D • U N HERENCIA Y MEDIO AMBIENTE I DA D CIENCIAS NATURALES 9º DA 1 • U NI ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ TEMA 1A ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ • Objetivo específico: Conocer los criterios de la clasificación taxonómica actual para aplicarlos en las actividades cotidianas. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Materiales: • • • Granja escolar. Libreta de anotaciones. Lápiz. 1 POSTPRIMARIA RURAL Procedimiento: 1. Sal un momento a la granja de tu escuela, observa la vegetación y los animales. 2. Registra en tu libreta de anotaciones las características que te permiten diferenciar a los vegetales y los animales entre sí y a los vegetales de los animales. 3. Regresa a tu salón nuevamente. Piensa, analiza y contesta: ACTIVIDAD 2. Trabajo individual • Agrupa, con base en su tamaño (grande, mediano o pequeño), los vegetales y los animales que observaste en la granja escolar. • Diferencia el grupo de vegetales y de los animales que sean comestibles y no comestibles. • ¿Qué tienen en común todos estos grupos? • ¿Qué nombre le darías a este proceso? ACTIVIDAD 3. En plenaria 2 • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. • ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. Leamos: La variación de seres hace que la clasificación sea necesaria y posible. Por ejemplo: los caballos difieren en raza, tamaño, peso, utilidad, velocidad, etcétera. Para cada clase de cosa hay una característica o conjunto de características por las cuales los miembros 2. se relacionan entre sí y a la vez se distinguen de las demás deACTIVIDAD un grupo o categoría categorías o grupos. El grado de variación, es tan amplio que probablemente no existan 2 organismos exactamente iguales. La gran variedad de organismos nos lleva a múltiples clasificaciones: reino vegetal 400.000 especies, reino animal 1’500.000 especies aproximadamente. Existe la diversidad porque hay cambio, porque la interacción entre las especies conduce a la diversificación y porque existen múltiples recursos y distintas formas de utilizarlos. Se ha venido intentando clasificar los organismos con base en su hábitat, distribución geográfica, utilidad sin tener uniformidad de criterios lo cual ha llevado a buscar otros sistemas de clasificación. 3 CIENCIAS NATURALES 9º ACTIVIDAD 4. Trabajo individual POSTPRIMARIA RURAL Actualmente se usa un método que compruebe la evolución por lo cual se han tomado los caracteres morfológicos, bioquímicos, genéticos, de comportamiento y medio ecológico. Caracteres Morfológicos ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Hacen referencia a las distintas estructuras que presentan los seres tanto animales como vegetales. Ejemplo: escamas, plumas, picos, alas, garras, forma de las hojas, de las flores, variedad de frutas, presencia de espinas, etcétera. Caracteres Bioquímicas ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Según el metabolismo que realice cada organismo, se interrelaciona con el medio para la utilización y reproducción de ciertos elementos nutritivos. Ejemplo: si la especie es acuática, el producto de desecho es el amoníaco procedente del metabolismo de las proteínas, si es un ave produce ácido úrico. Relaciones Genéticas ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ El origen de cada organismo, basado en el código genético, es la clave para ubicar el organismo en la escala correspondiente. Ejemplo: si está cubierto de plumas, posee pico y alas es un ave. 4 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Es básico para encauzar el origen del organismo o su procedencia, ejemplo la lechuza en la oscuridad se mantiene vigilante y durante el día duerme. Medio Ecológico (Hábitat) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Es el lugar donde vive, o se desarrolla su organismo. Ejemplo: los cangrejos en la orina, los delfines en el agua, el camello en el desierto. Es de suma importancia unificar criterios de clasificación; el primero que vio esta necesidad fue “Carlos Linneo” en 1735 cuando propuso el sistema natural. Este sistema consta de siete clasificaciones o agrupamientos básicos, en la siguiente forma: reino, phylum, clase, orden, familia, género y especie. Especie: es un grupo o poblaciones de individuos que habitan un medio común, y son capaces de cruzarse entre sí y dar descendientes. Género: es un grupo de especies que tienen estrechas relaciones ancestrales. Familia: es un grupo de géneros con parentesco cercano. Orden: es un grupo de familias estrechamente relacionadas. Clase: es un grupo de órdenes parecidos. Phylum o tipo: es un grupo de clases próximas entre sí. Reino: es la agrupación de todos los phyla. 5 CIENCIAS NATURALES 9º Comportamiento (Etología) ORGANSIMO POSTPRIMARIA RURAL CATEGORIA HOMBRE RANA Reino Animalia Animalia Phylum Chordata Chordata Clase Mammalia Anfibia Orden Primate Saicentia Familia Hominidae Ranidae Género Homo Rana Especie Sapiens Pipiens INFORMÉMONOS La ciencia de la clasificación tiene sus raíces en el año de 1500 cuando los griegos trataron de clasificar la gran diversidad de animales y plantas existentes en la naturaleza. Aristóteles: dividió las plantas en hierbas, arbustos y árboles; los animales en sanguíneos y sin sangre. Conrad Gesnes (sueco 1516-1565). Dividió los animales en grandes grupos y cada grupo lo subdividió en orden alfabético. Cesal Pino: propuso la clasificación por división lógica; los caracteres escogidos para este propósito estuvieron basados en las semejanzas y diferencias de los objetos (plantas y animales). Carle von Linneo (1709-1778, sueco) creó el sistema de nomenclatura binomial. 6 Richard Owen (1804-1892, inglés). Fue el primero en diferenciar entre sistemas de órganos análogos y homólogos. Actualmente, la taxonomía se vale de una clasificación sistemática de acuerdo con grandes características, estableciendo reino, phylum, clase, orden, familia, género, especie y raza. Alston y Turner (1963). proponen los siguientes caracteres para la clasificación taxonómica: morfológicos, microscópicos, evolutivos, genéticos, bioquímicos, etológicos. Tomado de: Ciencias 9 Naturaleza y Salud Educar. EVALUEMOS ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. Si tuviéramos que clasificar los animales de la vereda en grupos, ¿Qué características específicas tendrías en cuenta? Explica tu respuesta. 7 CIENCIAS NATURALES 9º Sentó las bases de la clasificación sistemática, botánica y zoológica. Reconoció la especie como unidad de base. POSTPRIMARIA RURAL 2. Menciona tres especies de animales que se puedan cruzar genéticamente y produzcan descendencia fértil. 3. Mediante un ejemplo explica la diversidad de especies de tu entorno. PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 6. Trabajo en grupo a) Comparemos las respuestas sobre las preguntas de evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 7. Trabajo individual Pensemos y escribamos: 1. ¿Cómo aplicarías los conocimientos sobre clasificaciones en las actividades cotidianas? 8 3. ¿Qué medidas preventivas tomarías para conservar las especies nativas de tu vereda, localidad, municipio. PROFUNDICEMOS (sólo para “gomosos”) Utilizando las categorías taxonómicas (reino, phylum, clase, orden, familia, género, especie) clasifica una planta y animal predominante en tu entorno, localidad. 9 CIENCIAS NATURALES 9º 2. Explica ¿Por qué no es permitido el matrimonio (cruzamiento) entre primos de primer grado (primos hermanos)? TEMA 1B POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Características de los Reinos Animal y Vegetal ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo especifico: Clasificar algunos seres vivos con base en sus características más predominantes. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Materiales: • Libros de consulta con claves taxonómicas sobre animales y plantas. • Atlas, enciclopedias, revistas, periódicos de animales y de plantas. • Láminas pedagógicas sobre: animales y plantas. 