacerse resistentes a los antibióticos, y la importancia de esto en la adaptación bacteriana. Valorar las acciones que pueden tomarse para evitar la resistencia de las bacterias a los antibióticos.

Páginas

66

• Variabilidad genética.

• Mutaciones.

• Clones.

ADN.

• Transferencia de

a los antibióticos.

• Resistencia bacteriana

Contenidos

puede llevar a resistencia bacteriana, reacciones alérgicas y de hipersensibilidad, muerte de la flora bacteriana normal, diferencias en el crecimiento bacteriano (algunos microorganismos disminuyen mientras otros aumentan su número) y a distintos grados de toxicidad en el organismo, afectando al hígado, riñones y sistema nervioso. Preguntarles por la razón de la importancia del cumplimiento cabal de los horarios de toma de antibióticos, relacionar las respuestas con lo visto sobre reproducción y crecimiento bacteriano. Invitarlos a desarrollar la actividad 4, y luego presentar los resultados en forma grupal. Al dar las instrucciones del trabajo, poner énfasis en el carácter investigativo y exploratorio de la actividad. Guiar a los estudiantes a realizar una indagación científica, que les permita investigar sobre la automedicación en su localidad.

• Destacar que el consumo no controlado de antibióticos

el control de las enfermedades bacterianas. Destacarles que esta es una práctica muy arraigada en nuestra sociedad: de acuerdo al estudio “Encuesta nacional de calidad de vida y salud” (epi.minsal.cl/epi/html/sdesalud/cdevid/informefamiliar.pdf), efectuado por el Departamento de Epidemiología del Ministerio de Salud, la automedicación tiene una prevalencia de un 42.3% en la población chilena, mientras que las consultas a profesionales de la salud corresponden al 39.1%.

• Señalar los efectos negativos que tiene la automedicación en

preguntando: ¿has tomado algún antibiótico sin consultar a un médico?, ¿en qué ocasión?, ¿sabes del peligro de automedicarse?, ¿lees las instrucciones y advertencias de los envases de estos y otros medicamentos?

• Iniciar una discusión grupal sobre la automedicación,

Sugerencias metodológicas acuerdo a los siguientes aspectos relacionados con la encuesta: – Contiene datos de identificación básicos de los encuestados: edad, sexo, actividad profesional, región en la cual habita y nivel educacional. – Considera preguntas tales como: ¿tomas remedios sin que te los recete un médico?, ¿por qué?, ¿has tomado en una segunda oportunidad el antibiótico que te había sobrado en otra ocasión? – El trabajo de análisis es presentado considerando los siguientes apartados: introducción, materiales y métodos, procedimiento, resultados. – Presentan los resultados en forma de tablas y gráficos, con su respectiva interpretación.

• Evaluar el desarrollo de la actividad 4, de

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 49

Microorganismos y sistemas de defensa

49

50

Objetivos Contenidos

Unidad 2

mecanismos que han permitido la utilización de las bacterias en el campo de la biotecnología.

• Describir los

bacterias.

• Biotecnología y

material genético en bacterias.

• Transferencia de

67 y 68 • Destacar la importancia • Importancia de las de las bacterias para el bacterias para el ser ser humano y los humano y los ecosistemas. ecosistemas.

Páginas

producción de insulina. Enfatizar sobre la importancia de este proceso en la diabetes insulino-dependiente, indicando las formas antiguas para tratar la diabetes. Con esto se pretende que los estudiantes valoren el trabajo científico y sus beneficios para el ser humano. Invitarlos a desarrollar la actividad 8 y luego hacer una puesta en común sobre la traducción mediada por fagos, que incorporan su material genético en el de la bacteria que infectan.

• Pedirles que interpreten el esquema de la página 68 sobre la

que los científicos usan las bacterias en biotecnología, con preguntas como: para elaborar insulina, ¿por qué se usarán bacterias y no otras células?, ¿qué características bacterianas son importantes, para que sean utilizadas en biotecnología? Invitarlos a desarrollar la actividad 7 y a presentar, en grupos, los resultados de la investigación.

• Llevar a los estudiantes a comprender las razones por las

solo existen bacterias nocivas para el ser humano, sino que algunas son fundamentales para nuestro óptimo funcionamiento corporal, como las que están en la flora intestinal. Además, indicar la importancia de las bacterias en la manipulación genética. Preguntar: ¿cómo se elabora la insulina en forma artificial?, ¿cuál es la utilidad de las bacterias en la elaboración del yogurt?, ¿por qué son importantes las bacterias en un ecosistema?

• Antes de comenzar el trabajo de las páginas, señalar que no

Sugerencias metodológicas indicadores: – El afiche se presenta de manera limpia y ordenada. – Presentan ejemplos de bacterias útiles para la alimentación humana y para el ecosistema. – Aplican los contenidos vistos sobre las características bacterianas. • Considerar lograda la actividad 8 si responde correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Evaluar la actividad 7 de acuerdo a los siguientes

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 50

vitales de virus que tienen ADN y ARN como material genético.

• Describir los ciclos

71 a 73 • Caracterizar las vías lítica y lisogénica de los virus.

características generales de los distintos tipos de virus.

• Describir las

70

aprendizaje de los contenidos ya analizados.

• Evaluar el proceso de

Objetivos

69

Páginas

que tienen ARN y ADN.

• Dibujan una célula donde se presenten los ciclos de virus

páginas 72 y 73 sobre los ciclos de los virus con diferente material genético. Llevarlos a inferir los procesos mediante los esquemas.

• Pedir a los estudiantes que analicen los esquemas de las

palabras en qué consisten la vía lítica y la vía lisogénica.

• Pedirles a los estudiantes que expliquen con sus propias

• Ciclos de virus con

ARN y ADN como material genético.

• Destacar las diferencias entre las vías lítica y lisogénica.

virus. Cada uno presenta en voz alta su definición mientras el docente anota en la pizarra los elementos más importantes de cada definición para construir una definición grupal. Luego, comparan la definición grupal con la que aparece en el texto, analizando las semejanzas y diferencias. Enfatizar respecto a por qué no son seres vivos.

• Pedirles que escriban en sus cuadernos una definición de

realicen las actividades de la página. Luego de alrededor de 10 minutos, realizar una puesta en común, pidiendo a algunos alumnos y alumnas que lean sus respuestas.

• Pedir a los estudiantes que, en forma individual y en silencio,

Sugerencias metodológicas

• Vías lítica y lisogénica.

virus.

• Características de los

• Análisis de gráficos.

• Antibióticos.

• Bacterias.

Contenidos

correctamente la imprecisión de las afirmaciones.

• Considerar lograda la actividad 7 si justifican

entre bacterias y virus. Hacer una puesta en común de las respuestas, en la pizarra.

• Pedirles que comparen semejanzas y diferencias

de aprender. Considerar la importancia del proceso metacognitivo en el aprendizaje de los estudiantes. Invitarlos a recordar las maneras cómo aprenden mejor, para aplicarlas en las próximas situaciones de aprendizaje.

• Evaluar formativamente la sección Ota forma

de seguir..., de acuerdo a los siguientes indicadores: Correcto: responde ambas preguntas de selección múltiple y 3 de las 4 preguntas relacionadas con los gráficos. Medianamente correcto: solo responde una pregunta de selección múltiple y un par de preguntas de análisis de gráficos. Incorrecto: no responde las preguntas de selección múltiple ni las de análisis de los gráficos.

• Evaluar el desarrollo de la actividad de Antes

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 51

Microorganismos y sistemas de defensa

51

52

• Evaluar el proceso de

74

Unidad 2 • Bacterias.

• Virus.

Contenidos

75 y 76 • Comprender la • El sistema inmune. importancia del sistema inmune en la defensa del organismo.

aprendizaje de los contenidos ya analizados.

Objetivos

Páginas

vacunas, indicando la relación entre inmunidad y vacunas. Preguntar a los estudiantes qué son las vacunas y cuál es su función en el organismo. Este tema será tratado en la siguiente unidad, por lo que solo se debe indicar su relación con los inicios de la inmunología y como uno de los grandes aportes de los científicos de la época.

• Relacionar la disminución de enfermedades con el uso de

desde el siglo XV. Enfatizar los aportes de Jenner y Pasteur.

• Realizar un análisis histórico de la inmunología en el mundo,

virus y bacterias existen en gran cantidad, muchos producen enfermedades, se reproducen con rapidez, etcétera, ¿por qué no nos enfermamos más? Con esta pregunta se pretende que los estudiantes puedan entender la función del sistema inmune.

• Antes de iniciar el trabajo de las páginas, preguntar: si los

realicen las actividades de la página. Luego de alrededor de 10 minutos, realizar una puesta en común, pidiendo a algunos alumnos y alumnas que lean sus respuestas.

• Pedir a los estudiantes que, en forma individual y en silencio,

Sugerencias metodológicas

la tabla con, al menos, las vacunas que han recibido durante su escolaridad.

• Considerar lograda la actividad 8 si completan

investigaciones de Louis Pasteur en el área de la inmunología y la microbiología.

• Elaboran un informe donde se presenten las

de aprender. Considerar la importancia del proceso metacognitivo en el aprendizaje de los estudiantes. Invitarlos a recordar las maneras cómo aprenden mejor, para aplicarlas en las próximas situaciones de aprendizaje.

• Evaluar formativamente la sección Otra forma

selección múltiple y solo una o ninguna de desarrollo.

• No logrado: no responde las preguntas de

pregunta de selección múltiple y una de desarrollo.

• Medianamente logrado: solo responde una

de selección múltiple y 1 de las 2 preguntas de desarrollo.

• Logrado: responde al menos 2 de 3 preguntas

de seguir..., de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad de Antes

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 52

Objetivos

84

vacunación como un mecanismo de protección contra agentes patógenos.

• Describir y explicar la

la respuesta inmune adaptativa.

• Identificar las etapas de

80 a 83 • Caracterizar la respuesta inmune adaptativa y sus componentes.

77 a 79 • Caracterizar la inmunidad innata y sus componentes.

Páginas

vacunación.

• Inmunidad y

adaptativa.

• Respuesta inmune

componentes de la inmunidad adaptativa.

• Características y

componentes de la inmunidad innata.

• Características y

• Tipos de inmunidad.

Contenidos

número de casos de enfermedades utilizando la tabla Efectividad de la vacunación para algunas enfermedades infecciosas corrientes que aparece en la página 65, de la sección Material Anexo.

• Presentar los efectos de la vacunación en la disminución en el

linfocitos en la respuesta inmune que aparecen la sección Material Anexo.

• Desarrollan la guía de trabajo Interacción entre fagocitos y

los contenidos y desarrollar sus capacidades de interpretar gráficos e inferir resultados.

• Pedirles que desarrollen las actividades 11, 12 y 13, para reforzar

expliquen a sus compañeros(as) de banco.

• Comentar el esquema de la página 81. Pedirles que, en parejas, lo

completen en ella las diferencias entre la inmunidad innata y la inmunidad adaptativa.

• Construir una tabla en la pizarra y pedir a los estudiantes que

estudiantes que lo observen, analicen y lo expliquen en voz alta.

• Analizar el mapa conceptual de la actividad 9 y pedirles a los

físicas y químicas que tiene un cuerpo para evitar el ingreso de los agentes patógenos.

• Pedir a los estudiantes que investiguen cuáles son las barreras

patógenos, pero que muchos de ellos no ingresan porque el cuerpo tiene formas para evitarlos.

• Destacar que estamos rodeados constantemente por agentes

comprende los mecanismos de defensa bioquímicos y celulares presentes en el organismo incluso antes de que se produzca la infección.

• Reforzar la idea de que la inmunidad innata o natural

Sugerencias metodológicas

Microorganismos y sistemas de defensa

– Investigación de al menos una enfermedad.

enfermedad en nuestro país, en la actividad 14, y luego realizan una presentación oral. Evaluarla considerando los siguientes indicadores:

• Investigan sobre la evolución de una

correctamente el segundo punto planteado.

• Considerar lograda la actividad 13 si responden

considerándola lograda si responden correctamente, considerando todos los conceptos involucrados, la pregunta a.

• Evaluar el desarrollo de la actividad 12,

responden correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 11 si

existencia de un sistema inmunológico en invertebrados (insectos, arañas, crustáceos, etcétera) y plantas, y que elaboren una tabla comparativa con las principales semejanzas y diferencias entre estos sistemas y el sistema inmune en humanos.

• Pedir a los estudiantes que averigüen sobre la

correctamente las funciones de al menos 5 componentes de la inmunidad innata.

• Considerar lograda la actividad 10 si establecen

de la página 79 del texto y responden las siguientes preguntas: ¿cómo se puede producir la activación del complemento?, ¿de qué maneras la activación del complemento contribuye al ataque de los organismos patógenos?, ¿qué sucedería si faltan o fallan algunos de los componentes del sistema del complemento? Fundamenta.

• Analizan el esquema de activación del complemento

Considerar lograda la actividad si responde correctamente 1 pregunta.

• Desarrollan la actividad 9, de la página 79.

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 53

53

54

Unidad 2

• Desarrollar habilidades para elaborar un afiche.

• Reconocer la necesidad de tomar conciencia sobre las campañas de vacunación.

• Vacunas.

• Influenza.

• Identificar características • Alergias. de las alergias.

88 y 89 • Conocer sobre las campañas contra la influenza en Chile.

87

• Órganos linfoides.

luego se reúnan en grupos de cuatro personas y realicen las actividades de la página 89.

• Pedirles que lean la página 88 en no más de 10 minutos y que

sobre los mecanismos por los que se producen las alergias.

• Pedirles que realicen la actividad 18, para hacerlos inferir

alérgicas. El tema debe ser tratado como una alteración a la respuesta inmune, ya que será profundizado en la unidad siguiente.

• Discutir las características de las reacciones hipersensibles o

blancos, que les permitan observar distintos tipos de leucocitos. Preguntarles: ¿cuáles son las funciones de los glóbulos blancos en el cuerpo humano? Pedirles que los relacionen con el concepto de inmunidad.

• Realizar observaciones de preparaciones fijadas de glóbulos

pedirles que realicen la actividad 17, como una manera de afianzar el contenido tratado previamente.

• Luego de abordar el contenido propuesto en estas páginas,

• Analizar el cuadro de vacunas obligatorias en Chile, de la

Sugerencias metodológicas

85 y 86 • Reconocer las células y órganos que actúan en el sistema inmune. • Tipos de leucocitos.

Contenidos página 84, y llevarlos a reflexionar sobre la importancia de los programas de prevención y la aplicación de las vacunas que corresponden a cada edad.

• Identificar el contexto

Objetivos

histórico en el que se produjo el desarrollo de las vacunas, incluyendo en Chile.

Páginas

un compromiso, considerar el uso de conceptos correctos y la aplicación de los conocimientos aprendidos en computación o tecnología. Considerar la posibilidad de una exposición para mostrar los afiches.

• En la evaluación de los afiches de la sección Adopta

que lea o explique las conclusiones a las que llegaron en su grupo, en la sección Evalúa tu actitud.

• Se recomienda elegir a un representante por grupo

Analizar el problema si respondecorrectamente 3 de las 5 preguntas.

• Considerar lograda la actividad planteada en la sección

– Conclusiones sobre su utilidad.

– ¿Qué información entrega?

– ¿Por qué se realiza?

– ¿Cómo se realiza el test cutáneo?

donde exponen la información recopilada. Dicho informe debe contener la siguiente información:

• Realizan la actividad 19 y elaboran un informe

correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 18 si responden

de sangre de la actividad 16 corrigiendo los errores conceptuales que puedan existir.

• Comentan en forma grupal el análisis de los exámenes

establecen la función de al menos cinco estructuras del sistema inmunológico.

• Considerar lograda la actividad 15 si reconocen y

– Uso adecuado del lenguaje. – Adecuada revisión bibliográfica. – Planteamiento de conclusiones.

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 54

conceptuales tratados en la unidad.

sistemas de defensa.

• Bacterias.

• Reforzar los contenidos • Microorganismos y

bacterias al microscopio óptico.

• Observar y reconocer

histológicas simples de bacterias del yogur.

• Realizar preparaciones

características del virus del papiloma humano.

• Conocer las

aprendidos acerca de los virus.

• Aplicar conceptos

• Virus.

Contenidos

Microorganismos y sistemas de defensa

de la unidad.

• Coevaluar el trabajo

• Respuesta inmune para la resolución de innata y adquirida. problemas y preguntas tipo PSU, aplicando lo • Vacunas. aprendido en la unidad.

• Desarrollar habilidades

94 a 97 • Determinar el nivel del • Virus. progreso del • Bacterias. aprendizaje que se logró en la unidad. • Sistema inmune.

92 y 93

91

• Desarrollar habilidades

90

de lectura comprensiva de textos científicos simples.

Objetivos

Páginas Sugerencias de evaluación

de la unidad. Indicarles la importancia de la honestidad en sus respuestas.

• Realizan la coevalución grupal de su desempeño a lo largo

escribiendo las respuestas en sus cuadernos. Posteriormente, las preguntas son respondidas por diferentes estudiantes, generando una discusión que permita dar con la respuesta correcta.

• Pedirles que resuelvan cada pregunta de manera individual

evaluación relacionadas con las capacidades metacognitivas del estudiante, donde él o ella puede evaluar la calidad del conocimiento que maneja.

• Considerar que los mapas conceptuales son herramientas de

la unidad, seleccionando los conceptos que a su juicio tienen mayor relevancia. Pedirles que realicen el mapa conceptual propuesto, incluyendo estos conceptos.

• Pedir a los estudiantes que lean atentamente el resumen de

Es importante valorar la actividad como parte de la indagación científica que pueden realizar los estudiantes. Pedirles que revisen las páginas mencionadas en el texto, relacionadas con el uso del microscopio y el trabajo en el laboratorio.

• Realizar la actividad práctica como se indica en el protocolo.

evaluación si responde correctamente 3 de las 4 preguntas y parcialmente logrado si responden solo 2 de las preguntas o cada una incompleta.

• Considere lograda la segunda parte de la

evaluación si responden correctamente 9 de las 14 preguntas de alternativas, y parcialmente logrado si responden 6 preguntas de manera correcta. Asigne 1 punto a cada una.

• Considere lograda la primera parte de la

estudiantes, elegir cuatro o cinco de los mejores y pedir a los estudiantes que los expongan en la pizarra. Solicitar al resto del curso que compare los mapas presentados con el suyo y que den aportes para completarlos.

• De los mapas conceptuales realizados por los

que incluya marco teórico, hipótesis, procedimientos, resultados y conclusiones.

• Elaboran un informe del trabajo en el laboratorio

• Desarrollan las preguntas propuestas en la minutos. Posteriormente, lo lee un estudiante en voz alta y el página y revisan sus respuestas en forma grupal. docente responde y realiza preguntas, comenta y profundiza • Los estudiantes detectan en la lectura los cada párrafo en relación a lo aprendido en el desarrollo de la conceptos estudiados en la unidad, referente a unidad. los virus. Los escriben en sus cuadernos y • Comentar sobre la importancia del cuidado de la salud y de los definen. mantener una sexualidad responsable al momento de prevenir el contagio con este virus altamente común.

• Pedirles que lean la lectura científica en un plazo de 5

Sugerencias metodológicas

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 55

55

56

Objetivos

Unidad 2

103

microscopio óptico.

consideren importante recordar. Los definen e incorporan al glosario en una hoja aparte.

• Revisan la unidad e incorporan nuevos conceptos que

palabras, los conceptos del glosario. Posteriormente, contrastar las definiciones que ellos dieron con las que aparecen en el texto, destacando las similitudes y señalando los posibles errores cometidos.

• Solicitarles que definan en voz alta y con sus propias

correctas a la evaluación final, en la página 102.

• Invitarlos, cuando sea pertinente, a comprobar las respuestas

estudiantes que lean en voz alta el protocolo para el uso del microscopio. Se recomienda pedirles a varios estudiantes que participen en la lectura.

Sugerencias metodológicas

• Uso y mantención del • Antes de iniciar los trabajos en el laboratorio, pedir a los

Contenidos

• Microorganismos. comprender los • Sistemas de defensa. principales conceptos relacionados con el tema “microorganismos y sistemas de defensa”.

• Reconocer y

respuestas dadas a la evaluación de la unidad.

• Comprobar las

microscopio óptico.

• Recordar el uso del

98 a 102 • Apoyar el desarrollo del trabajo de la unidad.

Páginas

actividad propuesta. Invitarlos a comparar sus definiciones con las que aparecen en la página, para corregir los posibles errores.

• Evaluar la participación de los estudiantes en la

estudiantes en la actividad práctica.

• Evaluar de acuerdo a la participación de los

páginas cuando sea necesario durante la unidad.

• Considerar que los estudiantes utilicen las

desarrollo de la página 97, se encuentra completando el nivel 6 del Mapa de progreso de los seres vivos, de acuerdo al siguiente indicador: – Explica los mecanismos generales del sistema inmune en la distinción de lo propio y/o lo ajeno. Por ejemplo: en los transplantes, en la vacunación o las alergias.

• Si responde correctamente las preguntas de

Sugerencias de evaluación

45-56 U2_guia biolo 2º 16-12-11 9:44 Página 56

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 57

Solucionario transfiere es parte del genoma bacteriano. En ambos casos, se transfiere información genética de una bacteria a otra.

Exploración inicial (página 58) Análisis 1. Se diferencian en que la célula eucarionte presenta su material genético encerrado en un núcleo y tiene organelos, mientras que la procarionte presenta su material genético disperso en el citoplasma celular y no tiene organelos membranosos. 2. Las células eucariontes presentan ventajas evolutivas en cuanto sus funciones están parceladas en los distintos organelos, produciéndose por esto una mayor diferenciación celular en cuanto a las funciones específicas de determinadas células de los organismos eucariontes.

Actividad 1 (página 63)

•

En la división celular se pueden presentar mutaciones cuando se duplica el material genético. La rapidez de división celular aumenta más la posibilidad de presentar mutaciones. Un ejemplo de esto ha sido la resistencia de las bacterias a ciertas sustancias como los antibióticos.

