Guía del Alumno Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos Ciencias FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN GENERAL COMO BASE DE SUSTENTACIÓN DEL ENFOQUE DE COMPETENCIAS LABORALES DE LA FORMACIÓN DIFERENCIADA DE LA EMTP Manual de Fortalecimiento de la Formación General como Base de Sustentación de la Formación Diferenciada de Educación Media Técnico Profesional. Material Elaborado por el Nivel de Educación Media División de Educación General Ministerio de Educación República de Chile Av. Bernardo O’higgins Nº 13710 Santiago de Chile. Coordinación Editorial: Erika López Escobar Profesional Secretaría Ejecutiva Educación Técnico Profesional Ministerio de Educación Pontificia Universidad Católica de Valparaíso: Coordinadora: Francisca Gómez Ríos Diseño Gráfico: José Pablo Severin Fernández Registro de Propiedad Intelectual N° 221.330 de 01 de octubre de 2012. Guía del Alumno 2º Medio Módulo de la Formación Diferenciada: Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos Sector de la Formación General: Biología Unidad: Variabilidad y Herencia Introducción Estimado alumno y alumna: La presente guía tiene como objetivo que en esta unidad conozcamos los procesos celulares que están implicados en la división y crecimiento de algunos organismos. Conoceremos las variables que afectan a la descomposición de los alimentos, así como también la influencia del crecimiento de microorganismos como las bacterias en ellos. Es muy posible que te hayas dado cuenta que los alimentos al descomponerse comienzan a cambiar de color, olor y aspecto en general. A algunos les aparece una zona más blanca o verde como en el caso del pan, filamentos parecidos a pelos banco (Hifas) como en los tomates y sobre todo un hedor característico. Estas características de los alimentos descompuestos son de vital importancia para nosotros los seres vivos. De esta forma evitamos ingerir alimentos que hagan daño a nuestro organismo, siendo ésta la primera medida de protección a nuestro sistema. Vamos a comenzar esta unidad estableciendo un desafío, este desafío implica resolver un caso real al que se enfrenta un especialista del área de alimentación. Para ello vamos indagar sobre la situación que se nos presenta, informarnos sobre el tema y buscar información anexa importante, poner a prueba la teoría existente y finalmente dar respuesta a la situación. 5 Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos - Ciencias Conocimientos Previos Los Conocimientos Previos, nos permite conocer lo que tú sabes, para iniciar el estudio de los nuevos aprendizajes Vamos a recordar lo que sabemos sobre algunos conceptos que aprendimos el año anterior, para ello completa las siguientes definiciones. Actividad 1: Define los siguientes conceptos según lo que recuerdas: • Procarionte: • Eucarionte: • Microorganismos: • Célula: • Núcleo Celular: • ADN: Actividad 2 a) Identifica a que tipo de células corresponden las siguientes figuras según la clasificación Procarionte – Eucarionte. b) Nombra las características más importantes de cada figura. Procarionte: Eucarionte: 6 Guía del Alumno Situación Problema A continuación te invito a conocer un problema real del área de Alimentación y posteriormente realizaremos una investigación científica que nos permita resolverla. En el hotel “Dos llegan tres se van”, se recepcionan todos los días lunes los camiones de proveedores que entregan pedidos de: productos lácteos, hortofruticolas, cárneos, pescados y mariscos. Juanito G. debe almacenar los diferentes alimentos en forma adecuada. Hoy es un caluroso día de Enero y dentro del pedido Juan ha recepcionado 30 cajas de leche de las cuales 5 cajas que debe almacenar se han abierto. Comprendamos el problema 1. Respondamos a las siguientes preguntas: Actividad 1 Lee ahora el problema laboral junto a tus compañeros del grupo y luego discute los principales aspectos involucrados. Después de estas acciones el grupo contesta las siguientes preguntas: 1. ¿Cuál es el problema que tiene Juan? 2. ¿Por qué crees que ésta situación es problemática para Juan? La comprensión del problema implica la forma en que entiendes el texto, los diagramas, las formulas o tablas que contiene, es decir toda la información que contiene el problema planteado. Luego si has comprendido el problema podrás formular tus propias hipótesis y las relaciones existentes entre ellas, podrás demostrar la comprensión de conceptos relevantes y podrás utilizar tus conocimientos propios para entender la información dada. Extraer Información, nos permite extraer información explícita e implícita y relacionarla con el problema laboral. 