10 1. Revisa detalladamente el material que has traído, observa en los dibujos de los animales y plantas las características más sobresalientes y detecta luego la ausencia de esta característica en otros animales. Elabora un cuadro comparativo así: ANIMAL PELO ESCAMA PLUMAS PICO DIENTES Paloma NO NO SI SI NO 2. Tomando como base estas características que has observado se puede organizar una clave taxonómica de tipo dicotómico, es decir una clave que funciona proponiendo dos alternativas, y para construirla debemos tener en cuenta: • Escoger una característica sobresaliente. • Anotar luego la ausencia de esa característica. • Tomar otra característica y analizarla de la misma manera como se hizo en la anterior. Ejemplo: 1a. Cuerpo cubierto de escamas para a 2a 1b. Cuerpo no cubierto de escamas pasa a 3a 11 CIENCIAS NATURALES 9º Procedimiento: POSTPRIMARIA RURAL 2a. Presencia de aletas Clase pez 2b. Ausencia de aletas Pasa a 3b 3a. Piel lisa o verrugosa Clase anphibia 3b. Piel no lisa ni verrugosa Pasa a 4a 4a. Cuerpo cubierto de plumas Clase aves 4b. Cuerpo no cubierto de plumas Pasa a 5a 5a. Posee glándulas mamarias Clase mamíferos 5b. No posee glándulas mamarias Clase reptil ACTIVIDAD 2. Trabajo en grupo Procedimiento: a) Constituyan una clave dicotómica con base en las características morfológicas de un grupo de animales. b) Registren los datos en el cuaderno. ACTIVIDAD 3. En plenaria • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. 12 Leamos: H.L. Whittaker define a los seres vivos en 5 reinos así: reino protista, reino mónera, reino fungi, reino vegetal, reino animal. Reino protista hoy denominado protoctista. Comprende los organismos inferiores unicelulares: protozoos y protófitos. Reino Mónera ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CATEGORÍAS CARACTERES TAXONÓMICAS TAXONÓMICOS ○ ○ ○ EVOLUCIÓN FILUM Son fotosintetizadores Son organismos muy CYANOBACTERIA que contienen un antiguos que han variado Ejemplo: pigmento verde (clorofila) muy poco. Nostoc: y un pigmento azulado (la fitocianina) dispersos Desde hace más de por el citoplasma. 2.700 millones de años ya formaban colonias Son llamados también como las actuales. algas verde azuladas, se pueden encontrar Por su estructura y solitarias o formando funcionamiento tan colonias. simple han sido considerados los Viven en aguas dulces y primeros habitantes de la saladas y en lugares muy tierra. húmedos. 13 CIENCIAS NATURALES 9º CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA POSTPRIMARIA RURAL Oscilatoria: Forman la espuma Los primeros mónera amarillenta que crece posiblemente fueron sobre los estanques y heterótrofos se el verdor resbaladizo alimentaban de materia de las piedras de los orgánica de las aguas ríos y de las paredes de los océanos. Cuando húmedas. Cuando se el alimento empezó a encuentran en un escasear surgieron las número muy grande especies capaces de debido a la respiración obtener energía del sol y nocturna pueden fabricar su propio acabar con el oxígeno alimento del agua y provocar la (fotosintetizadores). muerte de los peces. FILUM BACTERIA Son organismos A pesar de su antigüedad Ejemplo: bacilos: procariotas de tamaño estos organismos han microscópico, retenido, hasta el presente, unicelulares habitan características desde su todos los medios: suelo, origen. Por ejemplo, su agua, aire, incluso se reproducción es asexual y encuentran en el hielo poseen pared celular. de los glaciales, las Algunas bacterias tienen aguas termales, sal, el capacidad limitada de aceite y los metales. intercambio de material Spirilos: Cocos: Streptococos: 14 genético. ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CARACTERÍSTICAS CARACTERES TAXONÓMICAS TAXONÓMICOS ○ ○ ○ ○ CIENCIAS NATURALES 9º Reino Protista ○ EVOLUCIÓN FILUM MAGITOSPORA Ejemplo: Son unicelulares, móviles Este grupo de euglena: mediante uno o más organismos son más flagelos, viven en agua complejos, por tanto dulce y salada en suelos pueden obtener más húmedos. Todos los energía de los alimentos. protistos carecen de Los mecanismos de pared celular y de motilidad (flagelos, cilios, cloroplastos. pseudópodos) son más perfectos. El mayor avance. FYLUM SARCODINA Unicelulares, móviles Evolutivo de este grupo es Ejemplo: mediante pseudópodos. el surgimiento de la ameba: reproducción sexual. El alimento de la variabilidad genética que determina los niveles de especialización que se observan en este medio. Otro rasgo FYLUM CILIOPHORA Células recubiertas de Importante es la aparición Ejemplo: cilios móviles. de especies formadoras de paramecio: colonias en las que se observa la división de funciones entre sus miembros. 15 POSTPRIMARIA RURAL FYLUM SPOROZOA Organismos parásitos Ejemplo: causan enfermedades. plasmodium: Reino (Mycota) Fungi ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CATEGORÍAS CARACTERES TAXONÓMICAS TAXONÓMICOS ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ EVOLUCIÓN FYLUM MYXOMICOTA Unicelulares o Presentan metabolismo (Mastigomicetes) formadores de micelio. heterótrofo, reproducción Células generalmente sexual y estructura celular polinucleadas. Esporas eucariota, que permite móviles mediante asumir la existencia de un flagelos, poseen pared ancestro común del que celular. también surgieron los protista. FYLUM EUMYCOTA Forman estructuras Por poseer pared celular y (Eumicetes) reproductivas obtener energía mediante especializadas o procesos comparables a cuerpos fructíferos. los de los mónera tienen ancestros pertenecientes a este reino. 16 Son saprófitos, con ZIGOMYCETOS micelio tubular, sin (Ficomicetos) tabiques y plurinucleados. CIENCIAS NATURALES 9º CLASE Ejemplo: rhizobium: CLASE Son unicelulares como ASCOMICETES las levaduras y Ejemplo: pluricelulares como el ascas: penicillium se reproducen por células en forma de sacos llamadas ascas. Son tabicados. CLASE Sus esporas sexuales se BASIDIOMICETES producen en basidios o células en forma de mazo, en cuyo extremo se desarrollan las basidiosporas. Son hongos imperfectos por desconocerse su etapa sexual definida. 17 POSTPRIMARIA RURAL CLASE Son el producto de la DEUTEROMICETOS simbiosis de hongos y LÍQUENES algas Reino Vegetal ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CATEGORÍAS CARACTERES TAXONÓMICAS TAXONÓMICOS ○ ○ ○ EVOLUCIÓN CLASE Plantas perennes. Se Los primeros registros GIMNOSPERMAS reproducen por semillas fósiles de este reino Ejemplo: araucaria producidas en corresponden a algas pino ciprés estructuras en forma de marinas. Localizadas cono. Comprende hace 600 millones de años especies como: pinos, (período cámbrico). Hace araucarias, cipreses y 360 millones de años pinos romerones. (período silónico) se han localizado fósiles que posiblemente fueron las primeras plantas terrestres llamadas psilofitales con tejidos vasculares diferenciados. 