Actividad 2 (página 64) a. En la fase de latencia, si la infección es detectada ella.

en

b. Si se transfiere parte de la población bacteriana que se encuentra en la fase estacionaria a un medio óptimo, esta tendría crecimiento exponencial, pues este se da en condiciones óptimas. c. Si la etapa exponencial tiene una duración de 5 horas, teóricamente al término de la fase 3 habría 102.400 bacterias. Al cabo de la primera media hora habrá 200, a la hora 400, a la hora y media 800, a las dos 1.600, a las dos y media 3.200, a las tres 6.400, a las tres y media 12.800, a las cuatro 25.600, a las cuatro y media 51.200 y al finalizar la quinta hora 102.400. Este número se mantiene en la fase estacionaria.

Actividad 3 (página 65) a. En la conjugación plasmidial se transfiere ADN extranuclear, aportado por el plasmidio, de la bacteria donante a la bacteria receptora. En la conjugación cromosomal, en cambio, el segmento de ADN que se

b. La conjugación es una importante fuente de variabilidad genética, que se relaciona con la resistencia de estos microorganismos a los antibióticos.

Actividad 4 (página 66) Una vez realizada la actividad, se sugiere discutir con los alumnos(as) acerca de la importancia de evitar la automedicación, sobre todo con antibióticos, a fin de no promover el aumento de la resistencia bacteriana, ya que esto conlleva a que sea más difícil tratar las enfermedades producidas por bacterias. Para obtener más información, visite: http://www.cedimcat.info/html/es/dir2434/doc10877.html Y artículos relacionados en el sitio de la Sociedad Chilena de Infectología: http://www.sochinf.cl/

Actividad 5 (página 67) Se puede guiar a los estudiantes para realizar un afiche sobre el uso de bacterias en la minería (lixiviación), bacterias en la degradación del plástico, bacterias que limpian los residuos orgánicos en acuicultura (ver http://www.alken-murray.com/shrimp6s.htm), bacterias utilizadas en biorremediación, en alimentos probióticos (ver http://www.geosalud.com/Nutricion/ preprobioticos.htm), entre otros muchos.

Actividad 6 (página 68) a. Al explicar la figura es importante que: se aíslan las células del páncreas de la rata, que son las productoras de insulina, se extrae su ADN y se aísla el gen que codifica la producción de insulina, cortándolo con enzimas de restricción. Estos segmentos se introducen en el plasmidio de la bacteria y se unen gracias a enzimas ligasas. El plasmidio ya modificado se introduce en la bacteria y se produce la multiplicación bacteriana. Todas las células hijas poseen el gen de la insulina, por lo tanto son capaces de producirla. b. La transferencia de genes es importante para los humanos ya que permite expresar genes de importancia, como la insulina, en las bacterias, las cuales se dividen con mucha rapidez, son baratas de mantener, tienen pocos genes, etcétera. Microorganismos y sistemas de defensa

57

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 58

c. Esta técnica será de suma importancia para expresar genes que en el ser humano pueden estar dañados o ausentes, provocando enfermedades como la esclerosis múltiple, problemas celíacos, etcétera.

Antes de seguir...(página 69) I. 1) a 2) e II. a) En los niños menores de 1 año se registraron infecciones provocadas por una menor variedad de virus que en los niños entre 1 y 14 años. b) La influenza B. Esto puede explicarse porque el grupo de mayores de 15 años incluye a la tercera edad (mayores de 65), grupo etáreo en el que las enfermedades respiratorias aumentan, por las enfermedades crónicas que los afectan. También puede deberse a que en ese grupo hubo pocas personas que se vacunaron contra la enfermedad. c) El virus de la parainfluenza y el adenovirus son los que afectan con mayor frecuencia a los niños que a los adultos.

Actividad 7 (página 73) a. Es importante que los estudiantes comprendan que no es correcto referirse a “ciclos de vida de un virus” dado que son complejos de macromoléculas altamente específicos que actúan como parásitos intracelulares sin metabolismo propio, por lo tanto, no son considerados organismos vivos. No obstante, muchos biólogos utilizan esta expresión para referirse, en general, al ciclo que contempla los procesos desde que el virus se une a la célula, hasta que se originan nuevos virus.

Antes de seguir… (página 74) I. 1) e 2) a 3) a

58

Unidad 2

II. a) La principal semejanza entre la estructura de virus y bacterias es que ambos poseen material genético. Sin embargo, se diferencian en que este material genético está representado en los virus por un fragmento de ADN o de ARN, mientras que en las bacterias, corresponde a una molécula completa de ADN. Otra importante diferencia estructural se relaciona con el límite externo: las bacterias tienen membrana y pared celular, mientras que los virus solo tienen una cápside proteica. Además, muchas bacterias poseen estructuras que les permiten movilizarse (cilios o flagelos), mientras que los virus carecen de ellas. Es importante recordar que las bacterias son células y los virus no. Por lo tanto, hay muchas diferencias asociadas a esto, por ejemplo: - las bacterias se pueden replicar por sí solas, en cambio los virus requieren de otro organismo (hospedero) para replicarse; - las bacterias poseen metabolismo y los virus no; - las bacterias pueden crecer y los virus no. b) Se podrían insertar, en el material genético viral, genes deseables para beneficio humano y promover su expresión utilizando la maquinaria de la bacteria parasitada. Para esto, es más útil la vía lisogénica, pues no se destruyen las bacterias infectadas.

Actividad 9 (página 77) a) Porque en las membranas mucosas existen sustancias y células que destruyen a los agentes patógenos, antes que se manifiesten los síntomas de la infección. b) Los microorganismos patógenos deben enfrentar las defensas internas no específicas (fagocitosis, células asesinas naturales, inflamación y fiebre) y finalmente la respuesta inmunitaria específica.

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 59

Actividad 10 (página 79) A continuación se entrega una propuesta de cuadro: Componente

Función Es una barrera física que impide el ingreso de agentes patógenos. Piel Membranas mucosas Al igual que la piel, es una barrera física que evita la entrada de agentes patógenos, secretando mucus, que atrapa a los microorganismos en el tracto digestivo, respiratorio y urogenital. Células ciliadas Junto con el mucus, en el epitelio de la tráquea y la nariz, atrapan y eliminan los microorganismos y el polvo de la parte superior del sistema respiratorio. Lágrimas Posee una enzima llamada lisozima que destruye las paredes bacterianas. Saliva Al igual que las lágrimas, secreta la enzima bacteriolítica (que mata bacterias) lisozima. Sebo Es producido por las glándulas sebáceas. Posee ácidos grasos que determinan el pH ácido de la piel, lo que inhibe el crecimiento bacteriano, además de actuar como una barrera en sí por su constitución oleosa. Sudor Es producido por las glándulas sudoríparas, aportando lisozima y arrastrando a los agentes patógenos fuera del cuerpo. Jugo gástrico Destruye a las bacterias por su pH cercano a 2. Interferones Son proteínas liberadas por células infectadas por virus. Estas son captadas por células específicas, que responden secretando péptidos que inhiben o interfieren la replicación viral. Sistema del complemento Complementan y potencian reacciones inmunes, alérgicas e inflamatorias. Células asesinas naturales Son una variante de linfocitos, que pueden fagocitar células infectadas por virus y células tumorales.

Actividad 11 (página 80) a. La producción de anticuerpos anti A aumenta en la segunda inmunización, en cuanto a cantidad y a velocidad de producción. b. Esta diferencia se debe a la existencia de células de memoria generadas en la primera inmunización. c. La producción de anticuerpos anti B sería mayor en una segunda inmunización, en relación a la primera inmunización.

Actividad 12 (página 81) a. La respuesta humoral es mediada por anticuerpos, que son proteínas producidas por las células plasmáticas o linfocitos B maduros en respuesta a un antígeno específico. Los anticuerpos inactivan, precipitan, aglutinan y además favorecen la fagocitosis (opsonización). La inmunidad humoral es especialmente importante contra patógenos extracelulares y sus toxinas. La respuesta celular involucra células específicas (linfocitos T citotóxicos o citolíticos y linfocitos T CD8 citotóxicos) que destruyen selectivamente a aquellas células que están infectadas o a los propios microorganismos. Ambas respuestas son estimuladas por las citoquinas.

b. Las citoquinas son mediadores químicos que estimulan la inmunidad humoral y celular, y son producidas por los linfocitos T helpers. c. Los linfocitos citolíticos son células efectoras específicas del sistema inmune (inmunidad adaptativa) que destruyen a los patógenos, a las células infectadas por ellos y a las células tumorales.

Actividad 13 (página 83) a. En esta experiencia, el experimento control debe realizarse sin eliminar o retener en la columna a los linfocitos con receptores para el antígeno A. b. Si los linfocitos no fueran específicos para un determinado antígeno, los ratones hubiesen respondido al antígeno A. • La respuesta a esta pregunta es abierta. Es importante que los estudiantes reconozcan que la respuesta inmune disminuye con el tiempo, porque una parte de los linfocitos adopta memoria contra el antígeno, mientras que algunas de las células que participan en la respuesta inmune mueren por apoptosis, muerte celular programada genéticamente. Por su parte, la memoria inmunológica se produce porque parte de los linfocitos, en presencia de una segunda señal, adoptan receptores específicos para la primera señal (antígeno) en forma específica. Microorganismos y sistemas de defensa

59

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 60

Actividad 14 (página 84) Se debe guiar la búsqueda de información bibliográfica para que los estudiantes lleguen a comprender la evolución en el país de la enfermedad seleccionada, e inferir las causas de esta evolución. Es importante que interpreten los datos obtenidos, respecto al número de casos, y el efecto de los programas de vacunación. Deben entregar un informe con la revisión bibliográfica, y luego realizar una presentación oral para todo el curso. Algunas páginas web que pueden sugerirse son: – Neumonía, meningitis, pertussis, hepatitis A y B, varicela, poliomielitis, influenza y rabia: http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext& pid =S0370-41062003000400003&lng=es&nrm=iso – Pertussis: http://contacto.med.puc.cl/art_anteriores/tos/tos.html

Actividad 15 (página 85) Los órganos del sistema inmune son:

Placas de Peyer: cúmulos de tejido linfático (folículos linfoides) que se agrupan en la mucosa intestinal, formados principalmente por linfocitos B que sintetizan inmunoglobulinas A, que presentan una función importante en la inmunidad, opsonizando agentes patógenos que atraviesen por estas paredes, desencadenando una respuesta inmune. Médula ósea: tejido que se encuentra en el interior de los grandes huesos, sobre todo de los centrales del cuerpo como cráneo, vértebras (hueso irregular), costillas, esternón, cintura escapular, huesos de las extremidades y pelvis, y contiene células hematopoyéticas, que producen tanto los leucocitos como las otras variantes de células sanguíneas.

Actividad 16 (página 86) • En los exámenes de sangre se observan todos los tipos de glóbulos blancos. Es importante analizar en ellos datos generales como: edad, sexo, y la razón por la cual se lo solicitaron a cada paciente.

Adenoides: anillo protector compuesto por las amígdalas faríngeas o adenoides; las amígdalas palatinas, ubicadas a los lados de la parte posterior de la lengua; las amígdalas tubáricas, que se encuentran en la parte posterior de la garganta; y otras amígdalas situadas en la parte más posterior de la lengua. Actúa como barrera contra los microorganismos que llegan por vía aérea o digestiva, produciendo inmunoglobulina local y otros antígenos contra virus y bacterias.

Actividad 17 (página 86)

Nódulos linfáticos: agrupaciones celulares que se encuentran en todo el cuerpo y se conectan mediante los vasos linfáticos. Son acúmulos de linfocitos contenidos en una malla de fibras reticulares, que no presentan cápsula, y que actúan frente a las infecciones, reconociendo los antígenos que penetran al cuerpo.

b. Algunos alergenos pueden pasar por la leche materna a los bebés, y muchos pueden estar presentes en el aire o en las ropas con las que tienen contacto los recién nacidos, afectándolos y provocándoles alergias.

Timo: glándula que generalmente consta de dos lóbulos y se localiza en el mediastino, detrás del esternón. Crece hasta la pubertad, donde alcanza su máximo crecimiento, y luego involuciona atrofiándose de forma progresiva. Ejerce una clara influencia sobre el desarrollo y maduración del sistema linfático y en la respuesta defenso-inmunitaria del organismo. Aunque se conocen solo algunas de sus funciones, el timo produce hormonas tímicas, que contribuirían a la maduración de los linfocitos T (células T). Bazo: es el mayor de los órganos linfáticos, se sitúa en la cavidad abdominal, detrás del estómago y debajo del diafragma. En él se producen anticuerpos, y tiene capacidad para destruir bacterias mediante fagocitosis.

60

Unidad 2

• Se espera que los estudiantes reconozcan las clasificaciones presentadas en el mapa conceptual, y las expliquen en sus cuadernos.

Actividad 18 (página 87) a. Solo se es alérgico a las sustancias que han tomado contacto con nuestro cuerpo.

c. Si un medicamento se toma por primera vez, no se debieran presentar reacciones alérgicas, a menos que se presente sensibilidad a alguno de sus componentes.

Actividad 19 • Los test cutáneos entregan información sobre la hipersensibilidad del organismo frente a uno o más antígenos, aplicados en diferentes concentraciones. De esta manera, se establece el nivel de sensibilización existente.

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 61

Analizar el problema (página 89)

Lectura científica (página 90)

a. Inicia una respuesta inmune controlada.

a. Por vía sexual.

b. Porque las cepas que provocan la influenza mutan cada año.

b. Abstinencia sexual, pareja única y uso de preservativo, entre otras.

c. Está contraindicada para aquellas personas alérgicas a la proteína del huevo, como también a aquellas que en vacunaciones anteriores presentaron alergia. Esto ocurre porque se pretende evitar una reacción alérgica al recibir la vacuna.

c. Porque los virus mutan y atacan las células del huésped.

d. Porque la vacuna está preparada con la proteína del huevo. e. Porque la vacuna contiene el agente patógeno debilitado y el cuerpo igual puede presentar una reacción, pero controlada y disminuida.

Evalúa tu actitud

d. Porque se producen alteraciones en el cuello del útero, lo que puede ocasionar la aparición de células cancerosas.

Proyecto (página 91) Al realizar esta actividad es importante que los alumnos(as) se den cuenta de lo necesario que es llevar a cabo un buen diseño experimental, con objetivos y procedimientos claros. Además, es importante destacar la relevancia del orden y la limpieza en la realización de un diseño experimental científico.

a. Porque las enfermedades infectocontagiosas son de alto riesgo cuando no son controladas y porque pueden producir daños irreparables en la salud. b. Puede ser por aislamiento geográfico, falta de recursos económicos para llegar a los lugares de vacunación, y también por falta de conciencia del peligro que puede significar no vacunarse. c. Respuesta abierta. d. Respuesta abierta.

Microorganismos y sistemas de defensa

61

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 62

Resumen de la unidad (página 93) Uno de los posibles mapas conceptuales es el que se muestra a continuación:

Microorganismos

Bacterias

Virus atacan a las

como los

pueden ser

algunos replican su material genético mediante la

Bacteriófagos Gram +

son atacadas por

Gram -

Transcriptasa reversa

Antibióticos nos defendemos de ellos mediante presentan

ADN cromosomal

Inmunidad innata

ADN plasmidial intercambian material hereditario por

Inmunidad adaptativa que presenta

Transformación

Respuesta celular

Respuesta humoral

Transducción ADN cromosomal

Evaluación de la unidad (página 68 de la guía) 1. 2. 3. 4.

62

d e d d

Unidad 2

5. 6. 7. 8.

b e e a

9. 10. 11. 12.

e d b e

13. 14. 15. 16.

c b e c

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 63

Trabajo con los preconceptos Bacterias y virus Uno de los preconceptos más comunes de los estudiantes es el relacionar enfermedades con bacterias y virus. Señalarles que existen microorganismos que no producen enfermedades, sino que son beneficiosos para los seres humanos, en el ámbito médico y económico, principalmente. Además, recordarles que existen distintos tipos de

enfermedades, de acuerdo a las causas que las originan, y podemos encontrar enfermedades mentales, sociales, traumáticas, hereditarias, etcétera. Como actividad inicial, pedir a los estudiantes que citen ejemplos de los distintos tipos de enfermedades, y discutan las causas de cada uno de ellos.

Ampliación de contenidos Generalidades del sistema inmune La especificidad de la respuesta inmune deriva de las funciones ejercidas por los linfocitos B y los linfocitos T. En los mamíferos, los sitios primarios de diferenciación y proliferación de estas células son la médula ósea (para los B) y el timo (para los T). Los principales componentes del sistema inmune humano son la médula ósea y el timo, órganos de diferenciación inicial de los linfocitos B y T, que son los efectores de la respuesta inmune. Otros órganos importantes son los vasos linfáticos, los ganglios linfáticos, el bazo y el sistema asociado a mucosas que incluye a las amígdalas, el apéndice, las placas de Peyer, las adenoides y los acúmulos linfoides asociados a los bronquios. Los vasos linfáticos permiten la recuperación del fluido intersticial, filtrado desde los capilares sanguíneos. Asociado a estos vasos están los ganglios linfáticos, que son masas de tejido esponjoso separadas en compartimentos mediante tejido conectivo o conjuntivo. Los microbios o partículas extrañas y los desechos que derivan de los tejidos y que entran a los espacios extracelulares de cualquier tejido, son conducidos y atrapados en los ganglios linfáticos que actúan como filtros. Los ganglios linfáticos también atrapan a las células bacterianas y a otros microorganismos, y están densamente poblados por linfocitos y macrófagos; y dentro de estas estructuras ocurren las interacciones entre las células que intervienen en la respuesta inmune. El bazo y el tejido linfoide asociado a mucosas también son ricos en linfocitos y en células fagocíticas que

atrapan partículas. Las amígdalas atrapan partículas que ingresan por vía nasal o bucal. En la pared del intestino se encuentran cúmulos de tejido linfoide con folículos linfoides grandes, las placas de Peyer, situadas entre el revestimiento interno de la membrana mucosa y la cubierta muscular externa, y que defienden al resto del cuerpo contra los miles de millones de microorganismos que habitan el tracto intestinal normal.

Linfocitos B y la formación de anticuerpos Los linfocitos B son las principales células efectoras de la respuesta inmune humoral, e intervienen en la formación de los anticuerpos, proteínas globulares complejas, conocidas también como inmunoglobulinas. Los anticuerpos presentan en su estructura combinaciones tridimensionales precisas, capaces de interactuar con moléculas que el cuerpo reconoce como extrañas o no propias. Algunos linfocitos B “patrullan” el cuerpo humano y otros son estacionarios. Se agrupan en los ganglios linfáticos, en el bazo y en otros tejidos linfoides, donde están expuestos a la sangre y la linfa. Los linfocitos B son células pequeñas, redondas, que no se dividen. Insertos en su membrana y sobresaliendo de su superficie, se encuentran los anticuerpos con especificidad para reconocer a un antígeno determinado. Cuando un linfocito B particular se encuentra en un órgano linfoide con el antígeno para el cual es específico, por complementariedad, los anticuerpos de su superficie interactúan con el antígeno. Esto activa al linfocito B, lo que provoca que la célula se agrande, se divida y que

Microorganismos y sistemas de defensa

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las células hijas, o plasmocitos, adquieran la capacidad de producir anticuerpos. La proliferación de linfocitos B activados ocurre frecuentemente en los ganglios linfáticos, este es el motivo por el cual se inflaman durante una infección. Las células hijas que resultan de la activación de linfocitos B se diferencian en células plasmáticas y en células de memoria. Estas células conservan la información para producir anticuerpos y siguen circulando por largos períodos, incluso durante la vida completa de un individuo. Así, la segunda vez que un patógeno en particular entra al cuerpo, inmediatamente puede inducirse la producción de anticuerpos en gran escala contra el invasor. Esta respuesta rápida de las células de memoria es la fuente de la inmunidad frente a muchas enfermedades infecciosas, que ocurre después de una primera infección. Es también la base para la vacunación contra varias enfermedades. Existe una variedad de mecanismos efectores en los que participan los anticuerpos: pueden recubrir a las partículas extrañas y hacer que se aglomeren de modo tal que puedan ser capturadas por las células fagocíticas; pueden combinarse con el agente nocivo e interferir

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Unidad 2

con el mecanismo de penetración celular de un virus o bacteria; pueden también combinarse con otros componentes presentes en el plasma, el sistema del complemento, y así, lisar o identificar a las células extrañas. Finalmente, pueden actuar como nexo entre una célula infectada o tumoral y las células natural killers para producir la destrucción a través del mecanismo de citotoxicidad dependiente de anticuerpos. Cada anticuerpo es una proteína compleja que está formada por cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas livianas idénticas y dos cadenas pesadas idénticas. Cada una de las cuatro cadenas tiene una región constante (C), una región común a todos los anticuerpos de su clase, y una región variable (V), que difiere de un anticuerpo a otro. Cuando las cadenas se pliegan, las secuencias variables de aminoácidos se reúnen y forman dos regiones activas de la molécula que se unen a una región determinada del antígeno específico. Se han identificado cinco clases distintas de inmunoglobulinas (IgG, IgA, IgD, IgM e IgE) que se distinguen por las regiones constantes de sus cadenas pesadas.

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Material anexo

(Material fotocopiable)

Efectividad de la vacunación para algunas enfermedades infecciosas corrientes. Enfermedad de casos

Difteria Polio Rubéola Pertussis Tétano Influenza Hepatitis B

Máximo Nº de casos

Año del máximo Nº en 1992

206.939 21.269 57.686 265.269 1.560 20.000 26.611

Nº de casos

1921 1952 1969 1934 1923 1984 1985

Nº de casos disminución

4 4 160 4.083 45 1.412 16.124

99,99 99,98 99,72 98,46 7,12 93,94 29,40

Fuente: MINEDUC, Programa de estudio Biología. Cuarto año medio. 2001. Página 79.

Tipos de vacunas utilizadas en la historia Vacuna

Método de preparación

Agente

Anti rábica Pasteur 1885

Médula espinal de conejo atacado por rabia, conservado en aire seco durante 14 horas.

Virus vivos atenuados.

Tifoidea Wright 1892

Bacilos sometidos a la acción de formol y calor.

Bacilos muertos (inactivos).

Tuberculosis Calmette y Guerín 1908-1921

Bacilos tuberculosos de bovinos atenuados después de 13 años de cultivo.

Bacilos vivos atenuados.

Difteria Ramon 1923

Toxina diftérica sometida a la acción de formol 4‰ y calentamiento durante un mes.

Toxina neutralizada.

Hepatitis B Instituto Pasteur 1975-1981

Envolturas virales obtenidas de la sangre de portadores sanos.