3. ¿Por qué a Juan le complica que sea un día caluroso? 7 Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos - Ciencias Lee con atención Te invito a conocer e indagar sobre las medidas de conservación de los alimentos y de esa forma ayudar a Juan con su problema. Ciclo Celular de células Eucariotas. El ciclo celular es un conjunto ordenado de eventos que inicia con la duplicación del material genético y culmina con el crecimiento y la división en dos células hijas. Las células que no están en división no se consideran que estén en el ciclo celular. Las etapas del ciclo celular son: G1, S, G2, M. Fase G1: Suele ser la fase más larga de todo el ciclo celular. Durante esta etapa las células crecen y se restaura a lo normal el volumen celular, que se había reducido al dividirse la célula a la mitad durante la mitosis. Fase S: Corresponde a un breve periodo durante el cual se replica el DNA y que se completa poco antes de que comience la mitosis. Fase G2: Intervalo entre el final de la fase S y el comienzo de la mitosis, relativamente corto, durante el cual las células se preparan para la actividad mitótica. Fase M: Representa “mitosis”, y es cuando ocurre la división nuclear (los cromosomas se separan) y citoplasmática (citocinesis) Ciclo celular de Procariontes Hasta hace unos 20 años atrás se pensaba que los ciclos bacterianos carecían de eventos como el ciclo celular ya que en bacterias no existe mitosis. Hoy sabemos que sí existen fenómenos claves en los procariontes. Los periodos del ciclo procariontes son: Fase C: (equivalente a la S eucariótica), En ella se produce la replicación del ADN cromosómico. Fase D: (equivalente a G2 + M): Se distingue porque su terminación coincide con el final de división celular. Fase innominada: Equivalente a la G1 eucariótica. 8 Guía del Alumno Proceso de Mitosis ¿Qué es la Mitosis? Llamamos Mitosis al proceso de división del núcleo de la célula, la que posteriormente se separará y dará origen a dos células de iguales características. De no existir la mitosis muchos de los procesos de crecimiento de los seres vivos no podrían efectuarse. Por ejemplo crecimiento de las plantas, crecimiento del cabello, aumento de la masa muscular, regenerar nuestra piel etc. La mitosis comprende cuatro etapas básicas claramente diferenciadas: Profase, Metafase, Anafase Telofase. Profase: Durante esta etapa la cromatina que está presente en el núcleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio óptico como cromosomas. El núcleo desaparece y los centriolos comienzan a moverse a cada uno de los polos de la célula. Las fibras del Huso cruzan la célula para formar el huso mitótico. Metafase: Las Fibras del huso mitótico alinean los cromosomas a lo largo del medio del núcleo celular o placa ecuatorial. Esta línea es conocida como el plato de la metafase. Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma. Anafase: Las cromatidas son estiradas por el huso mitótico, divididas y dirigidas hacia los polos por el huso. Al final de esta etapa, un juego completo de cromosomas se agrupa en cada polo celular. Telofase: Las cromátidas llegan a los polos opuestos de la célula, y nuevas membranas se forman alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles bajo el microscopio óptico. Las fibras del huso se dispersan. En estas cuatro fases hemos observado los cambios que sufre el núcleo de la célula. El último paso se llama Citodiéresis o Citocinesis y eso implica la separación definitiva del contenido citoplasmático celular. Video explicativo del proceso de la Mitosis. Observa el siguiente video: http://www.youtube.com/watch?v=5uPCHMFNMo&feature=player_embedded 9 Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos - Ciencias Actividad 2 Dibuja aquí una célula en etapa de citocinesis. Crecimiento Bacterial Se llama crecimiento bacteriano a la duplicación o reproducción de las bacterias en un medio de cultivo. Los microorganismos comienzan a dividirse activamente empleando los nutrientes que le aporta