18 Son plantas que Plantas como musgos y ANGIOSPERMA florecen y cuya semilla hepáticas agrupadas como se hallan dentro de briofitas evolucionaron en frutos forma independiente. Presentan diferenciación celular pero no poseen tejidos SUBCLASE Poseen dos cotiledones Vasculares. De las DICOTILEDONEA en el embrión, las psilofitales se desprenden 4 Ejemplo: margaritas nervaduras de las hojas líneas que están bien Fríjol Soya son ramificadas. Las representadas desde el Zanahoria Calabaza partes florales constan carbonífero hasta el Café Quina de 4 o 5 partes. presente: licopodios (plantas herbáceas), esquicetos o colas de caballo, pteropsida que corresponde a helechos y a plantas formadoras de semillas. Gimnospermas (pinos) angiospermas (plantas con flores) SUBCLASE Poseen un solo MONOCOTILEDONEAS cotiledón en el embrión. Ejemplo: piña Hojas con nervaduras (bromeliáceas) paralelas maíz, arroz, trigo (gramínea), lirio y cebolla (liliácea) 19 CIENCIAS NATURALES 9º CLASE POSTPRIMARIA RURAL Reino Animal (Metazoarios) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CATEGORÍAS CARACTERES TAXONÓMICAS TAXONÓMICOS FYLUM CORDATA ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ EVOLUCIÓN Poseen endoesqueleto Los registros fósiles semirrígido que indican de 600 a 800 atraviesa su cuerpo millones de años longitudinalmente. después del surgimiento de los protistos, hacia el SUBFYLUM VERTEBRATA final del período La corda toma la forma precámbrico, aparecen de columna vertebral los primeros pluralidades ósea o cartilaginosa del reino animal. celona bien desarrollado sistema circulatorio cerrado, el cerebro se cierra en un cráneo. CLASE OSTEICTIOS CLASE CONDRICTIOS 20 Peces de esqueletos Los primeros óseos. Ejemplo: metazoarios provinieron sardinas, sierra, róbalo. de protistos coloniales. Peces con mandíbulas Al final del precámbrico esqueletos óseos. ya estaban diferenciados Ejemplo: tiburones, los fila de metazoarios de rafas, pez martillo. cuerpo blando. Piel húmeda, lisa CIENCIAS NATURALES 9º CLASE ANFIBIA respiración braquial y pulmonar, corazón de 3 cavidades. Ejemplo: Salamandras, ranas, sapos. CLASE REPTILEA Respiración pulmonar, piel cubierta de escamas; corazón de 3 a 4 cavidades. Ejemplo: culebras, lagartos, cocodrilos, tortugas. CLASE AVES CLASE MAMMALIA Cuerpo recubierto de Porífora (esponjas) plumas, corazón 4 celenterata (medusas) cavidades. Ejemplo: platelmintos (gusanos colibrí - gallo. planos). Piel recubierta por pelo, Asquelmintos (gusanos glándulas mamarias redondos). corazón de 4 cavidades gestación intrauterina. Molusca (moluscos) Anélida (gusanos planos). 21 POSTPRIMARIA RURAL En el cámbrico hace 570 millones de años surgen los precursores de los artrópodos a partir de gusanos segmentados. En el silénico aparecen restos de peces con mandíbulas y aletas pares. En el duránico aparecen los primeros anfibios descendientes de peces lobulados y pulmonados. Hacia el carbónico un grupo de anfibios desarrolló fecundación interna y en huevo con cáscara que podía incubarse en la tierra. Este nuevo grupo está constituido por los reptiles, que llegaron a tener colosales dimensiones “dinosaurios”. Se desconocen las causas de extinción de la mayoría de reptiles hacia fines del cretáceo. 22 tortugas, cocodrilos, iguanas, rincocéfalos. Las evidencias fósiles sugieren que hace 60 millones de años en el eoceno, estaban establecidas las actuales familias de mamíferos. Historia Natural y Clasificación Linneo ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ INFORMÉMONOS El siglo XVIII considerado el gran siglo de los viajeros, los coleccionistas y los clasificadores. La idea de clasificación nace de la necesidad práctica de ordenar las plantas en los jardines botánicos y las colecciones en los gabinetes e incluso más de la necesidad de confeccionar e imprimir catálogos. De un modo muy natural cada coleccionista tenía sus propias ideas acerca del modo de ordenar. A mediados del siglo XVIII un joven sueco enérgico y sistemático Carl Linnaeus (1707 - 78) al recibir el título de nobleza se convirtió en von Linné quien tomó la tarea de clasificar de un modo unitario todos los animales, minerales y en particular vegetales del mundo. En la botánica, donde realizó su contribución principal, tuvo el genio de advertir que el gran descubrimiento de Camerarius (1665 -1721), según el cual las flores son los órganos sexuales de las 23 CIENCIAS NATURALES 9º Sólo sobreviven: POSTPRIMARIA RURAL plantas, suministraba una clave para la clasificación. Basándose en el número de los hasta entonces despreciados estambres y pistilos, dividió las plantas en clases y órdenes. Para la división más fina de los géneros y especies introdujo la nomenclatura binaria, Limnaea Borealis L., que permitía distinguir con precisión, mediante las palabras, todo ser vivo. (Tomado de: Historia Social de la Ciencia. John D. Bernal L.). ANALICE EL SIGUIENTE MENSAJE “La taxonomía, hoy sistemática, es la rama del conocimiento biológico que se relaciona con el reconocimiento, la descripción, nomenclatura y clasificación de los organismos vivientes”. W. T. CALMAN EVALUEMOS ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Qué diferencias hay entre un pez, un ave y un mamífero? (Morfología, hábitat, reproducción, comportamiento). 2. ¿Por qué se hizo necesario clasificar los seres vivos? 24 • Rana • Mono • Culebra • Paloma • Trucha • Lagartija • Caballo • Gato • Conejo • Tortuga PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO a) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Pensemos y escribamos: 1. Consulta qué teorías sobre la evolución de los seres vivos se han propuesto. 25 CIENCIAS NATURALES 9º Clasifica el siguiente grupo de animales, siguiendo los criterios taxonómicos estudiados. POSTPRIMARIA RURAL 2. Colecciona revistas, periódicos, publicaciones sobre plantas y animales. 3. ¿Qué argumentos puedes aportar en favor de que el reino Mónera fue el primero en habitar la tierra? PROFUNDICEMOS (“solo para gomosos”) Visita un museo y observa un video sobre la vida de los seres vivos cerca a tu localidad y trae tus observaciones escritas a la próxima clase. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. Nota: Para complementar los temas tratados has lo posible por observar un video, diapositivas o el catálogo denominado ciencias naturales y sus diapositivas cuyo autor es Dimas Fernández Galiano, Editorial Anaya. 26 TEMA 2 CIENCIAS NATURALES 9º ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Factores que Determinan la Variedad de las Especies ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo especifico: Reconocer la importancia de los factores genéticos y su interacción con el medio ambiente para la determinación de las especies. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Procedimiento: 1. Profesor: selecciona 3 alumnos con características diferentes (estatura, color de piel, del pelo, ojo, etcétera). 2. Hazlos pasar al frente de la clase. 3. Interroga a los demás alumnos sobre las diferentes características externas que puedan observarse entre ellos. 4. Cada alumno debe registrar estos datos en su cuaderno. 27 POSTPRIMARIA RURAL Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Cuál es la razón para que se manifiesten estas características diferentes entre ellos? ¿Qué nombre recibe el conjunto de características externas que pueden diferenciar a un individuo de otro? 2. ACTIVIDAD 2. En plenaria • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. • ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Leamos: Basándonos en la actividad 1, donde observamos las características externas de un grupo de alumnos, podemos comprobar que existen diferencias posibles de visualizar 28 El ambiente puede influir en mayor o menor grado en el desarrollo de los caracteres genéticos ejemplo, si observamos a las personas que viven en tierra fría podemos notar que su piel es sonrosada y generalmente son de constitución gruesa; por el contrario las personas que viven en climas cálidos son pálidas, de constitución generalmente delgada, comprobando de esta manera la influencia que de una u otra forma ejerce el medio ambiente sobre el desarrollo de los individuos. Estas diferencias que no son debidas a cambios en el “genotipo” las llamamos “modificaciones”. Estas modificaciones se pueden presentar también en los animales y en las plantas generando así, la variabilidad genética. Dichas diferencias como el color de la piel, el color del cabello o de los ojos están codificadas en los factores de la 29 CIENCIAS NATURALES 9º para diferenciar un individuo de otro. El conjunto de estas características externas y observables que manifiesta cada individuo se denomina “fenotipo”. Su expresión es el resultado de la interacción del “genotipo” más el medio ambiente. Siendo el “genotipo” el conjunto de genes que no podemos observar directamente en un individuo pero que son responsables de la expresión de ciertas características como: estatura, textura, color, tamaño. POSTPRIMARIA RURAL herencia, que denominamos “gen”. Gen es la unidad de información hereditaria conformada por cadenas