Extracto viral.

Fuente: MINEDUC, Programa de estudio Biología. Cuarto año medio. 2001. Página 119.

Microorganismos y sistemas de defensa

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Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: tinción diferencial Gram

Nombre:

Curso:

Fecha:

La tinción diferencial de Gram fue creada en el año 1884 por el bacteriólogo danés Christian Gram. Sobre la base de la tinción, las bacterias pueden dividirse en dos grupos: Gram + y Gram -, es decir, que se tiñen o no con el procedimiento, respectivamente. Reúnanse en grupos para realizar la siguiente actividad.

Materiales

• Placas con colonias bacterianas • Portaobjetos • Microscopio óptico • Mechero • Solución de cristal violeta al 1% • Reactivo de Gram (yodo lugol) • Solución de safranina al 1% • Alcohol al 95% (también se puede utilizar una solución de alcohol–acetona 3:1) • Palos de fósforo o mondadientes limpios • Gotario • Lápiz marcador indeleble Procedimiento 1.

Limpien un portaobjetos con alcohol. Con el lápiz marcador, tracen una línea a un centímetro del borde del portaobjetos, para delimitar el área de manipulación. 2. Con el gotero, agreguen 1 a 2 gotas de agua sobre el portaobjetos. Luego, tomen una muestra desde las placas que han sembrado con la ayuda de un mondadientes. Extiendan sobre ellas la muestra obtenida. 3. Tomen el portaobjetos desde el borde delimitado, evaporen el exceso de agua pasando la muestra sobre la llama del mechero, cuidando de no quemarse o de quemar la muestra. 4. Una vez que el agua se haya evaporado, dejen enfriar la preparación y agreguen una gota de cristal violeta al centro de la preparación. Dejen actuar el colorante durante 30 segundos. Pasado este tiempo, enjuaguen con una corriente suave de agua. 5. Agreguen una gota de reactivo de Gram (yodo lugol) y dejen actuar por otros 30 segundos. 6. Laven la muestra con el alcohol, para retirar el exceso de colorante. 7. Laven con agua corriente. La tinción de Gram es una tinción que solo nos permite ver al microscopio un tipo de bacterias, las denominadas Gram+. Para poder observar claramente la presencia de bacterias Gram+ y Gram-, es necesario agregar otro colorante que nos permita generar un medio de contraste. El colorante más utilizado es la safranina, que tiñe de color rojo-rosado. 8. Agreguen dos gotas de safranina a la muestra y dejen actuar durante 20 segundos. 9. Laven el exceso de colorante con agua corriente. Para secar la muestra, utilicen papel secante sin frotar la muestra. Otra opción es pasar la preparación por la llama hasta que se seque, cuidando de no quemarse o de quemar la muestra. 10. Después de esto, pueden realizar la observación microscópica. Dibujen y describan lo que observen.

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Unidad 2

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Material anexo

(Material fotocopiable)

Guía de trabajo: interacción entre fagocitos y linfocitos en la respuesta inmune Nombre:

Curso:

Fecha:

• El siguiente esquema representa la interacción entre los fagocitos, linfocitos B y los linfocitos 1 en la generación de la

respuesta inmune.

LINFOCITOS B

producen

Anticuerpos

que reconocen

FAGOCITOS

LINFOCITOS T

producen

y activan

Citoquinas

Presentación de antígenos

que activan

realizan

• A partir del análisis, responde:

a. ¿Cómo estimulan los fagocitos la actividad de los linfocitos T?, ¿y los linfocitos T la de los fagocitos?

b. ¿Cómo estimulan los linfocitos B la actividad de los fagocitos?

c. ¿Qué relación puedes establecer entre tus respuestas anteriores y la inmunidad natural y la adaptativa? Explica.

Microorganismos y sistemas de defensa

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 2: Microorganismos y sistemas de defensa

Nombre:

Curso:

Fecha:

Instrucciones Lee atentamente cada una de las preguntas que aparecen a continuación y sus alternativas, encierra en un círculo la que consideres correcta. Cada pregunta tiene 5 alternativas designadas con las letras a, b, c, d y e, de las cuales solo una es la correcta. 1. Las bacterias Gram negativas, a diferencia de las Gram positivas, poseen: I. II. III. IV.

ácido teicoico. peptidoglicano. lipopolisacáridos (LPS). membrana externa.

a) b) c) d) e)

Solo II Solo IV I y II III y IV II, III y IV

2. En cuanto al material genético viral, se puede afirmar que: a) b) c) d) e)

Siempre es ADN de doble hebra. Siempre es ARN de una sola hebra. Siempre es ADN circular. Se encuentra dentro del núcleo celular. Puede ser ADN o ARN.

3. El orden correcto de los eventos del ciclo viral, señalados a continuación, es: I. Ensamble del ADN con las proteínas de la cápside viral. II. Replicación del ADN viral. III. Fusión de membranas entre el virus y la célula huésped. IV. Transporte de las glicoproteínas hacia la membrana de la célula huésped. a) b) c) d) e)

I–II–III–IV I–III–IV–II III–I–II–IV III–II–IV–I I–II–IV–III

4. Cuando se dice que los virus son parásitos intracelulares, se está diciendo que: I. los virus son formas vivas muy simples, que expresan un metabolismo básico. II. los virus requieren la maquinaria metabólica de la célula huésped para reproducirse. III. los virus solo pueden multiplicarse en el interior de la célula huésped. a) b) c) d) e)

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Solo I Solo II I, II y III I y III II y III

Unidad 2

57-71 SOL Nuevo_guia biolo 2º 16-12-11 9:45 Página 69

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 2: Microorganismos y sistemas de defensa

5. El ciclo de infección de un virus ARN se diferencia de uno ADN en que en el primero: a) b) c) d) e)

debe existir un reconocimiento específico entre el virus y la célula huésped. el ARN debe retrotranscribirse a ADN para integrarse al genoma huésped. no existe ni vía lisogénica ni lítica durante el proceso de infección. las proteínas se sintetizan en el retículo endoplasmático y aparato de Golgi. ambos ciclos de infección no tienen diferencias fundamentales.

6. La inmunidad innata se diferencia de la adquirida en que esta última: I. es altamente selectiva. II. posee memoria. III. se encuentra solo en vertebrados. a) b) c) d) e)

Solo I I y II I y III II y III I, II y III

7. Pasteur observó que al inyectar una bacteria patógena en pollos sanos (grupo A), estos se enfermaban y morían. Luego, al inocular a otros pollos (grupo B) con un cultivo antiguo de la misma cepa bacteriana, observó que a pesar de que se enfermaron, sobrevivieron. A partir de lo anterior, se puede concluir que: I. El cultivo bacteriano disminuyó su patogenicidad con el tiempo. II. Al inocular un pollo sano con la cepa atenuada desarrollará inmunidad adaptativa. III. Este procedimiento constituye la base para el desarrollo de vacunas para enfermedades bacterianas. a) b) c) d) e)

Solo I I y II I y III II y III I, II y III

8. ¿Cuál(es) de las siguientes alternativas explica(n) el origen de la resistencia bacteriana a los antibióticos? I. II. III. IV.

La capacidad mutagénica de los antibióticos, que determinan variabilidad genética. La conjugación bacteriana, que permite la transferencia de genes de resistencia. Las modificaciones genéticas inducidas por la tecnología del ADN recombinante. La existencia de antibióticos de reducida capacidad antimicrobiana.

a) b) c) d) e)

Solo II II y III Solo I II, III y IV I, II, III y IV

9. En relación a los plasmidios, es correcto indicar que: a) b) c) d) e)

son elementos genéticos extracromosómicos. corresponde a un ADN doble circular. se encuentran en el interior de bacterias. pueden contener genes importantes para algunas células. todas las anteriores son correctas.

Microorganismos y sistemas de defensa

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 2: Microorganismos y sistemas de defensa

A partir del siguiente gráfico, que muestra la respuesta inmune adaptativa humoral de un animal frente a dos exposiciones de un mismo antígeno en diferentes tiempos, responde las preguntas 10 y 11.

Producción de anticuerpos

Antígeno A Antígeno A + Antígeno B

B

A

Anticuerpos anti A Anticuerpos anti B Semanas

10. ¿Cuál de las siguientes alternativas explica lo que sucede en A? a) b) c) d) e)

Se mantiene la producción de anticuerpos, pero en un menor tiempo. Aumenta la producción de anticuerpos anti B por la presencia del antígeno. Se reduce la producción de anticuerpos porque existen anticuerpos memoria. Aumenta la producción de anticuerpos anti A por la presencia del antígeno. Se mantiene la producción de anticuerpos y el tiempo de producción.

11. ¿Cuál(es) de las siguientes alternativas explica(n) la situación B? I. El antígeno A produce una respuesta inmune humoral más intensa que el antígeno B. II. El antígeno A se ha administrado por segunda vez, activando la memoria inmunológica. III. La producción de anticuerpos ha aumentado por la presencia de ambos antígenos. a) b) c) d) e)

Solo I Solo II Solo III I y II I, II y III

12. Al analizar un cultivo bacteriano se observa que está reduciendo su acelerada multiplicación. Lo anterior podría deberse a: I. la acumulación de desechos metabólicos. II. el agotamiento de los nutrientes disponibles. III. que las bacterias no siguieron produciendo proteínas y enzimas. IV.la aparición en el medio de cultivo de alguna sustancia que inhibe el crecimiento bacteriano. a) b) c) d) e)

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Solo II y III I, II y IV II, III y IV I, II y IV I, II, III y IV

Unidad 2

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 2: Microorganismos y sistemas de defensa

13.En relación a la resistencia bacteriana a los antibióticos, es FALSO afirmar que: a) los genes que confieren resistencia a los antibióticos están en los plásmidos. b) los plásmidos con genes que producen la resistencia contra ciertos antibióticos, pasan a otras células por conjugación. c) la transferencia de plásmidos con genes de resistencia a los antibióticos disminuye la variabilidad genética de las bacterias. d) las bacterias con genes de resistencia a los antibióticos presentan una ventaja adaptativa respecto a quienes no los tienen. e) Todas las anteriores son correctas. 14. ¿Qué son los bacteriófagos? a) b) c) d) e)

Virus que se alimentan de bacterias. Virus que usan bacterias para reproducirse. Las bacterias capaces de insertar su ADN en otras bacterias. Bacterias capaces de producir enfermedades infectocontagiosas. Virus que presentan mutaciones en su material genético ADN.

15. En relación a los tipos de inmunidad, podemos indicar que: I. la inmunidad activa se le llama natural cuando se producen anticuerpos en respuesta a una infección. II. la inmunidad adquirida por vacunación se considera activa artificial. III. inmunidad pasiva es aquella en que el organismo no desarrolla células memoria. a) b) c) d) e)

Solo II I y II II y III I y III I, II y III

16. ¿Qué células actúan como defensas inespecíficas contra los agentes patógenos? I. Macrófagos. II. Interferones. III. Neutrófilos. IV.Células K. a) b) c) d) e)

I y III II, III y IV I, III y IV II y IV I, II, III y IV

Microorganismos y sistemas de defensa

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UNIDAD

3 Biología humana y salud Propósito de la unidad Esta unidad tiene por objetivo estudiar los problemas de salud debidos a infecciones por bacterias y virus. Se estudia el mecanismo de acción de antibióticos y el desarrollo de resistencia bacteriana, así como también las principales características de algunas enfermedades virales:

hanta y sida. Asimismo, se tratan los trastornos del sistema inmune, como las alergias, el rechazo de transfusiones y de transplantes y la autoinmunidad. Se espera que los alumnos sean capaces de aplicar los conocimientos sobre inmunidad estudiados en la unidad anterior.

Objetivos Fundamentales Verticales • Entender y valorar la confluencia de factores biológicos, sociales, éticos y culturales en problemas vinculados a la salud y al medioambiente.

• Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones biológicas descriptivas y experimentales.

Marco curricular Contenidos Mínimos Obligatorios

Aprendizajes esperados

Habilidades

• Bacterias patógenas y antimicrobianos.

Los alumnos y alumnas saben y entienden:

Los alumnos y alumnas mejoran sus habilidades de:

• Infecciones virales agudas.

• Las infecciones bacterianas están en directa relación con el desarrollo de la humanidad y con el uso de sustancias antimicrobianas.

• Buscar y manejar información. • Formarse opiniones fundamentadas. • Tomar decisiones personales, especialmente acerca del autocuidado, en base a información científica. • Aplicar conocimiento en distintos contextos. • Representar datos gráficamente. • Establecer relaciones entre el conocimiento y la realidad actual. • El autocuidado. • Extraer e interpretar información desde tablas y gráficos.

• Inmunodeficiencia adquirida. • Rechazo inmune: transfusión y trasplantes. • Alergia. • Autoinmunidad.

• Un antibiótico es una sustancia que impide la multiplicación o destruye a las bacterias en forma específica. • Las bacterias pueden contrarrestar la acción de los antibióticos, además de adquirir resistencia a ellos. • El sistema inmunitario puede ser causante de enfermedades, ya sea por déficit, por responder exageradamente o por autoinmunidad.

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Unidad 3

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:46 Página 73

Contenidos Mínimos Obligatorios

Habilidades

Aprendizajes esperados • Las estrategias de prevención de las enfermedades infecciosas incluyen vacunas, hábitos y conductas. • Las infecciones virales cambian año a año, debido a la aparición de nuevas cepas y el cambio en las condiciones ambientales. • El virus humano del VIH infecta células del sistema inmune y lleva al colapso de los mecanismos de defensa. • Los trasplantes de tejido pueden generar una reacción de rechazo.

Objetivos Fundamentales Transversales – Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y el cuerpo humano y cumplimiento de normas de prevención de riesgos.

– Capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender juicios en ausencia de información suficiente.

Organización de la unidad Enfermedades infecciosas Bacterianas

Alteraciones del sistema inmune

Virales

Antibióticos

Rechazo inmune Hanta Alergia Sida

Prevención

Autoinmunidad

Biología humana y salud

73

74

Objetivos

Unidad 3

enfermedades infecciosas que han afectado a la población humana desde la antigüedad.

• Investigar sobre las

infecciosas que han afectado al hombre.

• Enfermedades

infecciosas.

• Enfermedades

Contenidos

107 y 108 • Reconocer el impacto • Enfermedades de las infecciones bacterianas y bacterianas en las desarrollo de la expectativas de vida en humanidad. distintas etapas de la historia de la humanidad, apreciando el efecto del uso de antibióticos en el tratamiento.

106

conceptuales (preconceptos) relacionados con el tema de la unidad: “biología humana y salud”.

• Reconocer errores

104 y 105 • Reconocer los aprendizajes que se espera lograr en la unidad.

Páginas

Planificación de la unidad

en la salud humana”, de la página 108. Destacar que la principal causa de la disminución de las infecciones bacterianas entre 1900 y 1980 es el uso de antibióticos y la inmunización. También, ha contribuido a esto las mejores condiciones sanitarias debido al conocimiento de la biología de los microorganismos.

• Analizar el gráfico “Importancia de las infecciones bacterianas

107 y 108. Luego invitarlos a discutir en torno al impacto de las enfermedades de las infecciones bacterianas en las expectativas de vida de la población humana.

• Pedir a los estudiantes que lean la información de las páginas

de las características de las principales enfermedades que han afectado a la población humana, para iniciar el tratamiento de los contenidos de la unidad, referidos a las enfermedades bacterianas, su impacto en las expectativas de vida y los tratamientos para combatirlas.

• Se pretende que los estudiantes indaguen información respecto

Exploración inicial planteadas en esta página y que comenten en grupos sus respuestas. Luego, invitarlos a desarrollar la actividad.

• Pedirles que respondan intuitivamente las preguntas de la

unidad, y extraer, por medio de preguntas, las ideas que los estudiantes tengan respecto de estos.

• Leer en conjunto los recuadros de la sección Mapa de la

sección Al finalizar la unidad, de la página 104, solicitándoles que los recuerden durante el desarrollo de la unidad. Pedirles que escriban estas oraciones como afirmaciones en sus cuadernos y luego indiquen si conocen lo expuesto (+), no lo conocen (-), o pueden explicarlo a un compañero o compañera (++).

• Invitar a los estudiantes a leer la introducción y objetivos en la

Sugerencias metodológicas

explican correctamente la relación entre la disminución de las enfermedades infecciosas y los avances en tecnología, recursos económicos y condiciones sanitarias adecuadas.

• Realizan la actividad 1. Considerarla lograda si

con los resultados de la investigación y las respuestas del análisis de la actividad indagatoria inicial.

• Pedirles que entreguen por grupo un informe

completamente la evaluación diagnóstica, se encuentra en el nivel de progreso número 6 del Mapa de progreso de los seres vivos.

• Considerar que, si el estudiante desarrolla

lograda si las ideas que plantea el estudiante, al responder las preguntas, son coherentes con el tema a tratar en la unidad.

• Evaluar la actividad diagnóstica considerándola

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:46 Página 74

Objetivos

114 y 115 • Comprender los mecanismos involucrados en la resistencia bacteriana a los antibióticos.

permite evaluar la capacidad antimicrobiana de un antibiótico.

• Conocer la técnica que

mecanismos de acción de los antibióticos.

• Caracterizar los

111 a 113 • Determinar las características de los antibióticos.

enfermedades bacterianas.

• Caracterizar algunas

109 y 110 • Determinar las características generales de las bacterias patógenas.

Páginas

patógenas ya no se ven afectadas por un antibiótico que tiempo atrás sí lo hacia? Se espera que indiquen que las bacterias generan resistencia; ¿esta resistencia es heredada a las células hijas?, ¿por qué? Se debe guiar a una explicación molecular.

el tratamiento antibiótico para una enfermedad bacteriana? Llevar a los estudiantes a la reflexión de que los antibióticos no actúan de igual forma sobre todas las bacterias.

• Preguntar a los estudiantes ¿de qué manera un médico determina

Comparar sus resultados con los de la tabla Mecanismos de acción de los antibióticos que aparece en la página 89 de la sección Material anexo.

• Averiguar el mecanismo de acción de diversos antibióticos.

qué los antibióticos no se pueden utilizar en las infecciones virales? Orientar la respuesta hacia la idea de que los antibióticos tienen mecanismos de acción específicos sobre las bacterias.

• Pedir a los estudiantes que respondan la siguiente pregunta: ¿por

110 sobre la acción de Clostrium tetani en el cuerpo humano y solicitar a algunos de ellos que lo expliquen. Luego responden las preguntas en su cuaderno.

• Pedir a los estudiantes que analicen la ilustración de la página

del Ministerio de Salud (http:/www.epi.minsal.cl) y ubicar la sección de “Prevención de enfermedades”, donde aparece acabada información sobre distintas enfermedades bacterianas y sus medidas de prevención.

• Puede visitar la página web del departamento de Epidemiología

página 109. Orientar la respuesta a que son las bacterias patógenas las que producen enfermedades.

• Pedirles que respondan las preguntas introductorias de la

Sugerencias metodológicas

• Resistencia bacteriana a • Preguntar a los estudiantes ¿por qué algunas bacterias

los antibióticos.

• Antibiogramas.

de los antibióticos.

• Mecanismos de acción

antibióticos.

• Características de los

bacterianas.

• Enfermedades

bacterias patógenas.

• Características de las

Contenidos

Síntomas

Tipo de toxina

Medidas de prevención

acuerdo a las conductas descritas por los alumnos. Considerar lograda la actividad si señalan 3 conductas que pueden llevar a ocasionar resistencia bacteriana a los antibióticos.

• Evaluar el desarrollo de la actividad 5, de

correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 4 si responde

111. El informe de la actividad experimental debe contener la siguiente información: – Introducción. – Materiales y procedimientos. – Resultados del experimento. – Conclusiones. – Respuestas a las preguntas de análisis.

• Realizar el Biolab, que se presenta en la página

menos una acción para prevenir infecciones bacterianas y la actividad 3 si responde correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 2 si explica al

Considerarla lograda si completan la tabla con al menos 5 enfermedades bacterianas.

Enfermedad Bacteria que la produce

como el cólera, el tétanos, el botulismo, la meningitis, carbunco, etcétera; y completan una tabla como la siguiente en su cuaderno:

• Averiguan sobre enfermedades bacterianas,

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 75

Biología humana y salud

75

76

Unidad 3 • Análisis de gráficos.

bacteriostáticas.

• Sustancias

• Características de los características generales virus. de las infecciones virales • Características de las agudas. infecciones virales agudas.

• Determinar las

117

Contenidos

• Antibiogramas. aprendizaje de los • Resistencia a los contenidos ya analizados. antibióticos.

• Evaluar el proceso de

Objetivos

116

Páginas

Enfermedad viral

indiquen:

Características del virus

Síntomas

Tratamiento

• Averiguar sobre al menos 6 enfermedades virales donde se

mecanismos de acción de los medicamentos antivirales. Solicitar a algunos estudiantes que expliquen ante el curso sus esquemas.

• Pedirles que realicen en su cuaderno un esquema de los

estudiadas en la unidad anterior e ir anotándolas en la pizarra. Luego comparan con lo que aparece en el texto.

• Pedirles que recuerden las características de los virus

realicen las actividades de la página. Luego de alrededor de 10 minutos, realizar una puesta en común, pidiendo a algunos alumnos o alumnas que lean sus respuestas.

• Pedir a los estudiantes que, en forma individual y en silencio,

Sugerencias metodológicas

correctamente 1 de las 2 primeras preguntas y si establece al menos una conclusión en la pregunta 3.

• Considerar lograda la actividad 6 si responde

entre enfermedades bacterianas y virales. Hacer una puesta en común de las respuestas en la pizarra.

• Pedirles que comparen semejanzas y diferencias

aprender. Considerar la importancia del proceso metacognitivo en el aprendizaje de los estudiantes. Invitarlos a recordar las maneras cómo aprenden mejor, para aplicarlas en las próximas situaciones de aprendizaje.

• Evaluar formativamente la sección Otra forma de

Incorrecto: no responde las preguntas de selección múltiple ni las de análisis de los gráficos.

Medianamente correcto: responde una o dos pregunta de selección múltiple y solo una pregunta del análisis de gráfico.

Correcto: responde las 3 preguntas de selección múltiple y 2 de las 3 preguntas relacionadas con el gráfico.

de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad Antes de seguir...,

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 76

Objetivos Contenidos Sugerencias metodológicas

situación del VIH/Sida a nivel mundial y local.