el medio de cultivo para “fabricar” nuevos microorganismos. Este proceso continúa hasta que algún nutriente del medio de cultivo se agota y el crecimiento se detiene. En algunas situaciones también puede detenerse el crecimiento por acumulación de alguna substancia inhibidora formada por los mismos microorganismos. Las bacterias crecen hasta un tamaño fijo y después se reproducen por fisión binaria, una forma de reproducción asexual, es decir, sin intercambio de material genético entre las bacterias. En condiciones apropiadas, una bacteria cada 20 – 30 minutos minutos, y en alrededor de 16 horas su número puede ascender a unos 5.000 millones Forma de Reproducción de las Bacterias: Bipartición ó Fisión Binaria La forma más común de reproducción en bacterias la Bipartición, Fisión Binaria o simple división. Ésta consiste en que a partir de una célula madre se dan origen a dos células hijas de iguales características. 10 Guía del Alumno Actividad 3 Observa y compara las siguientes imágenes Figura Figura AA Figura Figura B B 1. ¿A qué procesos corresponden las siguientes figuras? Figura A: Figura B: 2. Completa la Siguiente Tabla: Figura A Figura B Semejanzas Diferencias 11 Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos - Ciencias 3. Las bacterias son organismos de células procariontes. Investiga la función de cada una de las estructuras que muestra la imagen: Letra Estructura A Pili B Ribosomas C Capsula D Pared Celular E Flagelo F Citoplasma G Vacuola H Pasmidio I Nucleoide J Membrana Plasmatica Función Descomposición de los Alimentos Los principales causantes de la descomposición de los alimentos son los microorganismos (bacterias, parásitos, Hongos) y las enzimas presentes en los alimentos. Los enzimas son compuestos de tipo biológico gracias a las cuales se catalizan reacciones químicas específicas. Los microorganismos y las enzimas producen la descomposición interviniendo en procesos físicos y químicos de transformación de las sustancias que componen los alimentos. Otras causas de la descomposición de los alimentos son los excesos de temperatura, la humedad, la luz, el oxígeno o simplemente el tiempo. Todos estos factores provocan diversos cambios físicos y químicos, que se manifiestan por alteraciones del color, olor, sabor, consistencia o textura de los alimentos. 12 Guía del Alumno Investiguemos un poco más Preguntas Orientadoras para Investigar. ¿Cuáles son los factores que favorecen la descomposición de los alimentos? ¿Cuál es el factor más importante para la descomposición de la leche? (T°, Humedad, Luz, Oxigeno etc) ¿Qué medidas preventivas existen para conservar los alimentos? ¿Qué otros microorganismos podrían estar presentes en la leche? Trazar un Plan de Acción Reúnete con tu equipo de trabajo. A continuación se definen los datos que le faltan a Juan para solucionar su problema. Hemos aprendido que uno de los factores que favorecen la descomposición es la temperatura (T°). En un día tan caluroso como en el que Juan almacena la leche. Diseño experimental Ahora que has comprendido el problema planteado y tienes información suficiente, nos corresponde definir una secuencia de acciones que permitan resolver el problema utilizando tus conocimientos científicos. Vamos a poner a prueba el factor de la temperatura sobre la leche. Para ello, vamos a realizar la siguiente actividad práctica, tratando de ser lo más cuidadoso posible al manipular el alimento. Ej. Lavado de manos, limpieza de utensilios de cocina, limpieza del mesón de trabajo Etc. Materiales: • • • • • • Porta y cubre objeto Aguja enmanganada o asa de metal Microscopio Óptico Aceite de inmersión Azul de Metileno Yogurt • • • • • • Placa petri Mechero Papel Film adherente 2 vasos precipitados 250cc 2 cajas de cartón 1 bolsa platica negra Procedimiento Experimental Primera Parte: 1. 2. 3. 4. 5. Lavar muy bien los vasos de precipitados Poner 100cc de yogurt en cada vaso Tapar cada vaso con papel con un trozo de Papel Film adherente Poner los vasos dentro de cada una de las cajas de cartón Cerrar ambas cajas y marcar cada una con una letra diferente (EJ: A ; B) 6. Ponga la caja A en un lugar sombrío (a temperatura ambiental) 7. La otra caja (Caja B) póngala al sol y tápela con la bolsa plástica (esto para aportar mas calor) 8. Déjelas durante aproximadamente 24 horas 1 13 Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos - Ciencias 2 Segunda Parte: 1. Tome un aguja o Asa previamente flameada 2. Úntela con una pequeña cantidad de yogurt de la caja A 3. Haga un frotis (extensión muy fina de la muestra sobre el porta objeto) 4. Fijar el Frotis pasando el portaobjeto 2-4 veces por encima de la llama del mechero con cuidado de no caramelizar la muestra. 