de ácidos nucleicos que en su conjunto dan lugar a los cromosomas. Ejemplo: el gen ojos cafés hace que durante el desarrollo del ojo en el embrión se produzcan los pigmentos que posteriormente le darán esa coloración al ojo. El ADN (Ácido Desoxirribonucleico) es una cadena cuyos eslabones son unas moléculas conocidas como nucleótidos. En el ADN se hallan 4 nucleótidos Adenina (A), Guanina (G), Tiamina (T) y Citosina (C). La información codificada del ARN (Ácido Ribonucleíco) se traduce en una proteína. Toda esta información está registrada en el código genético el cual determina las características de los seres vivos. INFORMÉMONOS Los factores determinantes de las características hereditarias son los “genes”. Estos fueron descubiertos a finales del siglo pasado, por el clérigo polaco Gregor Mendel, quien estableció las leyes que permiten predecir cómo se transmiten los genes de padres a hijos, y cómo se manifiestan en la progenie. También estableció que un gene (o gen), que determina una característica del individuo, puede presentar formas alternativas, conocidas como alelos. Tomado de: Descubrir 9º Grado Ciencias Naturales y Salud. G + 1/2 A = F 30 CIENCIAS NATURALES 9º EVALUEMOS ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Qué característica de los seres vivientes asegura su perpetuación a través del tiempo? 2. Analiza e interpreta la siguiente aseveración: El organismo es la realización de un programa inscrito en los genes y transmitido por medio de la herencia. 3. Analiza el siguiente caso: Un par de gemelos idénticos al poco tiempo de nacidos son separados y llevados uno a vivir en la costa y el otro a vivir en el interior del país. a) ¿Seguirán siendo iguales? b) ¿Surgirán algunos cambios? Explica tu respuesta. 31 POSTPRIMARIA RURAL PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 5. En plenaria a) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 6. Trabajo individual Pensemos y escribamos: 1. Comprueba en tu granja la transmisión de los caracteres hereditarios de los progenitores a sus descendientes. Para esto observa la gallina y sus pollitos, la gata y sus gatitos, la coneja y sus conejitos, etcétera. 2. Escoge varias clases de frijoles y compáralos fenotípicamente. has una tabla y registra los resultados. 3. ¿Cómo aplicarías los conocimientos adquiridos para mejorar la variedad de plantas o de animales? 32 1. 2. Toma 2 semillas de diferente variedad de fríjol (fríjol rojo, fríjol blanco, etcétera). • Ponlas a germinar, observa semanalmente. • Registra los datos hasta que la planta alcance el crecimiento total. • Observa las características fenotípicas que presentan la flor y el fruto en cada planta y luego has la misma observación entre ellas. ¿Qué pueden concluir de la experiencia realizada? No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana 33 CIENCIAS NATURALES 9º PROFUNDICEMOS (“solo para gomosos”) TEMA 3 POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Acción del Hombre en el Mejoramiento y la Conservación de las Especies ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo especifico: Aplicación de los microorganismos en los procesos industriales. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Lean detenidamente: Ciencias Transformadoras de la vida Ingeniería Genética y Biotecnología ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Desde que el hombre aprendió a cultivar los campos y a pastorear los animales, cambió su estilo de vida. Pronto se dio cuenta de que dentro de una misma especie, unos ejemplares estaban mejor dotados que otros. Así, poco a poco, fue seleccionado el maíz que daba mejor cosecha, las vacas que producían leche, las ovejas más lanudas, los cerdos con mayor descendencia... 34 Ahora, los biólogos pueden seleccionar un gen, aislarlo y obtener millones de copias mediante las técnicas de clonación. Luego, introducen algunas de estas copias en un huevo fertilizado de la misma especie o de otra distinta. De esta forma se dio origen a cereales resistentes a los herbicidas, tomates del tamaño de un melón, bacterias que fabrican la insulina para curar a los diabéticos... Los huevos de las gallinas podrían convertirse en verdaderas fábricas de hormonas u otras sustancias. ACTIVIDAD 2. En plenaria. 1. Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. 2. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? 3. Discutamos y hallemos quién tiene la razón. 4. Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Leamos: Basándonos en la actividad 1, en la cual nos preguntamos acerca de las ventajas y desventajas de la manipulación genética de los seres vivos, podemos comprobar que en la actualidad, el hombre usa el conocimiento que tiene de los demás seres vivos para su propio beneficio. 35 CIENCIAS NATURALES 9º En este siglo, los científicos emprendieron una selección más efectiva, hurgando en lo último del ser vivo: su patrimonio genético POSTPRIMARIA RURAL Gracias al desarrollo de la ciencia, y más recientemente de la biotecnología, el hombre ha logrado grandes avances en áreas como: agricultura en la producción de cultivos que sintetizan sus propios fertilizantes; plantas resistentes a las sequías, en la medicina, para el tratamiento de enfermedades como cáncer, diabetes, problemas cardiovasculares, en la industria, en meras fuentes de productos para la fabricación de plásticos, fibras artificiales y adhesivos, en producción de energía, para la obtención de combustibles renovables tales como el metano, hidrógeno y alcohol. Una de las ciencias que ha contribuido al desarrollo de la “biotecnología” (aplicación de organismos o procesos biológicos para fines prácticos o industriales) es la “Ingeniería genética” que consiste en la introducción de información genética nueva en otro organismo, generalmente una bacteria, para dotarla de nuevas facultades. Ejemplo: la producción de gran cantidad de insulina (sustancia producida por células pancreáticas mediante la Ingeniería genética) es elaborada por una bacteria cuando las células pancreáticas no la producen en las cantidades requeridas por el organismo. INFORMÉMONOS La utilización de los microorganismos en los procesos industriales data desde miles de años. Louis Pasteur (1876), reconoce la utilización de las levaduras en la fermentación de la cerveza, el vino, el pan, la maduración de los quesos. Tomado de: Historia Social de la Ciencia, John D. Bernal. 36 CIENCIAS NATURALES 9º Mensaje: El hombre es el único ser vivo que puede influir conscientemente en la organización o desorganización de la naturaleza. EVALUEMOS ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Piensa, analiza, contesta: 1. ¿Qué repercusión podrá tener la liberación al medio de un nuevo organismo contra el que no existen enemigos naturales? 2. ¿Hasta qué punto tiene el hombre en sus manos la decisión de transformar a un ser vivo? 3. ¿Qué implicaciones éticas se derivan de la segunda pregunta? Discuta. PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO a) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. 37 POSTPRIMARIA RURAL APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Pensemos y escribamos: 1. ¿Consulta qué mecanismos, técnicas, métodos utilizan en tu medio para “mejorar” las especies? 2. Mediante un ejemplo explica: ¿Cómo pondrías en práctica lo aprendido? 3. Busca en el periódico o una revista que esté a tu alcance un artículo relacionado con la utilización de los microorganismos. BIOTECNOLOGÍA O INGENIERÍA GENÉTICA PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) 1. Elabora un producto casero en el cual apliques tus conocimientos sobre biotecnología (kumis, yogurt, queso, vino, pan, etcétera). 2. Da a conocer a tus compañeros la experiencia realizada. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 38 U 2 N NUTRICIÓN Y METABOLISMO D I DA CIENCIAS NATURALES 9º DA • • U NI ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○○ ○ ○ ○ D TEMA 1 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ LAS SUSTANCIAS DE LOS ALIMENTOS: CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS, VITAMINAS Y MINERALES ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo específico: Identificar las sustancias que contiene cada alimento y la función que cada una cumple en el mantenimiento del organismo. 39 POSTPRIMARIA RURAL PLANTEEMOS LO QUE APRENDEMOS” ACTIVIDAD 1. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: • ¿Qué sucede cuando tú haces ejercicio? ¿Juegas voleibol, fútbol? • ¿Por qué cuando se realiza un ejercicio se desprende calor? • ¿De dónde proviene ese calor? • ¿Qué nos proporcionan los alimentos? • ¿Por qué se deben consumir diferentes clases de alimentos? ACTIVIDAD 2. Trabajo en grupo • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. • ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. 40 Leamos: Basándose en la actividad 1, concluimos que nuestro organismo requiere permanentemente energía para realizar sus funciones musculares, respiratorias, digestivas, excretoras. Esta energía la obtenemos al consumir alimentos que están formados por sustancias como azúcares o carbohidratos, grasas y aceites o lípidos, proteínas, vitaminas y minerales, que mediante algunos procesos se transforman en moléculas que nos proporcionan la energía y materiales de construcción que el organismo necesita. CARBOHIDRATOS Carbohidratos, hidratos de Carbono o azúcares son compuestos muy importantes para los seres vivos. Están constituidos por Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O). El grupo de alimentos se caracteriza por su alto contenido de energía y es el grupo más abundante en la naturaleza: cereales, frutas, verduras. Los carbohidratos vegetales se sintetizan en el proceso de la fotosíntesis y son los principales compuestos químicos que almacenan energía radiante del sol. En la fotosíntesis el dióxido de Carbono reacciona con el agua para formar glucosa (que es un carbohidrato) ampliamente distribuido en la naturaleza. Se halla en 41 CIENCIAS NATURALES 9º CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA POSTPRIMARIA RURAL animales y plantas como: frutas, uvas, manzanas, fresas, papas, etcétera, su concentración depende del grado de madurez del vegetal, a medida que madura varía su concentración. Estos carbohidratos contienen moléculas simples formadas por 3 a 6 átomos de Carbono y son denominados monosacáridos como: glucosa, fructosa y galactosa. La fructosa, es otro monosacárido de 6 átomos de Carbono, se encuentra junto con la glucosa en jugos de frutas y en la miel. La galactosa, que en forma libre se encuentra muy poco, siempre está combinada con glucosa formando la lactosa de la leche en la mayoría de los mamíferos; forma parte esencial de los tejidos nerviosos del Carbono, su deficiencia en el metabolismo puede ocasionar retardo mental. Es un disacárido (se forma por la unión de 2 monosacáridos), es el disacárido menos soluble y menos dulce que se encuentra en la naturaleza. La sacarosa, se forma por la unión de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. Se halla en la caña de azúcar, remolacha, raíces y frutas. Los carbohidratos que se forman por la unión de más de 2 monosacáridos se denominan polisacáridos, no forman verdaderas soluciones, no tienen color, ni sabor, forman la mayor parte de tejidos animales y vegetales. Son de dos clases: estructurales y energéticos. Los estructurales, que constituyen el tejido estructural de las plantas, son la celulosa y la pectina (forman la cáscara de frutas cítricas), no son digeribles por el hombre. Los polisacáridos energéticos, que sirven de reserva energética y tienen gran capacidad de absorber agua son el almidón y el glucógeno. El almidón sirve de reserva energética, en las plantas se almacena en forma de gránulos. El glucógeno se almacena en el hígado y se convierte en glucosa cuando el organismo lo necesita, formado por moléculas de glucosa. 42 Son compuestos de composición química muy variada insolubles en agua. Formados por Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O), son los compuestos que tienen la mayor capacidad para almacenar energía. Contribuyen a dar la textura a los alimentos, sirven para transportar las vitaminas liposolubles, es decir, las vitaminas que se disuelven en las grasas como la A, D, E, K. También forman ceras, hormonas y las cubiertas de las células nerviosas, son componentes de las membranas celulares especialmente los fosfolípidos. PROTEÍNAS Moléculas constituidas por aminoácidos, formados por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. Existen 21 aminoácidos; el número, forma y organización determinan las diferentes proteínas. Existen aminoácidos esenciales y no esenciales dependiendo de la capacidad de síntesis del ser humano. Los aminoácidos esenciales los aporta la dieta, los no esenciales los sintetiza el organismo humano. Las principales fuentes de proteína son de origen animal como: leche, huevos, carnes, pescados y de origen vegetal como: verduras, cereales y frutas. Las proteínas tienen forma y funciones muy diversas: forman parte del tejido conectivo, piel, pelo, uñas, regeneran los tejidos, sintetizan las enzimas digestivas (amilasa, lipasa), anticuerpos y hormonas (insulina regula el nivel de azúcar en la sangre, la adrenalina regula el diámetro de los vasos de sangre). 43 CIENCIAS NATURALES 9º LÍPIDOS POSTPRIMARIA RURAL VITAMINAS Son compuestos orgánicos esenciales para el organismo y en pequeñas cantidades deben ser consumidos con los alimentos. La mayoría de los alimentos contienen vitaminas, pero ninguno en cantidades suficientes para satisfacer los requerimientos nutricionales. Las vitaminas se designan por las letras del alfabeto, exceptuando algunas que se determinan con nombres específicos, como: biotina, niacina, ácido fólico. Las vitaminas se dividen en dos grupos: liposolubles e hidrosolubles. Las liposolubles son aquellas que tienen la facilidad de disolverse en las grasas. Son las vitaminas A, D, E, K. Se encuentran en los alimentos que contienen lípidos como el queso, leche, huevos. Las hidrosolubles son aquellas que tienen la facilidad de disolverse en agua y son las vitaminas C y del complejo B y la Riboflavina. Son abundantes en las frutas y verduras. Las vitaminas son esenciales para el crecimiento, funcionamiento y regeneración de los tejidos corporales. Intervienen en las reacciones químicas y biológicas y colaboran con la reproducción, nutrición y crecimiento. 44 VITAMINA FUENTE FUNCIÓN Vitamina A Legumbres verdes, Crecimiento normal, visión, cabello y piel (Retinol) amarillas, huevos, saludable, previenen ceguera nocturna. hígado, riñones, zanahoria, espinaca, leche y derivados. Vitamina D Leche, huevos, atún, Favorece mineralización de huesos, formación (Antirraquítica) salmón. de dientes, previene el raquitismo. Vitamina E Aceites vegetales, Formación de membranas, protege contra la (Tocoferol) cereales, lechuga. esterilidad, metabolismo de las grasas. Vitamina K Espinaca, coliflor, Participa en la coagulación sanguínea, las (Antihemo repollo, hígado, hojas hemorragias. rrágica) verdes. Complejo B (B1, Hígado, leche, riñón, Regula el sistema nervioso y digestivo, B2 B6, B12) huevos, vegetales, interviene en los procesos energéticos. Su verdes, nueces, corteza carencia produce: parálisis, neuritis, dermade la papa, cacahuetes, titis, anemia y falta de apetito. pescado. Vitamina C Legumbres, guayaba, Formación de tejidos, su carencia produce: (Ácido frutas cítricas. infecciones, heridas en encías, retardo en ascórbico) crecimiento, escorbuto, pobre cicatrización. 