• Dimensionar la

a nivel mundial y en Chile.

• Situación del VIH/sida

respeto por la vida de las personas y la posición de diferentes entidades de la sociedad frente al problema del VIH /sida, es recomendable organizar un debate grupal. Una forma de debate grupal es la “pecera”: consiste en que un pequeño grupo de representantes del curso se sientan en un círculo al centro de la sala e intercambian opiniones mientras el resto del grupo los observa. Su misión es debatir en torno a una pregunta problema, para lograr una solución consensuada. Un ejemplo de pregunta problema sería: ¿existen diferencias entre personas con más y menos recursos, en cuanto al deber de prevenir o al derecho de tratar enfermedades como el sida? El resto de los miembros del curso pueden ser incluidos permitiéndoles, cada cierto tiempo, hacer aportes a la discusión. Pueden apoyarse en la información de la página web: www.conasida.cl

• Para trabajar los elementos valóricos relacionados con el

121 a 123 • Determinar las • Características • Destacar que el VIH es un retrovirus y que su material características generales generales del VIH. genético es ARN. Por lo tanto, para su replicación del VIH. requiere producir moléculas de ADN a partir del ARN. • Fases del síndrome de Esto lo realiza gracias a la enzima transcriptasa reversa, • Reconocer las fases del inmunodeficiencia que no posee la célula que infecta. Preguntarles ¿qué síndrome de adquirida. sugiere el nombre de esta enzima? inmunodeficiencia adquirida. • Pedir a los estudiantes que completen el esquema mudoo que aparece en el Material anexo, luego de revisar la página 122, para reforzar la comprensión sobre el ciclo del VIH. Llevarlos a inferir de que manera se puede interferir la multiplicación viral en las células infectadas.

120

118 y 119 • Caracterizar el modo de • Características de la • Señalar que el virus hanta se contagia solo a través del contacto acción del virus hanta. infección por virus directo con excretas, saliva y orina de ratones infectados. Esta hanta. enfermedad no se contagia por la mordedura de insectos y no • Reconocer las medidas existen casos confirmados de contagio persona a persona. Para • Medidas que previenen que previenen el mayor información visitar la página del Ministerio de Salud, el contagio del virus contagio del virus hanta. www.minsal.cl hanta. • Preguntar a los estudiantes qué medidas conocen para evitar el contagio con el virus. Hacer una lista con sus respuestas en la pizarra, luego compararla con las medidas de prevención que aparecen en la página 119. Reforzar en los estudiantes la idea que la primera medida de prevención es la información. Motivarlos a transmitir lo aprendido a sus familias.

Páginas

Biología humana y salud

correctamente al menos 3 de las 4 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 10 si responden

menos un punto vilnerable del proceso de infección por VIH.

• Considerar lograda la actividad 9 si describen al

ciclo del VIH, de la página 91 de la sección Material anexo. Los estudiantes deben explicar de qué manera se realiza el ciclo del virus. Considerar esta actividad logada si identifica correctamente las principales etapas del ciclo.

• Pedirles que completen el esquema sin rotular del

redacten un ensayo sobre los aspectos más importantes que fueron tratados en la discusión, además de presentar sus puntos de vistas personales frente a la pregunta problema, haciendo hincapié en la correcta utilización de conceptos biológicos.

• Pedir a los estudiantes que, al finalizar el debate,

de prevención contra el virus hanta y planifiquen su difusión en el establecimiento educacional. Es recomendable que esta actividad sea realizada en conjunto con un profesor o profesora de Tecnología o de Artes visuales.

• Pedir a los estudiantes que diseñen una campaña

forma correcta las preguntas a y c.

• Considerar lograda la actividad 7 si contestan en

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 77

77

78

Unidad 3

• Identificar las medidas

126

que permiten prevenir infecciones por VIH.

mecanismo mediante el cual el VIH genera resistencia a los fármacos.

• Comprender el

125

mecanismos por los cuales se realiza la transmisión del VIH.

• Reconocer los

Objetivos

124

Páginas

prevención de la infección por VIH

• Medidas de

• Resistencia del VIH.

• Transmisión del VIH.

Contenidos preguntas:

de prevención?, ¿por qué? Guiar la discusión respecto al rol de la responsabilidad personal en prevenir el contagio de VIH.

• Preguntarles: ¿crees que la juventud cumple con algunas medidas

medidas que se deben tomar para prevenir la infección por VIH. Luego contrastarlas con aquellas entregadas por el docente o las que están en el texto del estudiante.

• Pedir a los estudiantes que en su cuaderno enumeren las

virus frente a los fármacos, aplicando los contenidos vistos en la unidad 2 y conceptos básicos de biología molecular.

• Discutir con los estudiantes por qué se produce la resistencia del

Reflexiona. Incentivar el debate, guiándolos a la idea de responsabilidad social que implica esta enfermedad y es por lo que los gobiernos invierten en investigación, pero también campañas que permitan informar a la sociedad.

• Solicitar a un estudiante que lea en voz alta la sección

a) ¿De qué manera se transmite el VIH? b) ¿Cómo se puede detectar? c) Actualmente, ¿qué se hace para combatir el virus? Luego contrastar sus respuestas con los contenidos de la página 124. Enfatizar respecto a las formas de transmisión.

• Pedirles que respondan en su cuaderno las siguientes

Sugerencias metodológicas

a los siguientes aspectos relacionados con la encuesta: – Contiene datos de identificación básicos de los encuestados: edad, sexo, actividad profesional y nivel educacional. – Considera preguntas tales como: ¿el sida solamente se contagia por tener relaciones sexuales?, ¿cómo se puede prevenir el sida?, ¿existen tratamientos contra el sida? – El trabajo de análisis es presentado considerando los siguientes apartados: introducción, materiales y métodos, procedimiento, resultados. – Presentan los resultados en forma de tablas y gráficos, con su respectiva interpretación.

• Evaluar el desarrollo de la actividad 11, de acuerdo

bacteriana a los antibióticos y la resistencia del VIH a la terapia antiviral.

• Elaboran una tabla comparativa entre la resistencia

informe a la comunidad educativa sobre los modos de transmisión del VIH.

• Pedir a los estudiantes que realicen un afiche que

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 78

aprendizaje de los contenidos ya analizados.

• Evaluar el proceso de

Objetivos

inmunodeficiencia humana.

• Virus de

• Inmunodeficiencias.

• Virus hanta.

Contenidos

130 y 131 • Comprender las reacciones de rechazo inmune en los trasplantes. transplantes.

• Rechazo inmune y

128 y 129 • Conocer las • Rechazo inmune y características del transfusiones rechazo inmune por sanguíneas. transfusiones sanguíneas • Incompatibilidad e incompatibilidad sanguínea durante el sanguínea durante el embarazo. embarazo.

127

Páginas

transplante de órganos en Chile y el mundo.

• Elaborar una secuencia cronológica con los hitos históricos del

actividad 15 y respondan las preguntas relacionadas. Llevarlos a reflexionar sobre la importancia de la donación de órganos.

• Solicitar a los estudiantes que analicen la información de la

común sobre las drogas inmunosupresoras y la consanguinidad en los trasplantes

• Pedirles que realicen la actividad 14; luego realizan una puesta en

estudiante y lo comenten con su compañero o compañera de banco.

• Pedirles que analicen el esquema de la página 129 del texto del

transfusiones sanguíneas, proyectando el esquema de la sección Material anexo.

• Explicar las relaciones de compatibilidad e incompatibilidad en las

aglutinación que se entrega en la sección Ampliación de contenidos.

• Pedirles que realicen el Protocolo para una reacción de

realicen las actividades de la página 127. Luego de alrededor de 10 minutos, realizar una puesta en común, pidiendo a algunos estudiantes que lean sus respuestas.

• Pedir a los estudiantes que, en forma individual y en silencio,

Sugerencias metodológicas

hipótesis en la pregunta a.

• Considerar lograda la actividad 15 si plantea una

correctamente la pregunta b.

• Considerar lograda la actividad 14 si responde

inmunosupresores, de la página 92, de la sección Material anexo.

• Desarrollan la guía de trabajo Transplantes e

correctamente 2 de las 3 preguntas propuestas y la actividad 13 si responde correctamente la pregunta b.

• Considerar lograda la actividad 12 si responden

considerando el factor Rh. Luego, tomando los datos propios y los de seis compañeros, crean una tabla de compatibilidad, destacando grupos compatibles con incompatibles.

• Los estudiantes averiguan su grupo sanguíneo

aprender. Considerar la importancia del proceso metacognitivo en el aprendizaje de los estudiantes. Invitarlos a recordar las maneras cómo aprenden mejor, para aplicarlas en las próximas situaciones de aprendizaje.

• Evaluar formativamente la sección Otra forma de

Incorrecto: no responde las preguntas de selección múltiple ni las de análisis de los gráficos.

Correcto: responde las 3 preguntas de selección múltiple y ambas preguntas relacionadas con el gráfico. Medianamente correcto: responde una o dos preguntas de selección múltiple y solo una pregunta del análisis del gráfico.

seguir..., de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad Antes de

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 79

Biología humana y salud

79

80

Unidad 3

138

de lectura comprensiva de textos científicos simples.

• Desarrollar habilidades

136 y 137 • Valorar los trabajos de investigación que permiten encontrar una cura para el sida.

aprendidos acerca de los virus.

• Aplicar conceptos

gripe aviar en el mundo y Chile.

• Estado actual de la

investigaciones conducentes a encontrar una cura para el sida.

• Avances en las

autoinmunes.

• Enfermedades

• Autoinmunidad.

134 y 135 • Identificar de qué manera actúa la autoinmunidad.

Contenidos • Alergias.

Objetivos

132 y 133 • Identificar las características de las alergias.

Páginas

destacando las ideas más importantes. Posteriormente, lo lee un estudiante en voz alta y el docente responde y realiza preguntas, comenta y profundiza cada párrafo en relación a lo aprendido en el desarrollo de la unidad.

• Pedirles que lean la lectura científica en un plazo de 5 minutos,

luego se reúnan en grupos de cuatro personas y realicen las actividades de la página 137.

• Pedirles que lean la página 136 en no más de 10 minutos y que

pedirles que realicen la actividad 18, como una manera de afianzar el contenido tratado anteriormente.

• Luego de abordar el contenido propuesto en estas páginas,

• Invitarlos a responder las preguntas de la actividad 17.

133 y luego lo expliquen a su compañero o compañera de banco.

• Pedir a los estudiantes que analicen el esquema de la página

sistema inmune a algunas sustancias que son inofensivas para la mayoría de las personas (alergenos).

• Destacar que las alergias son una respuesta exagerada del

Sugerencias metodológicas

estudiados en la unidad, referente a las infecciones virales agudas. Los escriben en sus cuadernos y los definen.

• Los estudiantes detectan en la lectura los conceptos

revisan sus respuestas en forma grupal.

• Desarrollan las preguntas propuestas en la página y

un compromiso, considerar el uso de conceptos correctos y la aplicación de las habilidades de búsqueda de información. Considerar la posibilidad de exponer y debatir con el curso los aspectos trabajados en el informe.

• En la evaluación del informe de la sección Adopta

que lea o explique las conclusiones a las que llegaron en su grupo, en la sección Evalúa tu actitud.

• Se recomienda elegir a un representante por grupo

sección Analizar el problema si responde correctamente 3 de las 5 preguntas.

• Considerar lograda la actividad planteada en la

respuesta da cuenta de al menos una dificultad presentada por estos pacientes.

• Considerar lograda la actividad 19 si en su

– Adecuada revisión bibliográfica.

– Uso adecuado del lenguaje científico.

– Investigación de al menos una enfermedad, presentando sus causas, síntomas y tratamiento.

indicadores:

• Evaluar la actividad 18 considerando los siguientes

correctamente 2 de las 3 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 17 si responde

hipersensible.

• Describen los pasos que anteceden a la respuesta

donde exponen la información recopilada.

• Realizan la actividad 16, y elaboran un informe

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 80

para montar diseños experimentales.

• Desarrollar habilidades

disposición a la donación de órganos en el colegio.

• Determinar la

características del virus de la influenza.

• Conocer las

Objetivos

la unidad.

• Coevaluar el trabajo de

para la resolución de problemas y preguntas tipos PSU, aplicando lo aprendido en la unidad.

• Desarrollar habilidades

142 a 145 • Determinar el nivel del progreso del aprendizaje que se logró en la unidad.

biológicos importantes tratados a lo largo de la unidad.

• Identificar conceptos

140 y 141 • Reforzar contenidos conceptuales tratados en la unidad.

139

Páginas

autoinmunes.

• Enfermedades

• Alergias.

• Rechazo inmune.

• Antibióticos.

infecciosas por virus y bacterias.

• Enfermedades

contenidos tratados en la unidad.

• Resumen de los

• Trasplante de órganos.

investigación sobre vacunas contra virus de la influenza.

• Estado de la

Contenidos

Clostridium tetani se encuentra como comensal en el intestino de algunos animales de granja, principalmente el caballo. La infección se produce al sufrir una herida con un objeto contaminado con deposiciones de estos animales, por ejemplo, con alambre de púas. Esta infección no es frecuente en zonas urbanas.

• En la pregunta 9 de la evaluación, es importante considerar que el

unidad. Indicarles la importancia de la honestidad en sus respuestas.

• Realizan la coevalución grupal de su desempeño a lo largo de la

escribiendo las respuestas en sus cuadernos. Posteriormente, las preguntas son respondidas por diferentes estudiantes, generando una discusión que permita dar con la respuesta correcta.

• Pedirles que resuelvan cada pregunta de manera individual

banco las oraciones compuestas en la sección Relacionando conceptos y que elijan las más precisas para presentarlas al resto del curso.

• Pedirles que comenten con sus compañeros o compañeras de

unidad, seleccionando los conceptos que a su juicio tienen mayor relevancia.

• Pedir a los estudiantes que lean atentamente resumen de la

Lenguaje.

• Es recomendable el apoyo de un profesor o profesora de

• Guiar a los estudiantes en la toma adecuada de las encuestas.

búsqueda de una vacuna antiviral que contrarreste la enfermedad y evite el surgimiento de una pandemia.

• Comentar sobre la importancia de la investigación científica en la

Sugerencias metodológicas

– Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos en términos de los conceptos en juego. Por ejemplo: resultado de las estrategias para combatir la infección por VIH.

desarrollo de la página 145, se encuentra en el nivel 6 del Mapa de progreso de los seres vivos, de acuerdo al siguiente indicador:

• Si responde correctamente las preguntas de

si responde correctamente 2 de las 3 preguntas y parcialmente logrado si responden solo 1 de las preguntas o cada una incompleta.

• Considere lograda la segunda parte de la evaluación

si responden correctamente 8 de las 13 preguntas de alternativas, y parcialmente logrado si responden 6 preguntas de manera correcta. Asigne 1 punto a cada una.

• Considere lograda la primera parte de la evaluación

los estudiantes y seleccionar, en conjunto con el curso, las más completas y pertinentes al tema de la unidad.

• Escribir en la pizarra las oraciones compuestas por

encuesta: debe incluir fundamentación, hipótesis, objetivos, procedimientos, resultados y conclusiones.

• Evaluación del informe con los resultados de la

encuesta: debe incluir fundamentación, hipótesis, objetivos, procedimientos, resultados y conclusiones.

• Evaluación del informe con los resultados de la

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 81

Biología humana y salud

81

82

Objetivos Contenidos

Unidad 3

151

comprender los principales conceptos relacionados con el tema “Biología humana y salud”.

• Reconocer y

respuestas dadas a la evaluación de la unidad.

• Comprobar las

inmunes.

• Enfermedades

infecciosas.

• Enfermedades

146 a 150 • Apoyar el desarrollo del • Medios de cultivo. trabajo de la unidad. • Cultivo de microorganismos. • Realizar cultivo de microorganismos.

Páginas

consideren importante recordar. Los definen e incorporan al glosario en una hoja aparte.

• Revisan la unidad e incorporan nuevos conceptos que

los conceptos del glosario. Posteriormente, contrastar las definiciones que ellos dieron con las que aparecen en el texto, destacando las similitudes y señalando los posibles errores cometidos.

• Solicitarles que definan en voz alta y con sus propias palabras,

correctas a la evaluación final, en la página 150.

• Invitarlos, cuando sea pertinente, a comprobar las respuestas

estudiantes que lean en voz alta las instrucciones que se detallan para preparar medios de cultivo. Se recomienda pedirle a varios que participen en la lectura.

• Antes de iniciar los trabajos en el laboratorio, pedir a los

Sugerencias metodológicas

actividad propuesta. Invitarlos a comparar sus definiciones con las que aparecen en la página, para corregir los posibles errores.

• Evaluar la participación de los estudiantes en la

estudiantes en la actividad práctica.

• Evaluar de acuerdo a la participación de los

cuando sea necesario durante la unidad.

• Considerar que los estudiantes utilicen las páginas

Sugerencias de evaluación

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 82

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 83

Solucionario Exploración inicial (página 106) Análisis 1. Entre las enfermedades infecciosas que se presentan desde la antigüedad están la viruela, la tuberculosis, la lepra y el sarampión. – La viruela es causada por un virus y entre sus síntomas característicos están las erupciones en la piel. En 1977 la OMS declaró la viruela como una enfermedad erradicada del mundo. – La tuberculosis es una infección bacteriana que afecta principalmente a los pulmones. Es causada por Mycobacterium tuberculosis. Actualmente, la tuberculosis se puede prevenir por medio de la vacunación. – La lepra es causada por la bacteria Mycobacterium leprae. Se tienen registros de esta enfermedad desde el año 600 a.C. Se caracteriza por lesiones progresivas en la piel y en los nervios. Hoy en día la lepra es un problema de salud pública en Brasil, India, Madagascar, Mozambique y Nepal. – El sarampión es una infección respiratoria causada por un virus. Es altamente contagioso. No existe un tratamiento para erradicar al virus del cuerpo una vez que ocurre el contagio, pero este puede prevenirse administrando la vacuna contra el sarampión. 2. Estas enfermedades a lo largo de la historia han afectado a la población humana de distinta manera. Se puede mencionar que han causado epidemias letales, como la viruela que en el siglo XVIII causó la muerte de 1 de cada10 personas. Seria importante destacar que actualmente, la tuberculosis es una epidemia mundial, declarada emergencia de salud pública por la OMS en el año 1994. 3. Por lo general, durante las primeras epidemias se aislaba a los enfermos, se intentaba aliviar los síntomas, sin existir un tratamiento efectivo para sanarlos. Solo después del descubrimiento de los antibióticos (1928) pudo darse un tratamiento contra las enfermedades bacterianas, como la tuberculosis y la lepra.

las enfermedades circulatorias es que la población chilena tiene altos índices de sedentarismo y obesidad, los cuales son factores que favorecen el desarrollo de estas patologías. Además, la contaminación atmosférica se relaciona directamente con el mayor número de enfermedades respiratorias. Así como también la mayor exposición de la población a sustancias contaminantes, que pueden ser cancerígenas, aumenta la probabilidad de mutaciones y, por lo tanto, la formación de tumores. Por último, la expectativa de vida de la población ha aumentado con el tiempo, por lo que aumenta la probabilidad de desarrollar enfermedades degenerativas. c. Las enfermedades que disminuyeron su frecuencia relativa a lo largo del tiempo son las enfermedades digestivas, infecciosas, perinatales y mal definidas. En estas últimas, la disminución puede ser debido a que han mejorado los diagnósticos y las tecnologías para realizarlos. Las enfermedades infecciosas también han disminuido, ya que han mejorado las condiciones básicas de higiene, las campañas de prevención y la atención oportuna en los servicios de salud.

Actividad 2 (página 109) • Guiar a los estudiantes en sus respuestas caracterizando medidas individuales, como lavarse regularmente las manos, y medidas comunitarias, como las vacunaciones masivas.

Actividad 3 (página 110) 1. Clostridium tetani es una bacteria anaerobica estricta; es por eso que en las zonas más profundas de la piel encuentra un ambiente adecuado para multiplicarse y producir la toxina. 2. La toxina avanza hacia el sistema nervioso central a través del líquido intersticial que rodea a las células nerviosas. 3. Si la toxina afectara los nervios sensitivos, la persona afectada presentaría anomalías en la transmisión de impulsos nerviosos desde los receptores hacia el sistema nervioso central.

Actividad 1 (página 108) a. Las enfermedades circulatorias. b. Las enfermedades que aumentaron su frecuencia relativa a lo largo del tiempo son las enfermedades circulatorias, los tumores, los traumatismos y las enfermedades respiratorias. Una razón del aumento de

Biología humana y salud

83

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 84

Actividad 4 (página 113)

Actividad 6 (página 117)

a. El antibiótico más eficaz es la Estreptomicina (E) (halo más grande) y los menos eficaces son la Ampicilina (A) y la Penicilina (P) (halos más pequeños).

1. Las primeras semanas del invierno se presentó el virus de la influenza A (Inf A).

b. Existe una relación directa entre el diámetro del halo de inhibición y la eficacia del antibiótico: a mayor diámetro del halo, el antibiótico tiene un efecto más eficaz. c. La sensibilidad al antibiótico más y menos eficaz podría variar, dado que se trata de otra especie bacteriana y a que los antibióticos son específicos.

Actividad 5 (página 114) La resistencia de las bacterias a los antibióticos se produce porque aparecen cepas resistentes, debido a mutaciones que originan genes resistentes. Algunas conductas erróneas que favorecen la resistencia a los antibióticos son: • Falta de rigurosidad en los horarios de toma de los antibióticos. • Uso de antibióticos sin consultar al médico. • Usar antibióticos que sobraron de otro proceso infectivo. • Falta de educación sanitaria. • Suspender el tratamiento cuando el paciente está “un poco bien”.

Antes de seguir… (página 116) I) 1) c

2) e

3) b

2. Al finalizar la estación, el virus más preponderante fue el virus respiratorio sincicial (VRS) 3. Se puede guiar a los estudiantes a obtener las siguientes conclusiones: a) El virus de la influenza se mantiene durante todo el invierno. b) Hay virus que se mantienen por toda la etapa del muestreo. c) Algunos virus se presentan siempre en la población, pero en bajo número.