5. Apoyar el portaobjetos sobre una placa petri y añadir una gotas de Azul de Metileno y deje actuar de 3-5 minutos. 6. Lavar la muestra manteniéndola inclinada para que el agua arrastre azul de metileno. 7. Secar la preparación con papel absorbente. 8. Anadir una gota de aceite de inmersión 9. Observar al microscopio 10. Dibujar y describir con palabras lo observado 11. Realice el mismo procedimiento con el frasco de la caja B Resultados de la Experiencia En este paso revisaremos, organizaremos y evaluaremos los resultados tratando de dar respuesta a situación problema. Revisemos los resultados obtenidos. Actividad 1 Responde las siguientes preguntas a) ¿Son todas las bacterias que observaste iguales? b) Explica los distintos tipos que se observan e indica en cual portaobjeto son más abundantes Dibuja aquí lo que observaste 14 Guía del Alumno Actividad 2 Ahora vamos a analizar el significado de nuestro resultado, para ello, responde las siguientes preguntas guías. 1. ¿Qué relación existe entre el tiempo de exposición a altas temperaturas y el crecimiento bacterial? 2. ¿Qué otros microorganismos pueden haber crecido en el cultivo de leche? 3. ¿De qué otra forma se podría evidenciar el crecimiento de las bacterias en el experimento? 4. Según lo que investigaron: ¿Qué medidas se pueden tomar para evitar el alto crecimiento de bacterias en la leche? Compartamos lo Aprendido Ahora vamos a revisar todo lo que hemos hecho para poder organizarlo y poder presentarlo a la clase. Ahora, en base a todo lo que hemos hecho, realicen una exposición del trabajo en forma grupal y de la forma más creativa posible. Una actividad de la investigación muy importante es la comunicación, publicación o divulgar nuestro trabajo. De no ser así, no existiría el avance científico y tecnológico que hoy conocemos y que tenemos la posibilidad de utilizar Aquí se muestra una pauta para seguir. Acción Resultado Presentar el problema Principales conceptos aprendidos Actividad Experimental Resultados de la actividad Respuesta a la problemática inicial 15 Bodega, Recepción y Almacenaje de Alimentos - Ciencias Pauta de Evaluación - Disertación Aquí, se muestra una pauta de evaluación del trabajo realizado. ¡Léanla con atención! Área No logrado (1 Punto) Medianamente logrado (2 Puntos) Logrado (3 Puntos) Introducción Se percibe una descripción poco clara de la situación problema. Sólo se presenta parte de los elementos esenciales , pero en algo contribuye a la comprensión de la situación problema Existe una presentación clara de la situación problema. Principales conceptos aprendidos Presenta los contenidos aprendidos con importantes errores Presenta los contenidos aprendidos mediante la guía. Presenta los contenidos aprendidos en forma clara, incorporando nuevos conceptos Resultados experiencia práctica La exposición de la actividad experimental no es clara ni coherente Describe la actividad experimental pero no explica los resultados obtenidos Describe con claridad cada uno de los pasos realizados la actividad experimental, explica claramente la los resultados obtenidos. Presenta la respuesta a la situación problemática. Presenta la situación problema y establece relación entre los problema y los conceptos aprendidos Respuesta a la No presenta respuesta la problemática problemática. Puntaje Obtenido Durante la exposición de tus compañeros, pon mucha atención. Es posible que ellos tengan un modelo diferente y que se hayan enfrentado a otros problemas. Anímate a hacerles preguntas sobre sus resultados. Por ejemplo: ¿Cuáles fueron las principales dificultades para realizar el diseño? ¿Cuál fue el contenido más difícil de aprender y por qué? ¿Qué otros factores pueden haber provocado la descomposición? Para finalizar: Responde a las siguientes preguntas: ¿Qué aprendí? ¿Cómo lo aprendí? ¿Qué medidas puedo tomar yo para evitar la descomposición de los alimentos que están en mi casa? 16