45 CIENCIAS NATURALES 9º Tanto el exceso como la carencia de vitaminas puede ocasionar trastornos metabólicos y nutricionales en nuestro organismo. Por tanto, nuestra alimentación debe ser balanceada conteniendo todos los nutrientes y vitaminas indispensables. Algunas veces según recomendación médica se deben tomar suplementos vitamínicos. POSTPRIMARIA RURAL Los ácidos nucleicos, son sustancias ácidas que contienen Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y Fósforo. Son el ADN (Ácido Desoxirribonucleico) y el ARN (Ácido Ribonucleíco) importantes por ser los portadores del mensaje genético. Cada ácido nucleico está constituido por 3 componentes químicos: una base nitrogenada, un azúcar y un ácido fosfórico. La base nitrogenada es un compuesto que contiene átomos de Nitrógeno, las bases pueden ser: píricas como: Adenina y Guanina y las pirimidínicas como: Tiamina, Citocina y Uracilo. El mensaje genético depende de la secuencia de bases que contenga el ácido nucleico. El azúcar es un compuesto de cinco carbonos, que en el caso del ARN es la Ribosa y del ADN la Desoxirribosa. El ácido fosfórico (H3PO4) enlaza los nucleótidos entre sí y es el que da el carácter ácido a la molécula. En las células también hay nucleótidos libres, como el Adenosin Trifosfato o ATP cuya función está relacionada con el almacenamiento de Energía. MINERALES: Son indispensables ya que el organismo no los sintetiza, se requieren en formas y concentraciones distintas. Tienen funciones estructurales como el Calcio (Ca), Fósforo (P), que forman el esqueleto, activan y regulan las funciones celulares. El Hierro (Fe) forma la hemoglobina, es una proteína que forma la sangre, su deficiencia produce anemia. 46 Muchos de los minerales son venenosos cuando se encuentran puros; el organismo los usa en sus formas iónicas o como sales, así el Cloro (Cl-) y Sodio (Na+) son elementos venenosos, sólo dejan de serlo cuando forman la sal o cloruro de sodio. EN RESUMEN: 47 CIENCIAS NATURALES 9º El Cobre (Cu), Yodo (Y), Magnesio (Mg), Zinc (Zn) y Manganeso (Mn), hacen parte de las enzimas, su deficiencia retarda el crecimiento, alteran el metabolismo de las grasas ocasionando la obesidad, malformaciones de esqueleto, raquitismo, osteoporosis. POSTPRIMARIA RURAL EVALUEMOS ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Por qué un celador necesita menos calorías que un ciclista profesional? 2. ¿Por qué los niños en edad escolar deben consumir más proteínas que los adultos? 3. ¿Podríamos vivir sin alimentos? PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO a) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos y hallemos quién tiene la razón. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. 48 ACTIVIDAD 4. CIENCIAS NATURALES 9º APLIQUEMOS LO APRENDIDO Trabajo individual Pensemos y escribamos: 1. ¿La remolacha da color a los niños? 2. ¿La sopa alimenta más que el seco? 3. ¿El hombre necesita comer más carne que la mujer? PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) Investiga en tu región cómo se procesa la caña de azúcar hasta convertirla en azúcar de mesa. Cuéntale a tus compañeros el proceso. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 49 TEMA 2A POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Cómo aprovecha Nuestro cuerpo los Alimentos (Metabolismo) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo específico: Explicar los procesos que se realizan en el organismo para la transformación y aprovechamiento de los alimentos. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Recuerdas qué sistemas intervienen en la nutrición? 2. Has una lista de los órganos que intervienen en este proceso. 3. Determina la función que cumple cada órgano en este proceso. 4. ¿Por qué al masticar una galleta o un pedazo de pan se produce una gran salivación? ¿Qué ocurre en este momento? 50 a) b) c) d) CIENCIAS NATURALES 9º ACTIVIDAD 2. Trabajo en grupo Comparemos las respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? Discutamos y hallemos quién tiene la razón. Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA Leamos: Con base en la actividad 1, recordamos los sistemas y órganos de nuestro cuerpo que intervienen e interactúan en el mejor aprovechamiento de las sustancias nutritivas que ingerimos al consumir los alimentos, para obtener la energía que necesitamos para cumplir las funciones de mantenimiento y elaborar los materiales constructores de los tejidos. 51 POSTPRIMARIA RURAL Los alimentos que consumimos para ser asimilados por nuestro organismo deben ser descompuestos en moléculas más pequeñas. El sistema digestivo se encarga de esta transformación y absorción de los alimentos, mediante el proceso de digestión que se realiza en el tubo digestivo. El tubo digestivo es un canal por el cual pasa el alimento, comprende: la boca, la faringe, el esófago, el estómago y los intestinos. Anexas al tubo digestivo hay unas glándulas que segregan los jugos digestivos, son las glándulas salivales que segregan la saliva, el hígado que segrega la bilis y el páncreas que segrega el jugo pancreático; estos jugos contienen enzimas, agua y otras sustancias. Como podemos comprobar cuando ingerimos una galleta o un trozo de pan, observamos que existen unas sustancias proteicas fabricadas por las mismas células, capaces de actuar tanto en el interior como en el exterior de éstas. Muchas enzimas sólo trabajan en presencia de una sustancia no proteica llamada coenzima. Las enzimas son específicas, sólo actúan sobre un sustrato o sustancia determinada, aceleran o retardan el conjunto de reacciones químicas que suceden en el organismo, las cuales permiten la utilización de la materia y de la energía que contienen los alimentos para su crecimiento, conservación y reparación. Las reacciones químicas son procesos en los que unas sustancias se transforman en otras. Estas reacciones pueden ser de síntesis, descomposición o de intercambio y en ellas siempre hay gasto de energía. Así, en el crecimiento del pelo o de las uñas ocurren reacciones de síntesis que requieren un aporte de energía. En cambio, en la degradación de la glucosa, como sucede en la respiración, ocurren reacciones de descomposición con liberación de energía. 52 1. 2. El anabolismo. El catabolismo. El anabolismo comprende reacciones químicas que permiten sintetizar materia orgánica a partir de moléculas sencillas, lo que significa almacenar energía y producir materiales para el crecimiento y reposición. “El catabolismo libera energía mientras que el anabolismo consume”. 53 CIENCIAS NATURALES 9º El conjunto de todas estas reacciones de síntesis y descomposición que ocurren en el organismo se denomina metabolismo y comprende dos fases: POSTPRIMARIA RURAL El catabolismo comprende las reacciones químicas que implican descomposición de sustancias complejas para producir energía necesaria en los procesos anabólicos. El anabolismo y catabolismo ocurren continuamente en las células. Las reacciones bioquímicas son muy rápidas, ocurren a bajas temperaturas, de forma que la energía pueda ser almacenada y no se disipe en forma de calor. Uno de los portadores de energía dentro de la célula es el Adenosin Trifosfato o ATP, el cual sirve de intermediario entre los procesos catabólicos y anabólicos. El ATP es una coenzima común a muchos procesos enzimáticos, posee 3 grupos fosfatos cuyos enlaces pueden almacenar gran cantidad de energía. La pérdida de un grupo fosfato libera 7.000 calorías y la reconstrucción del enlace almacena 7.000 calorías. Adenosin Trifosfato ADP + P + Energía ATP Adenosin Digestión y Metabolismo de Carbohidratos ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ La digestión de los carbohidratos (polisacáridos) se inicia en la boca por la acción de la enzima amilasa, producida por las glándulas salivales, las parótidas especialmente. Esta enzima desdobla los polisacáridos de cadena larga en polisacáridos de cadena corta, que se denominan dextrinas y en disacáridos. 