Actividad 7 (página 119) a. La tendencia a lo largo de los años ha sido una disminución del número de contagios con virus hanta. Esto podría explicarse como el resultado de las campañas de prevención, así como también de una anormalidad en el número de vectores del virus (ratones). En los años 2005 y 2007 el número de contagios aumentó respecto a los años inmediatamente anteriores, quizás por el aumento de ratones, por la falta de agua en las zonas de riesgo. También se podría explicar como una situación meramente azarosa. b. Respecto a la edad promedio a la que se produjeron los casos corresponden a adultos jóvenes. c. La disminución del número de contagiados con virus hanta puede deberse a la mayor información sobre prevención del contagio entregada a la ciudadanía.

II) 1. Según el gráfico, el antibiótico más efectivo fue la cefotaxima, debido a que presentó porcentajes menores de cepas resistentes durante todo el periodo de estudio. 2. A partir de la caída de del porcentaje de cepas resistentes a la penicilina, se puede concluir que el antibiótico fue efectivo contra las cepas de S. neumoniae. Probablemente porque ocurrió una selección negativa de cepas resistentes. 3. La eritromicina tuvo una acción efectiva contra las bacterias, debido a que disminuyó el porcentaje de cepas resistentes, aunque siempre fue mayor que la cefotaxima. La cefotaxima, entre el año 2001 y 2002, presentó un aumento en el porcentaje de cepas resistentes, que pudo deberse a mutaciones que originaron genes resistentes a este antibiótico.

84

Unidad 3

Actividad 8 (página 120) a. De acuerdo a la tabla, la mayor cantidad de personas infectadas con VIH se encuentra en África subsahariana, mientras que la región del mundo con un menor porcentaje de infectados es Oceanía. b. En las regiones del mundo donde el nivel de desarrollo es bajo existe una mayor incidencia del VIH/SIDA, porque no se dispone de recursos económicos destinados a la creación de campañas preventivas efectivas, entre otras razones.

Actividad 9 (página 122) Los puntos vulnerables del ciclo viral que permitirían desarrollar estrategias terapéuticas podrían ser: inhibir la infección (entre etapas 1 y 2); inhibir la retrotranscripción (3); inhibir la integración (4); o inhibir el ensamblaje de nuevas partículas virales.

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 85

Actividad 10 (página 123) a. Linfocitos: durante la fase aguda existe un descenso pronunciado de su número hasta la sexta semana, aproximadamente, y luego repuntan un poco. Durante la fase crónica vuelven a disminuir, pero más lentamente, hasta encontrarse ausentes en las etapas terminales de la fase del sida. Carga vírica: exhibe un comportamiento inverso al de los linfocitos T CD4. Durante la fase aguda, alcanza su máximo valor en la sexta semana. Luego, durante la fase crónica, disminuyen y retoman su incremento, aunque más lentamente, alcanzando sus concentraciones más altas en la etapa terminal de la fase del sida. b. El progreso de este síndrome se caracteriza porque, como consecuencia de la infección, decaen los linfocitos T CD4, lo que se acompaña de un aumento de la carga vírica. Luego, el sistema inmune responde contra el virus, aumentando la producción de linfocitos y, con ello, disminuyendo la cantidad de virus. Sin embargo, los virus que están en la fase lisogénica, luego de activarse, aumentan y producen la inmunodeficiencia. c. En general, 200 o menos linfocitos por cada mm3 de sangre. d. Los factores que pueden influir en la extensión de la fase crónica son: la susceptibilidad individual, el estado nutricional y las condiciones generales del infectado, entre otros.

Actividad 11 (página 126) Ejemplos de preguntas que pueden preparar los estudiantes son: ¿cómo se llama el virus que produce el SIDA?, ¿el SIDA solamente se contagia por tener relaciones sexuales?, ¿solo los homosexuales tiene riesgo de contagiarse de SIDA?, ¿por qué el SIDA es una enfermedad mortal?, ¿cómo se puede prevenir el SIDA?, ¿existen tratamientos contra el SIDA?, ¿cuáles son los tratamientos que usted conoce?

Antes de seguir… (página 127) I) 1) a

2) c

3) b

II) a. Según el gráfico, cuando la enfermedad es moderada la cantidad de anticuerpos anti-hanta en la sangre es mayor que en los casos que la infección es grave. En este último caso, la cantidad de anticuerpos aumenta exponencialmente a medida que transcurren los días de infección hasta llegar a una cantidad de anticuerpos similar al de los casos moderados. b. Los pacientes que llegan al hospital con altos títulos de anticuerpos podrían indicar que con anterioridad han

tenido contacto con el virus y, por lo tanto, se han inmunizado. Es por eso que ante una segunda exposición el sistema inmune ha respondido de manera más rápida y la enfermedad se desarrolla de manera moderada. Esto también puede indicar que hay individuos naturalmente más resistentes a desarrollar la enfermedad. Se puede guiar a los estudiantes para que infieran sobre la posibilidad de realizar una inmunización pasiva utilizando el suero de pacientes resistentes que tienen altos títulos de anticuerpos anti-hanta.

Actividad 12 (página 128) Mostrar el esquema de Compatibilidad de grupos sanguíneos, que aparece en la página 90 de la sección Material anexo. a. Para un total de 4 grupos sanguíneos, existen 6 combinaciones genéticas (grupo A: AA y 0A; grupo B: BB y 0B; grupo 0: 00; y grupo AB: AB). b. El dador universal es el grupo 0 y el receptor universal es el grupo AB. c. Porque se diluyen en el plasma del receptor.

Actividad 13 (página 129) a. Porque en ese momento puede haber mezcla de la sangre fetal con la materna y producirse la inmunización de la madre. b. Si la madre (Rh–) se sensibilizó o inmunizó contra el factor Rh, el segundo hijo (si es Rh+) puede ser atacado por los anticuerpos anti–RH+, porque atraviesan la placenta.

Actividad 14 (página 130) a. Dada la utilización de inmunosupresores para evitar reacciones de rechazo, el individuo transplantado tiene disminuida la intensidad de la respuesta inmune, por lo que no se encontraría en condiciones de defenderse adecuadamente ante un patógeno. b. Porque el complejo mayor de histocompatibilidad es generado en base a combinaciones de genes alelos, por lo que es esperable que familiares cercanos posean combinaciones semejantes de estos alelos.

Biología humana y salud

85

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 86

Actividad 15 (página 131)

Enfermedad

a. La hipótesis más plausible es la promulgación, ese año, de la Ley de donación y trasplante de órganos. La existencia de una legislación al respecto disminuye significativamente las dudas del público potencialmente donante sobre el adecuado manejo y destino de los órganos donados. b. Son importantes porque informan y aclaran dudas básicas. c. Factores a discutir relevantes son: la frecuencia de enfermedades renales respecto de otras enfermedades que requieren órganos distintos al riñón; la facilidad relativa de la cirugía necesaria para llevar a cabo este tipo de trasplante. Además, los riñones, a diferencia de los órganos mencionados en el encabezado de la pregunta, son estructuras anatómicas pares que pueden seguir funcionando en ausencia del otro miembro. Por lo tanto, por cada donante habría dos potenciales receptores.

Causas

Síntomas

Tratamiento

Miastenia gravis (es una alteración de la transmisión sináptica a nivel neuromuscular).

Presencia de Debilidad anticuerpos muscular, contra los re- fatiga. ceptores de acetilcolina de la unión neuromuscular.

Administración de medicamentos anticolinesterasa. Inmunosupresores.

Artritis reumatoide (es una destrucción inflamatoria progresiva de las articulaciones y tejidos circundantes)

Reacción del sistema inmune contra las articulaciones.

Medicamentos antirreumáticos y antiinflamatorios. Inmunosupresores, en casos más graves. Fisioterapia.

Fatiga, dolor muscular generalizado, debilidad, dolor articular.

La respuesta es abierta, y dependerá de las características de la muestra representada en la encuesta. Las alergias tienen un alto porcentaje de componente hereditario, por lo cual los datos recopilados deben guiar a eso.

Para la investigación pueden sugerirse las siguiente página web: – Enciclopedia Ilustrada de Salud (Health Illustrated Encyclopedia) de A.D.A.M.B http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/encyclope dia. html

Actividad 17 (página 133)

Actividad 19 (página 135)

a. Una reacción alérgica comienza cuando un antígeno alergénico activa a los linfocitos T y B, esto inicia la producción de IgE. b. Los antihistamínicos actúan después de la activación del mastocito, bloqueando los receptores de la histamina. c. La respuesta vascular inmediata produce histamina y la respuesta vascular tardía produce citoquinas.

Los tratamientos actuales para la esclerosis múltiple consisten en aliviar sus síntomas para mantener una buena calidad de vida. La terapia con medicamentos en conjunto con la fisioterapia, la terapia ocupacional y del lenguaje ayudan a prevenir el progreso de la enfermedad y mejorar el pronostico del paciente. Los medicamentos utilizados incluyen, entre otros, interferones y anticuerpos monoclonales, que ayudan a controlar el sistema inmunitario; esteroides que disminuyen la gravedad de los ataques y sustancias que reducen los espasmos musculares.

Actividad 16 (página 132)

Actividad 18 (página 134) Características principales de algunas de las enfermedades autoinmunes son: Enfermedad

Causas

Síntomas

Tiroiditis de Hashimoto (es una inflamación de la tiroides que causa hipotiroidismo).

Reacción del Bocio, intolesistema rancia al frío, inmune fatiga, aumento contra la de peso, piel tiroides. seca, pérdida del cabello.

Enfermedad de Addison (es una insuficiencia renal provocada por un daño en la corteza suprarrenal).

Variadas. Entre ellas autoinmunidad sobre la corteza suprarrenal.

86

Unidad 3

Debilidad, fatiga, pérdida de peso, decoloración cutánea (zonas oscuras en la piel, palidez), diarrea crónica, lesiones bucales.

Tratamiento Terapia de reemplazo de hormonas tiroideas.

Administración de corticoesteroides.

Analizar el problema (página137) a. Sí, la triterapia ha sido efectiva a nivel mundial. Este tipo de terapia ha demostrado que retarda el surgimiento de síntomas de enfermedades oportunistas, así los infectados con el virus pueden vivir más tiempo. b. La monoterapia consiste en ingerir un solo tipo de medicamento antiviral; presenta la desventaja de un alto riesgo de generar resistencia en el virus, después de un año de uso. Algunos pacientes solo usan un tipo de droga, porque los costos son más bajos. c. Los medicamentos antivirales bloquean la transcriptasa reversa, porque es la enzima encargada de la retrotranscripción. Con esto se detiene desde el comienzo la posibilidad de replicación intracelular del VIH.

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 87

d. La terapia combinada consiste en la administración de dos inhibidores de la transcriptasa reversa y un inhibidor de la proteasa. La proteasa es la enzima responsable de escisión de las nuevas proteínas del VIH, proceso necesario para que puedan unirse al ARN viral durante el ensamblaje de las nuevas partículas virales. Por lo tanto, con la terapia combinada se bloquea la replicación viral en dos frentes para evitar que infecten a otras células. e. El test de resistencia es de utilidad, porque permite analizar el tipo de virus que cada persona tiene en el cuerpo y la resistencia que éste ejerce a los diferentes medicamentos disponibles. Así los médicos pueden conocer anticipadamente los fármacos más eficaces para tratar a sus pacientes. Una vez al día, aparece al menos una mutación capaz de determinar resistencia a las drogas en una partícula viral, incluso aunque el paciente no esté recibiendo fármacos. Esto explica que al iniciar el tratamiento por primera vez se encontrarán virus naturalmente resistentes o en vías de lograr acumular mutaciones suficientes para que aparezca resistencia. En otros países la resistencia se presenta hasta en el 37% de los pacientes recién infectados y aumenta a un 75% en quienes ya han recibido una terapia. Si bien el examen es de un alto precio, su costo puede verse compensado en evitar la administración de terapias que no resultarán efectivas.

Evalúa tu actitud a. Respuesta abierta. b. Respuesta abierta. Guiar a los alumnos en la discusión, enfatizar que en las sociedades humanas se debe velar por la igualdad de oportunidades de todos sus miembros. Por lo tanto, el acceso a salud es un derecho de cada ciudadano. c. Respuesta abierta. El desconocimiento sobre las formas de contagio, principalmente es causa de prejuicios contra las personas infectadas con VIH.

Proyecto (página 139) a. La respuesta es abierta, y dependerá de las características de la muestra representada en la encuesta. b. En este caso también se cumple lo señalado para la pregunta anterior, se espera una mayor disposición a donar órganos a familiares cercanos. c. Factores involucrados, entre otros, son: edad, sexo, ocupación (alumnos/profesores).

Conectando conceptos (página 141) 1. Las bacterias son células que pueden ser atacadas por virus. 2. El SIdA es una enfermedad que puede progresar más rápido debido a la mayor resistencia del virus a los fármacos. 3. Los agentes patógenos infectan órganos y tejidos, alterando la inmunidad del organismo. 4. Algunas bacterias son patógenos que generan resistencia a los antibióticos. 5. El VIH infecta las células T, generando el síndrome de inmunidad adquirida o SIdA. 6. Los virus producen enfermedades en los órganos. 7. Los patógenos oportunistas atacan el organismo cuando el virus del SIdA infecta los linfocitos. 8. En la etapa terminal del SIdA, la infección por bacterias oportunistas altera el funcionamiento de los órganos de los sistemas.

Evaluación de la unidad (página 93 de la guía) 1. c

2. a

11. c 12. c

3. a 13. c

4. c

5. a 14. e

6. e 15. a

7. c 16. e

8. b

9. e 10. e

17. a

d. Respuesta abierta.

Lectura científica (página 138) a. Porque es un virus que está constantemente mutando hacia nuevas cepas patógenas. b. La importancia sería contrarrestar la enfermedad, debido a que existe un alto riesgo de que la gripe aviar se transforme en pandemia. c. A nivel mundial y en Chile el estado epidemiológico es el de brote.

Biología humana y salud

87

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 88

Trabajo con los preconceptos Agentes patógenos y sistema inmune Es importante realizar la conexión con la unidad anterior, respecto a las características de los agentes patógenos, como también del funcionamiento del sistema inmune frente a estos agentes. Señalar que el organismo responde de diversas formas

frente a virus y bacterias, señalando que solo las enfermedades bacterianas son tratadas con antibióticos. Solicitar a los estudiantes que describan la acción del sistema inmune frente al ingreso de una bacteria patógena, y lo mismo cuando ingresa un virus.

Ampliación de contenidos Enfermedades respiratorias En nuestro país, las infecciones respiratorias agudas (IRA) son una de las enfermedades más frecuentes que afectan a la población infantil y a los adultos mayores durante el otoño y el invierno; representando en la temporada invernal más de un 40% de las atenciones realizadas en consultorios. Las IRA son infecciones de las vías respiratorias provocadas principalmente por el virus de la influenza y el virus respiratorio sincicial. Las bajas temperaturas, la humedad, los lugares cerrados y hacinados y el uso de calefacción contaminante (estufas a parafina o leña) constituyen el ambiente propicio para la aparición de estas enfermedades. El principal factor que favorece las infecciones respiratorias es la contaminación atmosférica, debido a que las partículas contaminantes provocan la irritación, el deterioro y el aumento de las secreciones de la mucosa respiratoria, convirtiéndose en un lugar adecuado para la infección por virus y bacterias. Los síntomas comunes de las infecciones respiratorias agudas son fiebre, dificultad para respirar, tos y malestar general. En las infecciones respiratorias virales el tratamiento es sintomático, es decir, se administran medicamentos que no destruyen al agente causante de la enfermedad, sino que alivian los síntomas y la hacen más soportable. En muchos casos, el cuadro infeccioso no dura más de cuatro o cinco días y se puede manejar con reposo en casa, bebiendo abundante líquido y siguiendo las indicaciones médicas. Por lo general, se

Protocolo reacción de aglutinación El fenotipo ABO de un individuo se determina normalmente por las reacciones de aglutinación de sus glóbulos rojos en presencia de los antisueros Anti A, Anti B y Anti AB. 1. Tome el dedo índice de una persona voluntaria para realizar el procedimiento. 2. Limpie y desinfecte la yema utilizando un algodón empapado en alcohol. 3. Con una aguja desinfectada pinche la yema del dedo y deje caer una gota de sangre sobre un portaobjetos.

88

Unidad 3

sugiere controlar la fiebre con antipiréticos, y en caso de presentar tos, no se deben administrar antitusivos. Por el contrario, la tos es un mecanismo de defensa del organismo, que ayuda a eliminar secreciones de las vías respiratorias. Por eso se recomienda ayudar a desobstruir los bronquios mediante el tratamiento con inhalador. La forma de contagio de las enfermedades respiratorias es por contacto directo (dar la mano, besar) y a través de las secreciones de la nariz y la boca (al hablar, toser o estornudar). Entre las recomendaciones para evitar el contagio de alguna infección respiratoria aguda están las siguientes: – Evitar cambios bruscos de temperatura. – Evitar la exposición en ambientes con alta concentración de personas (centros comerciales, cines, supermercados, jardines infantiles y colegios). – Evitar la exposición a contaminantes ambientales. – Cubrirse boca y nariz con pañuelos desechables al estornudar o toser. Lavarse las manos para no contagiar a otras personas. – Lavar con agua caliente y jabón los utensilios para comer usados por personas enfermas. – Si está enfermo, no saludar directamente a otras personas. – Consumir verduras y frutas ricas en vitamina A y C (naranja, mandarina, limón, zanahoria, piña, papaya).

4. Deje caer una gota del reactivo comercial (Anti A, Anti B o Anti AB) sobre la gota de sangre. 5. Mezclar el reactivo y la muestra de sangre dentro de un área de unos 2 cm de diámetro, moviendo la lámina de forma suave y continua. Al cabo de unos minutos realizar una observación macroscópica. Si se observa aglutinación, el resultado es positivo. 6. Todas las pruebas aparentemente negativas deben leerse microscópicamente al cabo de 5 minutos.

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 89

Material anexo

(Material fotocopiable) Mecanismos de acción de los antibióticos

Antibiótico

Modo de acción

B-lactaminas Glicopéptidos Fosfomicina

Inhibición de la síntesis de la pared bacteriana.

Isoniazida Pirazinamida Etambutol

Inhibición de la síntesis de los ácidos micólicos, presentes en las membranas de las micobacterias.

Aminósidos Tetraciclinas Fenicolados Macrólidos Lincosamidas Estreptograminas Ácido fúsico

Inhibición de la síntesis proteica.

Rifampicina Quinolonas Sulfamidas Trimetoprima Nitroimidazoles

Inhibición de la síntesis de los ácidos nucleicos o de su estructura.

Polixyminas

Alteración de la membrana.

Fuente: revista Mundo Científico n° 197, enero 1999.

Biología humana y salud

89

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 90

Material anexo

(Material fotocopiable)

Esquema de compatibilidad e incompatibilidad sanguínea

0

A

B

AB

Nota: la dirección de las flechas indica quién dona sangre a quién.

90

Unidad 3

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 91

Material anexo

(Material fotocopiable) Ciclo del virus de la inmunodeficiencia humana

Biología humana y salud

91

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 92

Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: Trasplantes e inmunosupresores

Nombre:

Curso:

Fecha:

• El siguiente gráfico muestra los resultados de un estudio comparativo del porcentaje de supervivencia de pacientes trasplantados de hígado que fueron tratados con 2 medicamentos inmunosupresores diferentes: corticoesteroides y ciclosporinas. Corticoesteroides

Sobrevivencia (%)

Ciclosporinas

1

• A par tir del análisis, responde:

2

3

4

5

6

Tiempo después del trasplante (meses)

a. ¿Cómo evoluciona el porcentaje de supervivencia al trasplante, a lo largo del tiempo, para cada tratamiento con inmunosupresores?

b. ¿Cuál de las dos drogas inmunodepresoras presenta mejores resultados? Explica.

c. ¿Por qué se debe administrar este tipo de drogas al efectuar un trasplante? Explica.

92

Unidad 3

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 93

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 3: Biología humana y salud

Nombre:

Curso:

Fecha:

Instrucciones: Lee atentamente cada una de las preguntas que aparecen a continuación y sus alternativas, encierra en un círculo la que consideres correcta. Cada pregunta tiene 5 alternativas designadas con las letras a, b, c, d y e, de las cuales solo una es la correcta. 1. La resistencia bacteriana a los antibióticos puede estar determinada por la presencia de: a) cápsula. b) mitocondrias. c) plásmidos. d) flagelo. e) pared celular. 2. Recientemente se ha reportado que el VIH puede infectar células del organismo humano que carecen de proteínas de superficie CD4. En este caso, la infección podría relacionarse con: a) la presencia de otros componentes de membrana que participan en la fusión. b) la existencia de otras variedades de virus que son menos virulentas. c) que no se requiere este receptor de membrana para la infección del virus. d) que la infección es menos específica de lo que se pensaba. e) ninguna de las anteriores. 3. Una a) b) c) d) e)

sustancia reconocida como extraña por las células del sistema inmune es considerada: antígeno. anticuerpo. inmunoglobulina. interferón. citosina.

4. Es correcto indicar del VIH, que: I) destruye linfocitos T de ayuda. II) es un retrovirus. III) causa el síndrome de inmunodeficiencia adquirida. IV)destruye el órgano formador de linfocitos. a) b) c) d) e)

I y II II,III y IV I, II y III III y IV I,II,III, IV

Biología humana y salud

93

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 94

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 3: Biología humana y salud

5. La reacción de rechazo a un injerto: a) b) c) d) e)

no se presenta cuando se realiza con tejido de un gemelo monocigótico. se inicia en un órgano llamado timo. es un ejemplo de inmunidad pasiva. ocurre de manera leve después de una inmunización. produce anticuerpos monoclonales.

6. En las respuestas alérgicas: a)

el antígeno se une al anticuerpo en las células B.

b)

las células B producen anticuerpos para la sustancia extraña.

c)

los anticuerpos se unen al antígeno y a los mastocitos.

d)

la estimulación de los mastocitos provoca la liberación de histamina.

e)

todas las anteriores son correctas.

7. Respecto a la peste bubónica, es correcto indicar: I) es producida por un tipo de bacteria conocida como Yersinia pestis. II) el vector del agente patógeno son las pulgas de la rata. III) ha sido una de las enfermedades virales más importantes de la historia. IV)en la edad media falleció la mitad de la población mundial. a) b) c) d) e)

II y III I, II y III I, II y IV II, III y IV I, II, III y IV

8. La diferencia entre las sustancias bacteriostáticas y bactericidas es que las primeras: a) b) c) d) e)

94

eliminan a las bacterias patógenas. evitan la multiplicación de los gérmenes. erradican una enfermedad destruyendo a las bacterias y sus esporas. actúan a nivel del ADN de los patógenos. ninguna de las anteriores son correctas.

Unidad 3

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 95

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 3: Biología humana y salud

9. ¿De qué manera pueden actuar los antibióticos sobre las bacterias? I) Alterando la replicación del ADN bacteriano. II) Interfiriendo en la anabolismo proteico. III) Inhibiendo la síntesis de la pared celular. IV)Alterando la función de la membrana celular. a)

III y IV

b)

I y IV

c)

I, II y III

d)

II, III y IV

e)

I, II, III y IV

10. La resistencia bacteriana a los antibióticos se produce porque: a)

surgen cepas resistentes a ciertos antibióticos.

b)

por mutaciones se originan genes resistentes.

c)

existen genes resistentes en el cromosoma bacteriano o en el plásmido.

d)

existe una presión selectiva del antibiótico.

e)

todas las anteriores son correctas.

11. En la mayoría de los casos para detectar la seropositividad frente al VIH, se realiza la prueba ELISA, que consiste en determinar la presencia de anticuerpos anti VIH en una muestra de suero del posible infectado. Sin embargo, también es posible detectarlo mediante: I) un cultivo vírico. II) detección de antígeno viral. III) amplificación de una parte del material genético del virus. IV)análisis de las células infectadas del huésped. a)

II y III

b)

III y IV

c)

I, II y III

d)

I, II y IV

e)

I, II, III y IV

Biología humana y salud

95

72-97 U3_guia biolo 2º 16-12-11 9:47 Página 96

Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 3: Biología humana y salud

12. ¿Qué marca el inicio de la infección viral por VIH? a) b) c) d) e)

El ingreso del virus a la sangre. La unión del virus con los anticuerpos anti VIH. La unión de la proteína CD4 de los linfocitos, con la gp 120 de la superficie viral. La fusión del ADN del huésped con el ADN viral. La retrotranscripción del ARN viral.

13. “El síndrome de inmunodeficiencia se ha declarado, el sistema inmune ha sido superado y ya se manifiestan las enfermedades oportunistas”. La anterior descripción corresponde a la etapa del sida conocida como: a) b) c) d) e)

fase fase fase fase fase

crónica. aguda. de desarrollo. de contagio. de sobrevida.

14. Las medidas de prevención contra el sida, incluyen: a) b) c) d) e)

abstinencia sexual. pareja sexual única. uso correcto del preservativo. uso de inyecciones desechables. todas las anteriores son correctas.

15. ¿Por qué la eritroblastosis fetal es más grave en un segundo embarazo Rh+? a) b) c) d) e)

96

Porque la madre produjo anticuerpos anti Rh que atraviesan la placenta. Porque en la sangre hay un gran número de linfocitos B. Porque en el segundo hijo hay mayor cantidad de anticuerpos contra el factor Rh. Porque la madre tiene una gran cantidad de suero. Todas las anteriores son correctas.

Unidad 3

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 3: Biología humana y salud

16. Respecto al rechazo de transplantes es verdadero que: I) a mayor consanguinidad, menor probabilidad de rechazo. II) se relaciona con un grupo de glicoproteínas de casi todas las células del cuerpo. III) están involucradas las moléculas de histocompatibilidad mayor. IV)las proteínas del grupo CHM actúan como antígenos. a)

I y IV

b)

I y III

c)

II,III y IV

d)

I,III y IV

e)

I, II, III y IV

17. ¿De qué manera se trata actualmente el rechazo de órganos transplantados? a)

Con drogas inmunosupresoras o inmunodepresoras.

b)

Activando a las células del trofoblasto.

c)

Inhibiendo la acción de los linfocitos T.

d)

Activar la acción de las proteínas CHM de clase I y II.

e)

Todas las anteriores son correctas.

Biología humana y salud

97

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 98

UNIDAD

4 Organismo y ambiente Propósito de la unidad Esta unidad se centra en el estudio de las interacciones que se dan en los ambientes naturales, entre los organismos que los habitan, y las consecuencias poblacionales de estas conductas. Se pretende que los estudiantes comprendan las causas que originan el crecimiento de las poblaciones, las relaciones evolutivas

entre organismos, y aborden en tema del impacto que el ser humano causa sobre el ecosistema, adoptando una postura frente a ello. Además, a lo largo de la unidad se espera que analicen información y formulen explicaciones de procesos biológicos, a partir de ejemplos y de la interpretación de gráficos y tablas.

Objetivos Fundamentales Verticales • Entender y valorar la interdependencia entre organismos como determinante en las propiedades de las poblaciones, los problemas ambientales desde la perspectiva de la organización jerárquica de la naturaleza, y la versatilidad e imaginación del hombre para modificar los diversos sistemas ecológicos. • Entender y valorar la confluencia de factores biológicos,

sociales, éticos y culturales en problemas vinculados a la salud y del medioambiente. • Informarse, interpretar y comunicar, con lenguaje y conceptos científicos, datos cuantitativos y cualitativos sobre observaciones biológicas descriptivas y experimentales.

Marco curricular Contenidos Mínimos Obligatorios

Aprendizajes esperados

• Interacciones entre organismos.

Los alumnos y alumnas saben y entienden:

• Poblaciones y comunidades.

• La distribución, abundancia y diversidad de los seres vivos depende tanto de sus relaciones con el medio abiótico como del tipo de interacciones con otros seres vivos.

• Ecología y sociedad.

• Las especies que interactúan, coevolucionan según sus modos de interacción. • Las poblaciones son conjuntos de individuos de la misma especie que comparten un mismo hábitat y tienen una alta probabilidad de reproducción. • El crecimiento poblacional puede ser exponencial o sigmoídeo. • Existen factores de regulación poblacional que pueden ser densodependientes o densoindependientes.

98

Unidad 4

Habilidades Los alumnos y alumnas mejoran sus habilidades de: • Integrar conocimientos previos y actuales, para extraer nueva información. • Interpretar y construir gráficos y tablas. • Generar una actitud crítica frente a los problemas ambientales. • Generar y promover acciones de protección del ambiente.

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 99

Contenidos Mínimos Obligatorios

Habilidades

Aprendizajes esperados • La sobrevivencia de los individuos a distintas edades varía en las poblaciones, reflejándose en la composición etaria. • Las comunidades están formadas por conjuntos de poblaciones que interactúan de diversas formas. • La estructura y composición de especies de los ecosistemas presentan un equilibrio en el tiempo, a menos que sea alterado. • El desarrollo tecnológico ha traído consigo un uso creciente de recursos naturales no renovables, generando grandes fuentes de contaminación (petróleo). • La velocidad de recuperación de un sistema ecológico dañado es mayor mientras mayor sea su diversidad específica.

Objetivos Fundamentales Transversales – Capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente.

– Capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. – Proteger el entorno natural y sus recursos como contexto de desarrollo humano.

Organización de la unidad Organismo y ambiente

Interacciones entre los seres vivos

Competencia

Evolución

Crecimiento poblacional

Tipos de crecimiento

Población humana

Ecosistema y ser humano

Organismo y ambiente

99

100

Objetivos Contenidos

Sugerencias metodológicas

Unidad 4

nicho ecológico.

• Definir el concepto de

interacción intraespecífica e interespecífica, a través de ejemplos.

• Explicar el concepto de

155

características de las poblaciones.

• Definir cuáles son las

154

interespecífica e intraespecífica.

• Interacción

poblaciones.

• Atributos de las

comenten sus respuestas con su compañero o compañera de banco.

• Pedirles que desarrollen individualmente la actividad 1 y después

Efectos sobre los organismos _ Competencia Parasitisimo de una + Depredación Mutualismo población A

Efectos sobre los organismos de una población B _ +

cuadernos, sobre algunos tipos de interacciones. Por ejemplo,

• Invitar a los estudiantes a completar un cuadro resumen en sus

anoten y respondan las primeras tres preguntas de inicio del tema. Estas servirán como preguntas de activación del tema a tratar.

• Antes de comenzar con el tratamiento de las páginas, pedirles que

de las características de las poblaciones, para iniciar el tratamiento de los contenidos de la unidad. Pedirles que comenten las preguntas iniciales y preguntarles acerca de la importancia de conocer los atributos que caracterizan a las poblaciones biológicas. Mostrarles el esquema de los Factores que pueden provocar cambios en la densidad de una población, que aparece en el Material anexo.

• Se pretende que los estudiantes indaguen información respecto

Exploración inicial planteada en esta página y que comenten en grupos sus respuestas. Luego, invitarlos a desarrollar la actividad.

• Pedirles que respondan intuitivamente la pregunta de la

• Organismo. 152 y 153 • Reconocer los • Invitar a los estudiantes a leer la introducción y objetivos en la aprendizajes que se sección Al finalizar la unidad, de la página 152, solicitándoles que • Ambiente. espera lograr en la unidad. los recuerden durante el desarrollo de la unidad. Pedirles que escriban estas oraciones como afirmaciones en su cuaderno y • Interacciones. • Reconocer errores luego indiquen si conocen lo expuesto (+), no lo conocen (-), o conceptuales • Población biológica. pueden explicarlo a un compañero o compañera (++). (preconceptos) relacionados con el tema • Pedirles que realicen la actividad propuesta en la sección Trabajo de la unidad: “Organismo, con los preconceptos, de la página 116 de esta guía, para detectar ambiente, interacciones y errores conceptuales relacionados con los temas de esta unidad. población biológica”.

Páginas

Planificación de la unidad

correctamente 2 de las 3 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 1 si responden

pedirles que revisen estas respuestas, para reforzar lo que van aprendiendo.

• A medida que van avanzando en la unidad,

las respuestas dadas en el análisis de la actividad indagatoria inicial.

• Pedirles que entreguen por grupo un informe con

desarrollar completamente la evaluación diagnóstica, se encuentra en el nivel de progreso número 6 del Mapa de progreso de los seres vivos.

• Considerar que, si el estudiante puede

Antes de comenzar, y discutir con los estudiantes esos resultados.

• Analizar las respuestas entregadas en la sección

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 100

Objetivos

evolución

• Competencia y

competencia

• Intensidad de la

competencia

• Efectos de la

explotación y competencia por interferencia.

• Competencia por

intraespecífica e interespecífica.

• Competencia

Contenidos

gráficos de depredadores y presas en un ecosistema dado.

• Analizar e interpretar

depredadores.

• Reconocer los tipos de

160 y 161 • Caracterizar la depredación • Depredación y sus y reconocer sus efectos. efectos.

la competencia en la evolución.

• Comprender el efecto de

158 y 159 • Analizar e interpretar, a partir de gráficos, los efectos de la competencia entre especies.

competencia por explotación y competencia por interferencia, infiriendo los tipos de competencia intraespecífica e interespecífica.

• Investigar tipos de

156 y 157 • Explicar los factores que producen competencia entre los seres vivos.

Páginas

relación entre presa y depredador es muy delicada, ya que en el caso de que desaparezca el depredador puede significar que la presa se convierta en plaga y, por lo tanto, generarse un efecto negativo sobre el ecosistema.

• Invitarlos a realizar las actividades de las páginas y comentar que la

considerándose eminentemente entre animales. Sin embargo, indicar que también se presenta en relaciones del tipo planta-animal (herbivoría). Ver guía de trabajo Depredación, del Material anexo.

• Mencionar que la depredación se da de distintas formas,

en la pizarra y solicitarles que los clasifiquen de acuerdo a si son depredadores especialistas o generalistas los que participan en cada ejemplo.

• Pedir a los estudiantes que den ejemplos de depredación. Anotarlos

en la página 119 de la sección Material anexo.

• Invitarlos a desarrollar la guía de trabajo Competencia que aparece

que hace un organismo o especie de los recursos, a la manera en que establece interacciones con los factores bióticos y abióticos del ambiente y al hábitat o lugar donde vive. De acuerdo a las ideas propuestas por E. Hutchinson, el nicho ecológico de un organismo estaría representado por un hipervolumen de n variables. Cada variable representa un eje del nicho ecológico, por ejemplo, un rango de concentración salina en que los organismos de una especie acuática en particular pueden vivir.

• Retomar el concepto de nicho ecológico, que corresponde al uso

género Paramecium en sus experimentos. Los protozoos son organismos unicelulares pertenecientes al reino protista, que no tienen clorofila y cuyas células se asemejan a las animales.

• Indicar a los estudiantes que Gause utilizó distintos protozoos del

en parejas la relevancia que tiene la competencia, desde el punto de vista evolutivo.

• Invitarlos a desarrollar la actividad 2, de la página 157, y a discutir

¿por qué esta ave produce daño en Chile?, ¿qué se puede hacer al respecto?

• Pedirles que lean el Biodatos, de la página 156, y preguntarles:

animales de distintas especies, pastando o depredando a otros animales, y luego solicitar a los estudiantes que respondan en sus cuadernos las dos primeras preguntas de la página 156.

• Se sugiere iniciar el tema de la clase observando imágenes de

Sugerencias metodológicas

correctamente el significado de las crestas de ambas curvas en el gráfico.

• Considerar lograda la actividad 6 si determinan

al menos dos ejemplos para cada tipo de depredador.

• Considerar lograda la actividad 5 si identifican

159, si responden correctamente 1 de las 2 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 4, de la página

158, si responden correctamente 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 3, de la página

correctamente 1 de las 2 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 2 si responden

principales características de la competencia intraespecífica e interespecífica y con ejemplos de cada tipo.

• Solicitarles que construyan en cuadro con las

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 101

Organismo y ambiente

101

Objetivos Contenidos Sugerencias metodológicas

102

Unidad 4

procesos evolutivos asociados a la herbivoría.

• Comprender los

de la herbivoría.

herbivoría.

• Comprender los efectos • Efectos de la

164 y 165 • Reconocer la herbivoría. • Herbivoría.

herbivoría no siempre termina con la muerte de la presa, pues muchas veces esta continúa desarrollándose.

• Invitarlos a leer la página 164 y destacar la idea de que la

¿qué otros tipos de depredación pueden existir?

• Preguntarles: ¿la depredación solo se observa entre animales?,

162 y 163 • Reconocer las dinámicas • Dinámicas • Preguntarles: ¿la densidad de una población de depredador poblacionales que se dan poblacionales entre siempre depende de la densidad de población de la presa? entre un depredador y depredadores y presas. Evidenciar que existen organismos que no presentan solo su presa. una dieta, y que a veces deben variar las presas para • Depredación y sobrevivir. Invitarlos a observar los gráficos 4.4 y 4.5 • Comprender el proceso evolución. presentados en la página. evolutivo que ha tenido la depredación. • Pedirles que, en parejas, realicen la actividad 7 y que comenten los análisis realizados. • Evaluar los conocimientos adquiridos hasta el momento.

Páginas

correctamente 1 de las 2 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 8 si responden

• Desarrollan la guía de trabajo Depredación, de la página 120 del Material anexo.

Evaluar formativamente la sección Otra forma de aprender. Considerar la importancia del proceso metacognitivo en el aprendizaje de los estudiantes. Invitarlos a recordar las maneras cómo aprenden mejor, para aplicarlas en las próximas situaciones de aprendizaje. Para evaluar los atributos de la animación, considerar la claridad del contenido presentado y la creatividad al hacerlo.

Incorrecto: no responde ninguna pregunta del primer ítem de la evaluación y solo 1 del segundo.

Medianamente correcto: solo responde 1 de las preguntas de selección múltiple y 1 de las preguntas propuestas de análisis de la figura.

Correcto: responde correctamente las 2 preguntas propuestas de selección múltiple y al menos 2 de las 3 preguntas propuestas en la segunda parte de la evaluación.

seguir…, de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad Antes de

correctamente 2 de las 3 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 7 si responden

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 102

Objetivos Contenidos

interacciones de comensalismo y mutualismo.

• Caracterizar las

ejemplos, la simbiosis en los seres vivos.

• Explicar, a través de

168 y 169 • Comprender los procesos evolutivos relacionados con el parasitismo.

parasitoidismo.

• Caracterizar el

tipos de parásitos.

• Identificar los diferentes

• Mutualismo.

• Comensalismo.

evolución.

• Parasitismo y

166 y 167 • Reconocer el parasitismo • Parasitismo. como una de las • Parasitoidismo. relaciones más frecuentes entre seres vivos.

Páginas

Tipo de parásito Vector de la que la produce enfermedad

Cómo se transmite

sobre otras enfermedades parasitarias, como triquinosis, oxiuriasis, ascariasis e hidatidosis, y pedirles que realicen un esquema indicando la enfermedad, el parásito que la produce, el hospedero, los mecanismos de contagio y sus consecuencias en el hospedero.

• Invitarlos, para reforzar los contenidos, a investigar

Enfermedad del sueño.

Malaria

Mal de Chagas.

Enfermedad

como la siguiente, recopilan la información adecuada.

• Considerar lograda la actividad 9 si, en una tabla

Sugerencias de evaluación

comensalismo y mutualismo presentes en su localidad o región.

• Invitar a los estudiantes a reconocer relaciones de

• Para establecer una la relación evolutiva de parasitismo entre

• Considerar lograda la actividad 10 de la página 168 si realizan el cuadro comparativo con la información dos especies, es recomendable presentarles un ejemplo físico correcta. de la situación. Una forma sencilla es cortar una rama de álamo, sauce, acacio o maitén infectado por quintral (parásito epífito) o • Considerar lograda la actividad 11 si responde una fotografía de un quisco (Echinopsis chilensis) parasitado por correctamente 3 de las 4 preguntas propuestas. muérdago (Tristerix aphyllus). A partir de estos ejemplos, indicar Reforzar la idea de que estas relaciones simbióticas que estas son estrategias que han permitido a estos organismos son necesarias para el desarrollo de los ecosistemas. sobrevivir en el tiempo y pasar de generación en generación adaptándose a las nuevas circunstancias ambientales.

organismo causante de daño a un organismo hospedero ha sido, en general, descartada, dado que el parasitismo es una asociación obligatoria donde el parásito depende metabólicamente de su hospedero, por lo que el llevarlo a la muerte sería una actividad que, a largo plazo, podría llevar a la extinción de ambas especies.

• Es importante señalar que la definición de parásito como un

relación al significado del término, siendo más correcto hablar de “hospedero”. Sin embargo, es preciso indicarle a los estudiantes que en la literatura científica es más común la utilización del término “huésped” para referirse al organismo afectado por el parásito.

• Destacar que el término “huésped” no es el más adecuado en

pregunten: ¿en mi cuerpo viven otros organismos que desconozco?, ¿por qué? Posteriormente explicarles que en todo el cuerpo compartimos con microorganismos que viven a expensas de nosotros, ayudándonos con, por ejemplo, la digestión de los alimentos, y otros que nos producen enfermedades cuando su concentración aumenta significativamente.

• Para iniciar el trabajo invitar a los estudiantes a que se

Sugerencias metodológicas

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 103

Organismo y ambiente

103

104

Unidad 4

Contenidos

de crecimiento exponencial y logístico.

• Caracterizar las formas

172 a 174 • Reconocer que las poblaciones tiene dos tipos de crecimiento: exponencial o logístico. exponencial y logístico.

• Crecimiento

poblaciones.

• Crecimiento de las

• Mutualismo y 170 y 171 • Comprender los evolución. procesos evolutivos asociados al mutualismo. • Amensalismo. • Explicar las interacciones • Cooperación. de amensalismo y cooperación en el ecosistema.

Objetivos

Años

1830 1930 1960 1975 1986 2007

qué se deben esas diferencias? Fundamenta. Las diferencias observadas se deben a que el crecimiento observado solo muestra datos de crecimiento, a diferencia del crecimiento observado en los renos, lo que puede deberse a que estos animales que se ven más afectados por los cambios en el ecosistema que el ser humano, quien a mejorado su interacción con el medio y puede sobrevivir exitosamente en casi cualquier lugar del planeta.

• Al comparar los gráficos, preguntarles: ¿qué diferencias observas?, ¿a

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

Crecimiento población humana

población humana actual. Comentarles que esta población es un claro ejemplo de crecimiento exponencial. Pedirles que, con el dato averiguado y los entregados por el Biodatos de la página 173, construyan un gráfico y lo comparen con el que aparece en la misma página. El gráfico podría ser similar al siguiente:

• Pedir a los estudiantes que averigüen el tamaño aproximado de la

y cooperación, para desarrollar, a modo de resumen, la actividad 13, propuesta en la página 171.

• Invitar a los estudiantes a revisar los conceptos de amensalismo

investigaciones desarrolladas por Lynn Margulis, científica estadounidense, que manifiesta que las células eucariontes son verdaderos “consorcios simbióticos”, es decir, que las células no tendrían tan solo un simbionte, sino que varios.

Sugerencias metodológicas • Comentar que la teoría de la endosimbiosis es producto de las

Millones de personas

Páginas

si responde correctamente 2 de las 3 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 15, de la página 174,

correctamente al menos 2 de las 3 preguntas planteadas.

• Considerar lograda la actividad 14 si responde

si responde correctamente las 2 primeras preguntas.

• Considerar lograda la actividad 13, de la página 172,

Evaluar formativamente la sección Otra forma de aprender.

Medianamente correcto: solo responde 1 de las preguntas.

Correcto: responde correctamente las 2 preguntas propuestas.

seguir…, de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad Antes de

informe con información precisa, que cuente con una introducción, la revisión bibliográfica de al menos 3 textos o direcciones electrónicas, las citas bibliográficas adecuadas y conclusiones.

• Considerar lograda la actividad 12 si presentan un

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 104

Objetivos Contenidos Sugerencias metodológicas

conocimientos adquiridos hasta el momento.

• Evaluar los

de las curvas de sobrevivencia de las poblaciones.

• Comprender el análisis

proyecciones de crecimiento de la población humana.

• Conocer las

supervivencia.

• Patrón de

crecimiento de la población humana.

• Proyecciones de

de la población humana.

• Composición etaria

humana.

• La población

en expansión, estacionaria y en contracción.

178 a 180 • Comprender la composición etaria de la población humana.

• Diagramas

poblaciones.

proporción de sexo en las poblaciones, en base a diagramas poblacionales (pirámides poblacionales).

los tres tipos de patrones de supervivencia, invitándolos a analizar el gráfico de la página 180 antes de abordar el contenido.

• Pedirles que indiquen lo que ellos entienden que diferencia a

Chile (2002), la población se incrementó en 1.701.940 personas, con un crecimiento anual de 1,2 personas por cada 100 habitantes, en los últimos 10 años. Preguntarles: ¿qué importancia tiene este hecho para nuestra población? Relacionar estos datos con los de distintas regiones del mundo, a partir de las actividades 19 y 20.

• Iniciar el tema indicando que, a partir del último censo en

pedirles que busquen la proyección por edades y sexos de su ciudad o provincia. En base a la información recaudada, pedirles que elaboren un diagrama poblacional. Preguntarles: ¿es posible considerar a los habitantes de una ciudad como una población?, ¿a qué tipo de población corresponde su ciudad o provincia?

• Visitar la página del instituto nacional de estadísticas www.ine.cl y

• Composición de las • Discutir las características de la composición etaria y de la

poblacionales.

composición etaria de las poblaciones.

• Comprender la

• Reconocer poblaciones

177

crecimiento r y K.

• Estrategias de

175 y 176 • Identificar e interpretar • Factores denso• Antes de iniciar el trabajo de las páginas, pedirles que respondan los factores que regulan dependientes y la pregunta inicial de la página 175. Invitarlos a desarrollar la densoel crecimiento de las actividad 16, para luego diferenciar entre las estrategias r y K de independientes que poblaciones. crecimiento poblacional. regulan el • Invitarlos a sintetizar el contenido de las páginas, realizando la crecimiento de las actividad 17, de la página 176. poblaciones.

Páginas

Incorrecto: no responde ninguna pregunta o solo 1.

Medianamente correcto: solo responde 2 de las preguntas propuestas.

Correcto: responde correctamente 3 de las 4 preguntas de la evaluación.

seguir…, de acuerdo a los siguientes indicadores:

• Evaluar el desarrollo de la actividad Antes de

correctamente ambas preguntas propuestas, relacionadas con el crecimiento poblacional en nuestro país.

• Considerar lograda la actividad 20 si responde

si responden correctamente al menos 2 de las 3 preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 19, de la página 178,

correctamente 2 de las 3 preguntas propuestas en relación con los diagramas de estructuras de edades.

• Considerar lograda la actividad 18 si responde

- Conceptos adecuados. - Relaciones significativas. - Ejemplos adecuados. - Niveles jerárquicos. - Conectores adecuados.

acuerdo a los siguientes criterios:

• Evaluar el mapa conceptual de la actividad 17, de

información sobre al menos 5 especies de seres vivos y logran determinar adecuadamente sus estrategias de crecimiento.

• Considerar lograda la actividad 16 si investigan

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 105

Organismo y ambiente

105

106

Objetivos Contenidos

Unidad 4

del ser humano sobre los ecosistemas.

• Dimensionar el efecto

ser humano sobre los ecosistemas.

• Apreciar el efecto del

las especies con problemas de conservación.

• Promover el cuidado de

184 y 185 • Analizar algunos de los efectos que el ser humano ha causado en los ecosistemas.

183

• Cambio climático.

ecosistema de la acción humana.

• Efectos en el

• Comunidades. 181 y 182 • Comprender el concepto de comunidad. • Formación de las • Conocer las principales comunidades. características de las comunidades.

Páginas

científico que tiene el documento. Pedirles que respondan las preguntas planteadas y que luego establezcan al menos dos preguntas más para este mismo tema.

• Invitarlos a leer la página 184 y manifestar el carácter de extracto

establecimiento para aplicar en un trabajo de campo lo aprendido a lo largo de la unidad. Es importante, a la hora de salir fuera de la ciudad en una actividad de esta índole, conocer de antemano las características del lugar antes de ir con los estudiantes. Se sugiere aplicar el Proyecto propuesto en la página 187.

• Organizar una salida a terreno a alguna reserva cercana al

contra el ambiente y el ecosistema, integrándolo a la discusión.

• Solicitar a los estudiantes otras situaciones en las que se atente

económico/ desarrollo sustentable”. Destacar la utilización de conceptos biológicos adquiridos durante el trabajo en la unidad.

• Organizar un debate en el que se plantee el dilema “crecimiento

que determinen el bioma al que pertenece.

• Pedirles que ubiquen su región en el esquema de la página 182 y

más representativas de su región. Para ello, pueden consultar atlas geográficos, enciclopedias o visitar páginas en internet. Luego, realizan un esquema de aquellas poblaciones que piensen que forman parte de una comunidad de una zona determinada de su región. Ayudarlos a establecer correctamente las relaciones que se puedan presentar.

• Pedirles que averigüen sobre las especies animales y vegetales

Sugerencias metodológicas

pertinencia de las medidas propuestas para contribuir con la disminución del calentamiento global.

• Evaluar el tríptico confeccionado, considerando la

estudiantes, considerar: – Nivel de profundidad de las preguntas. – Relación con el texto presentado.

• Para evaluar las preguntas establecidas por los

menos 1 de las preguntas propuestas.

• Considerar lograda la actividad 23 si responden al

indicadores: – Uso de lenguaje apropiado. – Demuestran conocimiento del tema tratado. – Respetan sus turnos. – Respetan a los compañeros y compañeras con los que debaten. – Las conclusiones son producto de un análisis serio. – Participación activa en la actividad.

• Para evaluar el debate, considerar los siguientes

correctamente la pregunta a y si logra ubicar en el esquema al desierto de Atacama.

• Considerar lograda la actividad 22 si responde

correctamente al menos 1 pregunta propuesta.

• Considerar lograda la actividad 21 si responde

– Especies vegetales y animales sean representativas. – Utilización correcta de los conceptos de población y comunidad. – Establecen correctamente las relaciones solicitadas.

región, considere:

• Para evaluar la actividad de las especies de su

aprender. Considerar la importancia del proceso metacognitivo en el aprendizaje de los estudiantes. Invitarlos a recordar las maneras cómo aprenden mejor, para aplicarlas en las próximas situaciones de aprendizaje.

• Evaluar formativamente la sección Otra forma de

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 106

ambiente.

• Organismo y

190 a 193 • Desarrollar habilidades para la resolución de problemas y preguntas tipo PSU, aplicando lo aprendido a través de la unidad.

ambiente.

ambiente.

• Organismo y

introducción de vegetales en el ecosistema.

• Impacto de la

Contenidos

• Organismo y

adquiridos en la unidad, en una salida a terreno.

• Aplicar los conceptos

para extraer información relevante de un texto científico simple.

• Desarrollar habilidades

ecológico de la colonización española.

• Analizar el impacto

Objetivos

188 y 189 • Reforzar los principales conceptos relacionados con el tema estudiado en la unidad.

187

186

Páginas

la unidad, en la sección Evaluándonos en grupo. Indicarles la importancia de la honestidad en sus respuestas.

• Realizan la coevaluación grupal de su desempeño a lo largo de

múltiple, proponerles que modifiquen las preguntas, de manera que la opción correcta sea otra de las opciones propuestas en cada pregunta.

• Después de que hayan resuelto las preguntas de selección

escriban en sus cuadernos algunos conceptos que consideren importantes y que luego construyan el mapa conceptual solicitado.

• A partir de la información de los recuadros, pedirles que

recordándoles la importancia de cuidar el entorno, así como las medidas recomendadas en la página 197 del texto.

• Invitarlos a desarrollar el estudio de la comunidad natural,

http://www2.udec.cl/~pauchard/chileforestal.html y http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen1/numero2/articul os/articulo6.html para conocer información sobre la amenaza de plantas invasoras y los efectos de la introducción de animales exóticos.

• Sugerirles visitar las páginas

introducidas por los españoles y que elaboren un listado de ellas.

• Invitarlos a investigar sobre especies animales y vegetales

minutos y que respondan las preguntas planteadas.

• Pedirles que lean la información de la página durante 10

Sugerencias metodológicas

correctamente 8 de las 13 preguntas de selección múltiple propuestas.

• Considere lograda la evaluación si responden

conceptuales. Evaluar de acuerdo a los siguientes indicadores: – Jerarquía en el mapa conceptual. – Conceptos claves adecuados. – Relaciones de conceptos significativas.

• Pedirles que expongan al grupo curso sus mapas

terreno. Al evaluarlo, considerar que contenga: – Introducción. – Descripción del lugar. – Hipótesis de trabajo. – Revisión bibliográfica. – Datos obtenidos. – Análisis de datos. – Conclusiones. – Bibliografía.

• Pedirles que elaboren un informe de la salida a

respecto a la composición del paisaje de su región antes de la colonización y el actual. Realizan una comparación y concluyen los efectos que las especies introducidas podrían haber causado.

• Pedirles que realicen una investigación bibliográfica

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 107

Organismo y ambiente

107

Objetivos

108

Unidad 4

199

contenidos desarrollados durante la unidad.

• Reforzar los principales

respuestas dadas a la evaluación de la unidad.

• Comprobar las

194 a 198 • Apoyar el desarrollo del trabajo de la unidad.

Páginas

ambiente.

• Organismo y

Contenidos

conceptos del glosario. Posteriormente, contrastar las definiciones que ellos dieron con las que aparecen en el texto, destacando las similitudes y señalando los posibles errores cometidos.

• Solicitarles que definan, en voz alta y con sus propias palabras, los

correctas a la evaluación final, en la página 198.

• Invitarlos, cuando sea pertinente, a comprobar las respuestas

actividades que corresponden.

• Recordarles la utilización de las páginas 194 a 197, para apoyar las

Sugerencias metodológicas

corregir aquellas definiciones imprecisas. Los estudiantes pueden reunirse en parejas y coevaluarse, preguntándose entre sí las definiciones de los diferentes conceptos.

• Evaluar el glosario realizado por los estudiantes y

actividad propuesta.

• Evaluar la participación de los estudiantes en la

a 197 cuando sea necesario durante la unidad.

• Considerar que los estudiantes utilicen las páginas 194

Sugerencias de evaluación

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 108

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 109

Solucionario Exploración inicial (página 154) Análisis Atributos de las poblaciones Densidad

Natalidad

Mortalidad

Migraciones

Distribución

Número de individuos, dividido por el área en que vive. (Nº / Km2)

Número de nacidos en un tiempo determinado. Generalmente en un año.

Número de muertos en un tiempo determinado. Generalmente en un año.

Número de inmigrantes: individuos que se incorporan a la población desde otros lugares. Número de emigrantes: individuos que abandonan la población.

Localización de los individuos de la población en el espacio. Esta puede ser en grupos, uniforme o aleatoria.

1. Una población es un grupo de individuos de la misma especie que habitan en el mismo tiempo y espacio, y que se pueden reproducir entre sí. Los habitantes de una población se encuentran en un determinado número, lo que se denomina tamaño poblacional. Este se ve alterado por la natalidad, la mortalidad y las migraciones, con lo que se constituye el número real de habitantes de la población. Una población tiene una distribución en el ecosistema, la que puede ser en grupos o agregada, uniforme o aleatoria. Revisar la ampliación de contenidos. 2. La densidad bruta es la relación existente entre los seres vivos y la unidad de superficie que ocupan. La densidad ecológica o específica es el número de individuos de una especie, que puede realmente habitar ese espacio. 3. La inmigración consiste en la llegada de organismos a una población y la emigración es la salida de individuos de una población.

Actividad 1 (página 155) a.

• Competencia: vacas y ovejas compiten por el pasto. • Depredación: el león y la cebra, el león depreda a la cebra. • Parasitismo: la garrapata en el perro. • Simbiosis o mutualismo: garzas que comen los parásitos de animales de gran tamaño, como vacas o búfalos. • Comensalismo: el pez rémora sobre el tiburón.

b. Son cooperativas la simbiosis y el comensalismo. Las otras relaciones siempre perjudican a uno de los organismos involucrados.

Actividad 2 (página 157) La competencia por explotación se produce, frecuentemente, cuando los organismos se alimentan de diferentes recursos que forman parte de su dieta. Por ejemplo, cuando los herbívoros se alimentan de diferentes estructuras vegetales, como frutos, semillas, hojas, flores, polen, néctar y madera. Los carnívoros compiten por explotación cuando se alimentan del mismo tipo de presa, sin que interaccionen directamente. La competencia por interferencia ocurre cuando existe un “contacto directo” entre los organismos que establecen la interacción, durante el cual uno o más individuos resulta dañado. Cabe señalar que la competencia es una interacción que se simboliza (– , –), porque ambos organismos (o poblaciones) resultan perjudicados. Por ejemplo, lo que ocurre cuando dos ciervos compiten por aparearse con una hembra y los animales que luchan por un territorio, como, por ejemplo, los perros. a. Las competencias por explotación en general son intraespecíficas e interespecíficas, ya que se está compitiendo por un recurso escaso, como el alimento. La competencia por interferencia es de tipo intraespecífica, ya que individuos de la misma especie compiten por recursos. b. En el caso de la competencia por explotación, obliga a los seres vivos a ampliar sus dietas o a buscar mejores formas de atrapar sus alimentos, lo que va en favor de la selección natural. En el caso de la competencia por interferencia, siempre el más apto y hábil logrará la hembra para reproducirse y el espacio para habitar.

Organismo y ambiente

109

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 110

Actividad 3 (página 158)

Actividad 7 (página 162)

a. Cuando P. aurelia y P. caudatum se encuentran separados, ambas poblaciones crecen durante un tiempo y luego se mantiene constante el tamaño poblacional.

a. Los linces alcanzan una abundancia máxima cada diez años, aproximadamente.

b. Cuando las poblaciones de ambas especies se encuentran en un mismo ambiente, una de ellas (P. caudatum) comienza a disminuir su tamaño después de un tiempo, en cambio, la otra población (P. aurelia) crece y luego su tamaño permanece constante.

b. Cuando aumenta la población de liebres, también se observa un aumento en la población de linces. c. El ciclo de los herbívoros (liebres) determina el ciclo de sus depredadores (linces), porque la abundancia de una especie depende de la cantidad de alimento existente.

c. Esta situación se debe a la exclusión competitiva que ocurre entre dos especies que ocupan recursos similares en un mismo lugar y tiempo.

Antes de seguir… (página 163)

Actividad 4 (página 159)

II) 1. Esto se debe a que los organismos usan de manera diferencial el recurso espacio dentro del árbol.

a. En general, las dos especies no utilizan las mismas zonas para obtener su alimento. b. Esto representa una ventaja, ya que se reduce la intensidad de la competencia debido a la utilización diferencial del ambiente para obtener los recursos.

I) 1) d

2) c

2. Ocurre que mayoritariamente los nichos no se superponen, sin embargo, se observa una superposición parcial entre los nichos de algunas especies. 3. Este mecanismo de utilización diferencial del ambiente permite disminuir la competencia entre las distintas especies.

Actividad 5 (página 160) • Depredadores generalistas: – Zorro culpeo: se alimenta de herbívoros pequeños, como conejos o ratones. – Pudú: se alimenta de hojas y frutos, de varias especies, en desarrollo. – Mosca de la fruta: sus larvas se alimentan de varios tipos de frutas.

• Depredadores especialistas: – Mariposa de la col: la larva de esta mariposa se alimenta exclusivamente de coles. – Rata canguro de California: solo se alimenta de un tipo de grano. – Chinitas (y otros insectos): se alimentan solo de pulgones.

Actividad 6 (página 161) En el gráfico se observa un incremento importante en N1, el que va seguido de un incremento de N2. Se deduce que existen condiciones ambientales favorables para la abundancia de N1, lo que implica claramente una abundancia en N2. La diferencia en tiempo se debe a que N2 tiene su período de reproducción marcado por la abundancia.

110

Unidad 4

Actividad 8 (página 165) a. En la polinización, el vegetal se ve beneficiado por la diseminación del polen de su flor o por la llegada de polen de otra flor. El herbívoro se beneficia en que obtiene su alimento. En la dispersión de semillas, el vegetal se beneficia dado que el herbívoro dispersa sus semillas y así posibilita la colonización de otras áreas geográficas. El herbívoro nuevamente se ve beneficiado en su alimentación. b. La polinización puede ser: – Autopolinización: el polen de una flor se traslada a la estructura reproductora femenina de la misma flor o de una flor de la misma planta. Sin embargo, actualmente esta idea se encuentra en discusión por los botánicos. – Polinización cruzada: consiste en la transferencia del polen de una flor a otra de una planta distinta. El polen puede ser transportado en las patas de muchas especies de insectos (abejas, escarabajos, mariposas, avispas, etc.) o por el viento. Además, algunas especies de aves, como el colibrí, pueden trasladar el polen de una flor a otra.

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 111

Actividad 9 (página 166) La tabla debe contener al menos la siguiente información: Enfermedad

Tipo de parásito que la produce

Vector de la enfermedad

Cómo se transmite

Mal de Chagas.

Protozoo.

Vinchuca.

Cuando la vinchuca defeca sobre la piel, siempre y cuando tenga el protozoo.

Malaria.

Protozoo.

Mosquito.

Por picadura de un mosquito que tenga el protozoo.

Enfermedad del sueño.

Protozoo.

Mosca tse-tse.

Por picadura de una mosca que tenga el protozoo.

Actividad 10 (página 168) La tabla contar con las siguientes ideas: Relación Depredación típica

Herbivoría

Parasitismo

Símbolos que la representan

Organismos que participan

Características

Organismos de especies diferentes.

Un animal carnívoro se alimenta de otros animales carnívoros o herbívoros.

+/-

Un organismo herbívoro y un organismo vegetal.

El herbívoro se alimenta de partes de un vegetal sin causarle la muerte, habitualmente, pero sí un daño.

+/-

Un organismo parásito y un organismo huésped.

El parásito se alimenta y vive a expensas de su huésped sin causarle la muerte, por lo menos a corto plazo.

+/-

Actividad 11 (página 169)

Actividad 12 (página 170)

1. Si se introduce un inhibidor del crecimiento de protozoos, la termita no podría digerir la celulosa de la madera, por lo que moriría al poco tiempo.

Esta teoría fue propuesta por Lynn Margulis, bióloga estadounidense nacida en marzo de 1938. Establece que los organelos mitocondrias y cloroplastos pueden haberse originado a partir de relaciones simbióticas entre organismos procariontes. De acuerdo a esto, las células fotosintéticas incorporaron, además de mitocondrias, procariontes fotosintetizadores. La principal prueba de esta teoría es la presencia de material genético propio en cloroplastos y mitocondrias, además de presentar sus propios ribosomas y doble membrana.

2. a. Parasitismo. b. El quintral no puede vivir sin el árbol y este árbol deja de desarrollarse plenamente en la zona que se encuentra el quintral. c. Los beneficios son evidentes para el quintral, que toma agua y minerales del árbol y lo utiliza además como espacio para crecer sobre él, y para el árbol se observa un daño a nivel de desarrollo de la zona afectada, que deja de crecer.

Organismo y ambiente

111

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 112

Antes de seguir... (página 171)

Un organismo mata a Puma y pudú. otro para alimentarse. Un organismo come Pudú y hierba. parte de un vegetal.

c. En este período se produjo una fuerte disminución del tamaño de la población de renos. Una explicación posible es que alrededor de 1940 el alimento habría disminuido, y la competencia entre los renos se hizo más intensa. El número de individuos muertos comenzó a superar al número de nacimientos, hasta quedar una población muy reducida, en 1950.

+/–

Un parásito vive a expensas de otro organismo.

Actividad 15 (página 174)

–/–

Dos organismos necesitan un recurso escaso.

Zorros compitiendo por su territorio.

Dos organismos se necesitan para vivir.

Protozoo en el tubo digestivo de termita.

1. Interacción Símbología Depredación

+/–

Herbivoría

+/–

Parasitismo

Competencia

Mutualismo

+/+

Características

Ejemplo

Pulga y perro.

a. Gráfico 4.8: – Rezago o retardo: hasta día 13. – Exponencial: días 13 a 26. – Estacionaria: día 26 en adelante. Gráfico 4.9:

2. Interacción

Relación con la evolución

Herbivoría

Mecanismo clásico de evolución, donde el vegetal y el herbívoro desarrollan características para enfrentar la relación.

Parasitismo

El organismo parasitado desarrolla estrategias para sobrevivir y resistir a los efectos del parásito.

Relaciones simbióticas

El mutualismo habría dado origen a la teoría endosimbiótica y al comportamiento eusocial.

Actividad 13 (página 172) a. 232 individuos por año.

– Rezago o retardo: 0 a 3 días. – Exponencial: días 3 a 12. – Estacionaria: día 12 en adelante. b. Rezago o retardo: en esta etapa, la población se acomoda a las condiciones ambientales nuevas del medio de cultivo. Exponencial: aumenta la población de forma exponencial. Estacionaria: la población se estabiliza, donde la tasa de natalidad es equivalente a la de mortalidad. c. La capacidad de carga de la población de Drosophila melanogaster es de 350 moscas, aproximadamente, y la de la población de levaduras es de 600 levaduras, aproximadamente.

Actividad 16 (página 175)

b. Esto significa que la población está creciendo. c. Si la tasa de crecimiento poblacional es constante, lo más probable es que la población siga creciendo.

Actividad 14 (página 173) a. Por ejemplo, para calcular la tasa de crecimiento entre 1920 y 1930 se debe estimar la cantidad de individuos en 1930, que es 500, aproximadamente. Luego, se resta la cantidad de individuos existentes previamente (300 en 1920). La diferencia (200) se divide por 10 (cantidad de años), lo que arroja una tasa de crecimiento de 20 individuos por año. b. El crecimiento exponencial se produjo entre 1911 y 1924; y luego entre 1927 y 1942, aproximadamente.

112

Unidad 4

Especie

Número de individuos por evento reproductivo

Estrategia de crecimiento

Ratón

8, aproximadamente

K

Mosca

Cientos

r

Perro

4a8

K

Bacteria

Cientos

r

Vaca

1

K

Oveja

1

K

Salmón

Cientos

r

Caballo

1

K

Puma

1

K

Pez

Cientos

r

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 113

Actividad 17 (página 176)

Actividad 19 (página 178) a. Los países con mayores tasas de crecimiento son países pobres o en vías de desarrollo como los ubicados en África, América Latina y Asia, sin considerar China, que presenta una disminución importante en su crecimiento.

Crecimiento de las poblaciones se ve limitado por

Factores independientes de la densidad

Factores dependientes de la densidad

que se relaciona con

que se relaciona con

Estrategia r

Estrategia K

cuyas características son Mucha descendencia Competencia reducida

Bajo costo energético

cuyas características son

Ambiente irregular

Poca descendencia

Competencia intensa

Ambiente regular

Alto costo energético

Actividad 18 (página 177) a.– Población en expansión: una población en expansión tiene un alto número de individuos jóvenes en edad prereproductiva y reproductiva. (Figura A). – Población estacionaria: si la distribución en las edades prereproductiva, reproductiva y posreproductiva son uniformes, se dice que la población es estacionaria. (Figura B). – Población en contracción: en la distribución de edades prerreproductiva y reproductiva se observa un descenso importante. (Figura C). b. La importancia que tienen los individuos en etapa prerreproductiva es que de ellos depende el crecimiento futuro de la población. Por ejemplo, al haber pocos individuos de esta edad, las expectativas de crecimiento de la población son bajas, y se debe apelar a la inmigración para que crezca. c. Esto es importante porque, al establecer parejas sexuales, se puede proyectar el incremento poblacional por parejas, principalmente por mujeres.

b. Esto significa que es un continente con gran cantidad de personas de edad avanzada, lo que puede generar problemas en el desarrollo y crecimiento de la población. En los países europeos, se produce entonces una alta inmigración. c. Los factores que determinan estos tipos de desarrollo son la pobreza: países con menos recursos, mayor crecimiento; la educación: en aquellos países con bajos niveles de educación, el crecimiento es mayor, y el control de la natalidad.

Actividad 20 (página 179) a. Nuestra población se encuentra en expansión, la que se ha ido enlenteciendo con el tiempo. b. El crecimiento de nuestro país se ha asemejado hasta ahora al de los países menos desarrollados. Esto se explica por el hecho de que hay una mayor proporción de individuos en edad prerreproductivas, lo que determina el aumento de individuos que van naciendo.

Antes de seguir… (página 180) 1. Esto se debe a que algunas especies vegetales han desarrollado, a través de selección natural, estrategias para defenderse de sus posibles atacantes, como, por ejemplo, sustancias químicas, y también algunos mecanismos de desintoxicación. 2. Entre las relaciones simbióticas positivas encontramos el mutualismo, como el que ocurre entre las termitas y los protozoos que se encuentran en su intestino. El protozoo se suministra de nutrientes y a la vez beneficia a las termitas con la degradación de la celulosa. Esto contribuye con el crecimiento de sus poblaciones. 3. Completan la tabla con la siguiente información: Generación

Individuos iniciales

Individuos nacidos

Individuos totales

4

128

64

384

512

5

512

256

1.536

2.048

6

2.048

1.024

6.144

8.192

Hembras

Organismo y ambiente

113

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 114

4. El gráfico resultante del crecimiento logístico de esta población sería como el siguiente: 9000 8000

c. En la decisión se incluye un programa claro sobre las cuestiones clave que deberán negociarse hasta 2009. Son las siguientes: intervenciones para adaptarse a las consecuencias negativas del cambio climático, como las sequías e inundaciones, medios para reducir las emisiones de gases invernadero y para desplegar tecnologías inocuas para el clima y financiamiento de medidas tanto de adaptación como de mitigación.

Número de individuos

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1

2

3

4

5

6

Generación

Actividad 21 (página 181) a. Este es un tipo de crecimiento r, ya que se observa un aumento explosivo de la población de líquenes. b. No es posible, ya que el desarrollo de la comunidad se encuentra en un equilibrio dinámico.

Actividad 22 (página 182) a. Para describir los diferentes biomas se deben considerar la humedad y la temperatura. Por ejemplo, el bosque tropical corresponde a un bioma que se caracteriza por ser húmedo y caluroso. En cambio, el desierto es seco y caluroso. b. El desierto de Atacama, por su situación de aridez, debe estar ubicado en una zona que corresponda a un lugar seco y que esté más cerca del trópico que del ártico, es decir, en el extremo derecho inferior del esquema.

Actividad 23 (página 183) Esta ley se promulgó el 9 de marzo de 1994, bajo el mandato de Patricio Aylwin Azócar. Promueve el cuidado y protección del medioambiente en Chile, con lo que establece un marco regulatorio sobre la materia.

Analizar el problema (página 185) a. El cambio climático global es un proceso de modificación del clima a escala planetaria, que tiene como resultado la evolución de sus ecosistemas hacia estados de mayor difusión de energía, debido al aumento significativo de la temperatura.

114

b. El cambio no sería significativo, ya que una disminución en la liberación de gases solo de los países industrializados, incluyendo a Estados Unidos, no provocaría una gran diferencia con la curva actual.

Unidad 4

d. La causa directa del aumento del nivel de las aguas oceánicas es la pérdida de las masas de hielo depositadas en los casquetes polares. La causa indirecta es el aumento en el nivel de emisiones de CO2

Evalúa tu actitud a. Evidentemente, cada persona es responsable del cuidado y protección del medioambiente, ya que nuestros actos tienen efectos sobre otras personas. Por ejemplo, la basura que cada uno produce debe ser eliminada. Si esta no se recicla, aumentarían considerablemente los vertederos. b. Las amenazas pueden ser los países que no desean cumplir con estos acuerdos y las conductas personales de los seres humanos. c. Los países desarrollados son responsables de promover el apoyo a países en vías de desarrollo y lograr el desarrollo a través del acceso a la ciencia y tecnología y no tan solo a través de la producción de materias primas pues, a mayor ciencia y tecnología, mejor la calidad de vida de las personas y cuidado del medio ambiente.

Adopta un compromiso Entre las medidas que se pueden promover, se encuentran: – Bajar la cantidad de papel que se utiliza. – Reciclar papel, metales, vidrios y plásticos. – Crear conciencia sobre el uso del automóvil y su cuidado para disminuir la contaminación. – Promover el uso de la bicicleta.

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Lectura científica (página 186) a. Era un sistema extensivo, a pequeña escala, dirigido a suplir las necesidades básicas de la población, basado en el uso de los recursos naturales renovables.

Evaluación de la unidad (página 121 de la guía)

b. La incorporación de alrededor de 500.000 organismos correspondientes a ganado porcino, caprino, ovino y bovino en territorio mapuche, en pocos años, produjo una alteración importante del ecosistema, impactando la biodiversidad local, por factores derivados de la competencia interespecífica. Además, el paisaje sufrió importantes alteraciones debido al intenso forrajeo realizado por este ganado.

11. b 12. b

13. c

14. d

15. a

19. b 20. c

21. b

22. b

23. c

1. b

2. d

3. c

4. d

5. a

6. b

7. c

8. c

16. c

9. d 10. c

17. b

18. a

Conectando conceptos (página 189) El mapa conceptual podría ser como el siguiente: Interacciones

Poblaciones

tienen

Comunidades

poseen

en las que ocurre

Parámetros o atributos

Sucesión ecológica

que pueden ser

Intraespecíficas

forman

Interespecíficas tales como

por ejemplo

de tipo que determinan

Herbivoría considerada un tipo de

Primaria

Secundaria

Patrones de crecimiento Competencia

Mutualismo

Parasitismo

Depredación de tipo que son

que puede ser por

Exponencial

Explotación

Logístico

Interferencia

Densidad

Natalidad

Mortalidad

Migración

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Trabajo con los preconceptos Población y comunidad Es común entre los estudiantes confundir los conceptos de comunidad y población. Como actividad de entrada, pedir les que en una hoja respondan las siguientes preguntas:

Una vez respondidas las preguntas, se discuten las respuestas en forma grupal y se orienta a los estudiantes en el manejo de los conceptos de comunidad y población, los que serán vistos en profundidad a lo largo de la unidad.

• ¿Qué es una población? • ¿Las comunidades son poblaciones o las poblaciones son comunidades? • Dar dos ejemplos de poblaciones y dos ejemplos de comunidades.

Ampliación de contenidos Distribución espacial de las poblaciones Los individuos que integran una población a menudo exhiben patrones característicos de distribución, de acuerdo con la densidad de individuos que utilizan un área determinada. Estos patrones de distribución se suelen caracterizar como patrones grupales, uniformes o azarosos. El patrón de distribución grupal (o distribución agregada) se presenta cuando los organismos de una especie se concentran en zonas específicas del hábitat, la que habitualmente se encuentra asociada a la distribución parcelaria de los recur sos en el ambiente. En animales esta distribución se debe, entre otros factores, a la existencia de grupos familiares y parejas de individuos, y en las plantas, a la disper sión limitada de semillas, las que germinan cerca de las plantas progenitoras, o a la reproducción por vástagos de los individuos. Un sistema que ha sido estudiado extensamente, corresponde a las agrupaciones que establecen los animales sociales, dado que a par tir de la vida gregaria los individuos obtienen múltiples beneficios. Por ejemplo, diver sas especies de peces se asocian en densos cardúmenes en al menos una parte de su ciclo de vida. Estas grandes asociaciones disminuyen el riesgo de ser depredados dado que, al encontrar se una gran cantidad de individuos juntos, hay una mayor capacidad de vigilancia, además de dificultar al depredador la selección de un individuo específico al cual atacar.

116

Unidad 4

Es impor tante considerar que en la vida en grupos, además, pueden existir costos, como, por ejemplo, conflicto de intereses (algunos de los cuales pueden conducir a interacciones de agresión) o aumento de transmisión de enfermedades parasitarias o infecciosas. Una distribución uniforme significa que las distancias entre los individuos de una población son aproximadamente las mismas dentro del espacio que habitan. Un ejemplo de distribución uniforme son las colonias de anidación de aves marinas, donde las aves hacen sus nidos más o menos equidistantes unos de otros. En este caso, tal tipo de distribución es resultado de la territorialidad de anidación. La distribución uniforme también ocurre cuando la competencia entre individuos es intensa, cuando vegetales emplean unos contra otros medios químicos por alelopatía (producción de sustancias tóxicas que inhiben el crecimiento de otras plantas en su vecindad), y cuando establecen territorios de alimentación y de apareamiento. La distribución aleatoria (o azarosa) se presenta cuando los individuos de una población se distribuyen de manera impredecible o al azar, no relacionada con la presencia de otros. Una característica impor tante para que este tipo de distribución ocurra es una distribución homogénea de los recur sos, situación muy rara en la naturaleza, por lo que este tipo de distribución es el más difícil de obser var.

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 117

Coevolución En su sentido más amplio, la coevolución hace referencia a la evolución conjunta de dos o más taxa que tienen relaciones ecológicas estrechas, pero no intercambian genes, es decir, que no se reproducen, y en los que las presiones selectivas operan de manera que la evolución de cada uno de ellos dependa de la del otro. Por consiguiente, la coevolución incluye la mayor parte de las distintas formas de interacción entre poblaciones, desde la competencia y la depredación hasta el mutualismo y la protocooperación. En los procesos coevolutivos, una población de una especie ejerce una presión de selección a la población de otra especie, en un proceso característicamente bidireccional. El término coevolución se puede utilizar, básicamente, en dos sentidos: coevolución específica, que implica coevolución entre dos especies, y coevolución en sentido amplio (difusa) que es conceptualmente similar, pero con muchas especies involucradas. Debido a que las especies interactúan con muchas otras, se debe considerar que el mismo proceso coevolutivo explicado entre dos especies debería ocurrir entre grupos de especies. La evolución en un sentido estrecho ha sido propuesta para explicar fenómenos biológicos en que rasgos fenotípicos de una especie se han seleccionado en respuesta a presiones (selectivas) de otra especie y vicever sa, sin considerar las presiones ejercidas por el conjunto de especies con las que cualquiera de las dos puede interaccionar. Desde este punto de vista, la coevolución en sentido amplio es más realista, pero más difícil de poner

a prueba como hipótesis explicativa. En este contexto, las interacciones evolutivas interdependientes entre plantas y animales, en especial herbívoros y polinizadores, han sido entendidas a través de coevolución específica. Por ejemplo, una planta puede secretar una sustancia química que evite el ataque de la mayoría de sus depredadores, pero si un herbívoro determinado es capaz de generar una respuesta fisiológica de resistencia a esa sustancia, puede obtener una fuente de alimentos no disputado. Mediante este tipo de coevolución, muchos herbívoros se han especializado en una única especie de planta o en unas pocas estrechamente emparentadas. En otros casos, estos herbívoros especializados incluso utilizan las sustancias químicas tóxicas producidas por una planta como un mecanismo de defensa. Tal es el caso de la mariposa monarca, que capta y almacena venenos de las plantas de las que se alimenta, lo que las hace desagradables o incluso venenosas para sus depredadores potenciales. Por otro lado, muchas de las especies vegetales utilizan a animales para la polinización y disper sión de sus semillas. Para eso, se han generado defensas especiales en las semillas que les permiten resistir el paso por el tubo digestivo de los herbívoros sin recibir daño, germinando luego a par tir de las heces del animal disper sor. Asimismo, cier tas características de las flores (pétalos de muchos colores, con néctar y frutos de colores brillantes) se pueden interpretar como rasgos que han evolucionado debido a que posibilitan la atracción de determinados animales.

Organismo y ambiente

117

98-132 U4_guia biolo 2º 16-12-11 9:49 Página 118

Material anexo

(Material fotocopiable)

Factores que pueden provocar cambios en la densidad de una población

Inmigración

(+)

(+) Natalidad

(–) Densidad

(–)

Emigración

118

Unidad 4

Mortalidad

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Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: Competencia

Nombre:

Curso:

Fecha:

• El siguiente gráfico muestra los resultados obtenidos en un experimento de crecimiento de poblaciones, de dos especies vegetales angiospermas (Lemna gibba y Lemna polyrrhiza), que se cultivaron en forma aislada y en cultivo mixto. Los organismos de estas especies viven en estanques de agua y lagos. L. polyrrhiza sola L. polyrrhiza en presencia de L. gibba Peso seco de Lemna (mg)

600

L. gibba sola L. gibba en presencia de L. polyrrhiza

400

200

2

4

6

Adaptado de Curtis, H. y colaboradores, Biología, Editorial Médica Panamericana, 2000, 6a edición.

8 Tiempo (semanas)

• Analiza el gráfico y responde las siguientes preguntas:

a. ¿Cuál de las poblaciones creció más rápido cuando estaban en cultivos separados?

b. ¿Cuál de las poblaciones creció más rápido cuando estaban en cultivo mixto?

c. De acuerdo a los resultados de los experimentos realizados en Lemna, la población de la especie que crece más rápido en forma separada, ¿es también más exitosa cuando crece junto a una población de otra especie? Explica utilizando la idea de exclusión competitiva.

Organismo y ambiente

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Material anexo

(Material fotocopiable) Guía de trabajo: Depredación

Nombre:

Curso:

Fecha:

• El siguiente gráfico muestra la distribución espacial de conejos nativos de España (Oryctolagus cuniculus) y de conejos de la misma especie introducidos en Chile, en hábitats con diferentes coberturas arbustivas (desde matorral menos denso a matorral más denso), que habitan una localidad española y otra chilena. La distribución espacial de los mamíferos se estableció de acuerdo a estimaciones de acumulaciones de fecas. Es importante considerar que una baja cobertura arbustiva implica una mayor área de pastizal y, por lo tanto, mayor disponibilidad de alimento (hierbas) para los conejos.

100 España

Chile

80

80

60

60

40

40

20

20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

No de fecas/m2

No de fecas/30 m lineales

100

100

Cobertura arbustiva (%) Adaptado de Jaksic, J., Ecología de los vertebrados de Chile, Ediciones Universidad Católica de Chile, 1997.

• Analiza el gráfico y en tu cuaderno responde las preguntas que se plantean a continuación: a. ¿En qué sector crees tú que los conejos tienen menor riesgo de ser depredados, en los de alta o baja cobertura arbustiva?, ¿por qué? b. Si los conejos tuvieran menor riesgo de ser depredados en los sectores de alta cober tura arbustiva, ¿cómo explicarías la mayor frecuencia de conejos en áreas de menor cober tura arbustiva, en la localidad chilena? c. Elabora una hipótesis para explicar por qué conejos de la misma especie se encuentran en áreas con distinta cobertura arbustiva, al comparar la distribución espacial en España y Chile.

120

Unidad 4

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 4: Organismo y ambiente

Nombre:

Curso:

Fecha:

Instrucciones: Lee atentamente cada una de las preguntas que aparecen a continuación y encierra en un círculo la que consideres correcta. Cada pregunta tiene 4 alternativas, designadas con las letras a, b, c y d, de las cuales solo una es la correcta. 1. ¿Cuál de las siguientes interacciones entre seres vivos corresponde a depredación? a) b) c) d)

Un Un Un Un

gusano que vive en el intestino de un ser humano. zorro que captura a un conejo y se alimenta de él. insecto que se alimenta del néctar de una flor. cóndor que se alimenta de un animal muer to.

2. La relación que corresponde a herbivoría es: a) b) c) d)

un animal que se alimenta de un herbívoro. dos herbívoros que utilizan el mismo recur so. una planta carnívora que captura un insecto. un animal que se alimenta de frutos.

3. Un ejemplo de parasitismo es: a) b) c) d)

un protozoo que facilita la digestión de la celulosa que consume una termita. una hormiga que es alimentada por otra hormiga dentro de su nido. un insecto que vive en la piel de otro animal y se alimenta de su sangre. un hongo y un alga que constituyen el “liquen”.

4. ¿Cuál de las siguientes interacciones corresponde a competencia por interferencia? a) b) c) d)

Un grupo de leonas que cazan a una gacela. Dos lobos que marcan con orina un mismo territorio. Un grupo de cier vos que se defienden de un depredador. Dos monos papiones que se agreden por una hembra.

5. ¿Cuál de las siguientes interacciones es interespecífica? a) b) c) d)

Un insecto que se alimenta de las hojas de una planta. Dos zorros chillas, de poblaciones diferentes, que se alimentan del mismo recur so. Una lagar tija y una rana que viven en la misma localidad. Dos tigres de Bengala que compiten por el territorio.

Organismo y ambiente

121

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 4: Organismo y ambiente

6. ¿Qué interacciones pueden establecer se entre organismos de la misma especie y entre organismos de especies diferentes? I. Herbivoría II. Mutualismo III. Competencia a) b) c) d)

Solo II Solo III I y II II y III

7. ¿Cuál(es) de los siguientes tipos de interacciones ocurren solo entre organismos de especies diferentes? I. Competencia II. Protocooperación III. Parasitismo a) b) c) d)

Solo II Solo III II y III I, II y III

8. ¿Qué interacciones tienen efectos del tipo +/– y +/0, respectivamente? a) b) c) d)

Protocooperación y comensalismo. Herbivoría y competencia. Depredación y comensalismo Depredación y competencia.

9. ¿Qué interacciones tienen efectos del tipo +/+ y –/–, respectivamente? a) b) c) d)

Depredación y mutualismo. Depredación y competencia. Mutualismo y comensalismo. Protocooperación y competencia.

10. En una población de presas, los individuos que tienen menos probabilidad de ser depredados son: a) b) c) d)

122

los los los los

individuos individuos individuos individuos

Unidad 4

juveniles. enfermos. adultos. que carecen de territorio.

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 4: Organismo y ambiente

11. ¿Cuál de las siguientes situaciones no corresponde a una consecuencia o efecto de la herbivoría? a) b) c) d)

Infección del vegetal por transmisión de microorganismos. Aumento de la polinización debido al retraso de la floración. Aumento de las posibilidades de germinación por disper sión de semillas. Muerte del vegetal.

A par tir del siguiente párrafo, responde las preguntas 12 y 13: “En una población, el número de individuos por unidad de área puede ser afectado por la tasa de fer tilidad y fecundidad; por el desplazamiento de individuos a otras regiones; por causas que determinan su longevidad ecológica y fisiológica; y por la incorporación de nuevos individuos a la población”. 12. Los atributos de las poblaciones descritos en el párrafo anterior, en forma ordenada, son: a) b) c) d)

natalidad, inmigración, mor talidad, emigración. mortalidad, emigración, natalidad, inmigración. natalidad, emigración, mor talidad, inmigración. mor talidad, natalidad, emigración, inmigración.

13. Con respecto al párrafo anterior, es correcto señalar que el tamaño de una población disminuye si: a) b) c) d)

el primer y segundo atributos disminuyen, y el cuarto aumenta. el segundo y cuar to atributos aumentan, y el tercero disminuye. el segundo atributo disminuye, el tercero aumenta y el cuarto disminuye. el primer atributo aumenta, el segundo aumenta y el tercero disminuye.

14. Una comunidad se puede caracterizar por el número total de especies que la componen. No todas las especies están representadas con la misma cantidad de organismos. Unas pocas especies poseen gran número de organismos en la comunidad y la masa seca total de estos es muy alta. Además, en una comunidad pueden reconocer se relaciones de alimentación entre las especies que la componen. También es posible determinar, dentro de una comunidad, la cantidad de energía almacenada en los compuestos químicos de los organismos. Las características de las comunidades descritas en el párrafo anterior corresponden respectivamente a: a) b) c) d)

abundancia relativa, dominancia de especies, diver sidad diver sidad de especies, abundancia relativa, dominancia abundancia relativa, diver sidad de especies, dominancia diver sidad de especies, abundancia relativa, dominancia

de de de de

especies, productividad, estructura trófica, biomasa. especies, biomasa, productividad, estructura trófica. especies, biomasa, estructura trófica, productividad. especies, biomasa, estructura trófica, productividad.

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Evaluación

(Material fotocopiable) Unidad 4: Organismo y ambiente

15. La diferencia entre sucesión primaria y secundaria es que: a) la sucesión primaria ocurre en un hábitat donde previamente no existían organismos, en cambio, la sucesión secundaria se produce en un ambiente donde existió una comunidad previa. b) las especies colonizadoras, en la sucesión primaria se mantienen por más tiempo que en la sucesión secundaria. c) la sucesión secundaria llega al clímax, en cambio, la sucesión primaria no. d) para describir la sucesión primaria se utilizan como referentes a organismos vegetales, principalmente, en cambio, en la sucesión secundaria se usan organismos animales, principalmente. A par tir de la siguiente información, responde las preguntas 16 y 17: r corresponde a la tasa de crecimiento de una población, b representa la natalidad, d la mor talidad, i la inmigración y e la emigración. 16. Si (b-d) + (i-e) > 0, la población: a) b) c) d)

disminuye de tamaño. se mantiene estacionaria. aumenta de tamaño. r tiende a 0.

17. Si (b+i) – (d+e)