54 Para aprovechar esta energía las células del cuerpo se valen de reacciones de “oxidoreducción” en las que el compuesto se oxida (pierde electrones) mientras el otro se reduce, (gana electrones). El aceptor final de electrones es el Oxígeno y la molécula encargada de captar la energía que se va produciendo es el ATP (enlaces de Fósforo de alta energía). La degradación de la glucosa se da en 2 etapas: 1. La glucólisis. Fase anaerobia. Consiste en descomponer la glucosa (catabolismo) en 2 moléculas de ácido pirúvico con liberación de energía en forma de ATP. Se lleva a cabo en el citoplasma celular y da como resultado 2 moléculas de ATP. El Carbono que resulta de este proceso, se usa de nuevo para formar otros carbohidratos, lípidos y proteínas (anabolismo). El ciclo de Krebs. Es la vía final y común para la oxidación de carbohidratos, grasas y proteínas. 55 CIENCIAS NATURALES 9º Los carbohidratos prosiguen su digestión en el intestino delgado por acción de la amilasa pancreática, que convierte las dextrinas en disacáridos. Los disacáridos continúan su descomposición por las enzimas del jugo intestinal: sacarosa, maltasa, lactasa que descomponen los azúcares dobles (disacáridos) en sencillos (monosacáridos), como glucosa. El principal sustrato que usa la célula para obtener energía es la glucosa, la cual en presencia de Oxígeno puede descomponerse hasta dióxido de Carbono y agua con liberación de energía. POSTPRIMARIA RURAL Consiste en una serie de reacciones enzimáticas en las cuales el ácido pirúvico es convertido en Acetil CoA y luego oxidado hasta convertirlo en agua y dióxido de Carbono (CO2), con la producción de 36 moléculas de ATP. Este ciclo se lleva a cabo en las mitocondrias. El proceso contrario a la degradación de carbohidratos (catabolismo) es su formación (anabolismo) y recibe el nombre de glucogénesis. La formación de glucógeno a partir de glucosa, ocurre en todos los tejidos, pero especialmente en el hígado y en los músculos. Glucosa (6 carbonos) 2ATP Nitrógeno GLUCOLISIS Ácido Pirúvico (3 carbonos) CO2 Grasas Ciclo de krebs Acetil-CoA (2 carbonos) 4C Acido metálico 4C CoA Ácido oxalacét ico 6C - e e O2 aceptor de e - Ácido cítrico 6C e- e Ácido oxalosuccínico 5C proteínas aminoácidos C: átomo de carbono acetil-CoA: acetil-coencima A 56 - ATP 4C Ácido succínico - succinil- CoA Ácido αcet oglutárico CO2 4C ácido fumárico 4C CO2 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CIENCIAS NATURALES 9º Digestión y Metabolismo de Proteínas ○ proteinas aminoácidos Acido oxabacético Ácido pirívico cetoácidos Disaminación NH 2 Ácido amoniáco alfacetaglutáneo urea ACETIL Cocalima A Ciclo de Krebs La digestión de las proteínas se inicia en el estómago por acción de las enzimas del jugo gástrico. La pepsina es una enzima que sólo actúa en medio ácido y fragmenta las cadenas largas de polipéptidos. La renina o cuajo es otra enzima producida por el jugo gástrico, provoca la coagulación de la leche, es importante en la digestión de los niños ya que si el jugo gástrico no tiene la acidez necesaria, la enzima coagula o corta la leche. Las enzimas Tripsina y Quimotripsina, producidas por el páncreas, actúan sobre los polipéptidos convirtiéndolos en dipéptidos. 57 POSTPRIMARIA RURAL Las peptidasas, enzimas del jugo intestinal, completan la desintegración de los dipéptidos en monopéptidos o aminoácidos libres que son los productos de la digestión de las proteínas. Las proteínas también son usadas para obtener energía, aunque en menos proporción. Las enzimas encargadas de degradar las proteínas (catabolismo) las separan en unidades llamadas aminoácidos. Lo primero que ocurre es la pérdida del grupo amino (desaminación), que convierte la proteína en amoníaco y úrea, la cual se excreta en la orina, la degradación del resto de la molécula de aminoácido, da al final Acetil CoA, o ciertos ácidos que entran a participar en el ciclo de Krebbs. Los aminoácidos así formados llegan a la sangre y a través de ella pasan a las células donde se forman de nuevo las proteínas que el organismo necesita (anabolismo). Los aminoácidos son importantes en la síntesis de proteínas. Esta síntesis se realiza en los ribosomas de las células y es dirigida por el ADN que forma los genes. Existen varios aminoácidos, llamados esenciales, que el hombre debe obtener a través de la dieta, pues no los puede sintetizar. 58 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CIENCIAS NATURALES 9º Digestión y Metabolismo de los Lípidos ○ GRASAS Glicerol Ácidos grasos Glicerol delidos Cuerpos atómicos Ácido piróxico Acetil coenzima A Ciclo de Krebs Los lípidos se hidrolizan en el intestino delgado, formándose, en primer lugar y gracias a la acción de la bilis, una emulsión de grasas. Las sales biliares descomponen los glóbulos de grasa en pequeñas gotitas, para que la lipasa pancreática pueda actuar sobre ellas y descomponerlas en ácidos grasos y glicerol, mediante reacciones de hidrólisis, saponificación y oxidación. Si el cuerpo no tiene necesidad inmediata de energía, las grasas se almacenan bajo la piel o alrededor de ciertos órganos, incluso en el interior de las arterias, formando el tejido adiposo. Las grasas almacenadas constituyen la mayor reserva de energía que produce el doble de calorías que los azúcares. 59 POSTPRIMARIA RURAL Las células degradan las grasas (catabolismo) separando el glicerol de los ácidos grasos, cada uno de los cuales puede ser degradado en otros productos. Estos productos al llegar al hígado pueden ser convertidos en glucosa (anabolismo) por medio de la formación de Acetil CoA. Este proceso es reversible, es decir, las células del hígado también pueden sintetizar los lípidos a partir de la glucosa y de los aminoácidos. A partir del colesterol se pueden sintetizar vitaminas liposolubles y ciertas hormonas. Existe una estrecha relación entre la ingestión de carbohidratos y de lípidos, ya que en condiciones óptimas parte de la glucosa se convierte en grasa. Con excepción del glicerol, las grasas no pueden dar origen a una formación neta de glucosa, debido a que estas reacciones son irreversibles. En resumen: ALIMENTOS DIGERIDOS QUE EXPERIMENTAN REACCIONES SAPONIFICACIÓN HIDRÓLISIS Desdoblamiento de alimentos por el agua OXIDACIÓN MEDIANTE METABOLISMO QUE COMPRENDE ANABOLISMO Se caracteriza Almacrenamiento de Energía (ATP) Síntesis de compuestos 60 CATABOLISMO Se caracteriza Liberación de Energía Descomposición de nutrientes ACTIVIDAD 3. CIENCIAS NATURALES 9º EVALUEMOS Trabajo en grupo Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Por qué las reacciones metabólicas que ocurren en las células son sinónimo de vida? 2. ¿Qué función cumplen las enzimas en el metabolismo de los nutrientes? 3. ¿Qué relación existe entre el metabolismo de los lípidos y la obesidad? PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 4. Trabajo en grupo a) b) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos y hallemos entre todos la razón. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. 61 POSTPRIMARIA RURAL APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Pensemos y escribamos: a) Escoge un día cualquiera de la semana y anota los alimentos que consumes: Al desayuno. b) Al almuerzo. A la comida. Analiza si la ingesta es adecuada, es decir, si hay equilibrio en el consumo de estos alimentos. • Planea una dieta para 3 días, teniendo en cuenta los conocimientos adquiridos hasta el momento, de tal manera que mejore la calidad y sin salirte de las posibilidades económicas de tu familia. EVALUEMOS ¿Qué relación existe entre el metabolismo de los lípidos y la obesidad? No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 62 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Sistema de control de las funciones del organismo: Sistema Nervioso y Sistema Endocrino ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ FUNCIONES DEL ORGANISMO: SISTEMA NER Objetivo Específico: Conocer las características y relación de los sistemas que controlan las funciones del organismo. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo individual 1. ¿Por qué se acelera la respiración cuando hacemos ejercicio? 2. ¿Por qué retiramos automáticamente la mano cuando tocamos un cuerpo muy caliente, una paila, una piedra, un sartén, una bombilla? 3. ¿Qué reacciones se dan en nuestro cuerpo cuando recibimos un susto? ACTIVIDAD 2. Trabajo en grupo 1. Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. 2. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? 3. Discutamos y hallemos quién tiene la razón. 4. Escribamos los resultados de la discusión. 63 CIENCIAS NATURALES 9º TEMA 2B POSTPRIMARIA RURAL ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Materiales: • Sal. • Azúcar. • Limón. • Jugo de naranja. • Pimienta. • Ajo. • Cloro. Procedimiento: 1. Identifica cada sustancia. 2. Selecciona el sabor y el olor de cada una. 3. ¿Qué órganos utilizaste para realizar esta experiencia? ACTIVIDAD 4. Trabajo en grupo 1. Comparen sus respuestas con las de los compañeros. 2. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? 3. Discutamos y hallemos quién tiene la razón. 4. Escribamos los resultados de la discusión. 64 Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Qué le ocurre al organismo cuando después de una comida el nivel de azúcar en la sangre se eleva? 2. ¿Por qué se produce el bocio o coto? ACTIVIDAD 2. ACTIVIDAD 6. Trabajo en grupo 1. Comparen sus respuestas con las de los compañeros. 2. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? 3. Discutamos y hallemos quién tiene la razón. 4. Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA 65 CIENCIAS NATURALES 9º ACTIVIDAD 5. Trabajo individual POSTPRIMARIA RURAL ACTIVIDAD 7. Trabajo individual Leamos: Todas las funciones que realiza nuestro cuerpo son integradas, coordinadas y reguladas por el sistema nervioso, con ayuda del sistema endocrino. El sistema nervioso cumple una función doble: 1. Receptora. Hace posible que tengamos contacto con el mundo exterior. 2. Reguladora. Regula el funcionamiento de todo el organismo. Por tanto, el funcionamiento de los sentidos, los movimientos que realiza nuestro cuerpo en forma voluntaria e involuntaria por ejemplo, lo que sucede cuando hacemos ejercicio ya sea jugar al balón, montar bicicleta, correr, saltar o la reacción que tenemos al sufrir una emoción fuerte causada por acción de un factor externo como un pinchazo, una quemadura, cuando recibimos un susto, o una mala noticia, son reacciones controladas por acción del sistema nervioso, que permite adaptarnos a los cambios del medio, controlar nuestras emociones y realizar las funciones diarias. 66 dendritas ramas de axón axón cuerpo celular vaina de mielina Las neuronas son células con numerosas prolongaciones que constituyen una vasta red comunicante. Están formadas por un cuerpo celular del que emana una fibra principal, el axón (envuelto en una vaina celular que contiene una sustancia grasosa denominada mielina), y varias ramas fibrosas o dendritas. Las neuronas no se encuentran aisladas sino que se comunican entre sí con otras neuronas; la región donde el axón de una neurona se pone en contacto con las dendritas de otra neurona se denomina sinopsis. 67 CIENCIAS NATURALES 9º La capacidad de sentir es vital para sobrevivir. En los ejemplos anteriores pudimos observar que si no se siente dolor no se retira la mano del fuego o del estímulo que está causando el dolor (efecto). Además, el sentir nos proporciona placer, como escuchar una voz aguda o saborear un alimento que nos guste. La integración y el control de estas actividades las realiza el sistema nervioso que está constituido por órganos receptores, que reciben los estímulos (o información) tanto externos (fuera del cuerpo), como internos (dentro del cuerpo) están constituidos por células especializadas llamadas “receptoras sensoriales” que pueden ser muy simples como una “neurona” que es la unidad básica del sistema nervioso cuya función es la de distribuir el impulso nervioso. POSTPRIMARIA RURAL Las neuronas realizan la función de conducir, el impulso nervioso es decir, las dendritas reciben el impulso, el cual es transmitido al axón para que éste lo pase a otras neuronas. El impulso nervioso es un fenómeno eléctrico, que depende de los cambios que ocurren en la membrana plasmática. El impulso se propaga por un mecanismo eléctrico en una misma neurona, y por un mecanismo químico de una misma neurona a otra a través de la sinápsis; el mecanismo químico implica liberación de ciertas sustancias por parte de las terminaciones del axón, que estimula las dendritas de las neuronas vecinas para permitir la propagación del impulso nervioso. También hay receptores más complejos que hacen parte de órganos como el ojo, el cual además del tejido nervioso que forma la retina, necesita de un sistema de lentes y cámaras para captar la imagen. Los receptores sensoriales son sensibles a estímulos específicos: unos captan la luz, otros el calor; otros el sonido. Los receptores sensoriales se clasifican en tres grupos: • Receptores mecánicos. Responden a estímulos físicos del medio, como sucede con los receptores del tacto, del calor, el frío, la presión, el dolor y la posición del cuerpo, los cuales se encuentran en la piel, los músculos y los tendones y los receptores del equilibrio y el sonido se encuentran en el oído. • Receptores químicos. Responden a la composición química de las sustancias, como sucede con los receptores del olor, que se encuentran en la mucosa de la nariz, y los del sabor, en la lengua. • Receptores de la luz. Responden a determinadas longitudes de ondas electromagnéticas, y se encuentran en la retina del ojo. 68 Las células olfatorias son neuronas cuyas dendritas forman los pelos olfatorios, que al ser estimulados por las partículas de las sustancias que llegan a la nariz producen impulsos nerviosos. Los axones de las células olfatorias forman los nervios olfatorios que llevan el mensaje al cerebro. Las células gustativas se hallan en los botones gustativos de las papilas. Cada botón posee un paso por donde las sustancias disueltas en la boca entran en contacto con las células gustativas. EL OÍDO Y EL EQUILIBRIO 69 CIENCIAS NATURALES 9º El olfato y el gusto. Si retomamos la actividad 2, donde pudimos distinguir diferentes sabores y olores, comprobamos que el olor y el sabor son sensaciones que se inician por el estímulo que producen las sustancias químicas sobre receptores específicos, localizados en el epitelio nasal para el olfato y en las papilas linguales, para el gusto. POSTPRIMARIA RURAL Los receptores para el oído y el equilibrio se encuentran en el oído interno (caracol o códca). Los receptores auditivos son células ciliadas que se encuentran en el canal codear, y sus cilios están en contacto con los fluidos que llevan los canales del oído. Las vibraciones de las ondas sonoras producen cambios en la presión de estos líquidos, los cuales son detectados por las células ciliadas y transmitidos por el nervio auditivo. Los receptores del equilibrio son células ciliadas que se encuentran en el sáculo, utrículo y los canales semicirculares del oído interno. Cuando la cabeza se inclina, los fluidos se deslizan y estimulan las células ciliadas, que envían mensajes al cerebro por el nervio auditivo, para que haga los ajustes musculares necesarios. LA VISTA 70 Para que se produzca la visión se debe formar en la retina una imagen de lo visto. La pupila regula el paso de la luz y el cristalino cambia su curvatura para enfocar la imagen. Las células retinianas (conos y bastones) contienen unos pigmentos derivados de la Vitamina A que al ser estimulados por la luz se descomponen, iniciando el impulso nervioso. Este viaja al cerebro por el nervio óptico. REGULACIÓN DEL METABOLISMO: COORDINACIÓN HORMONAL El sistema endocrino consta de unas estructuras especializadas llamadas glándulas. En la actividad 3 aprendimos que hay ciertas sustancias producidas por glándulas localizadas en distintas partes del cuerpo, que regulan el metabolismo, el crecimiento y funcionamiento normal del organismo. Es necesario ahora, conocer dónde se encuentran, cómo funcionan y de qué manera se relacionan con el sistema nervioso. Estas glándulas no tienen conductos, por lo cual, sus secreciones pasan directamente a la sangre. Las secreciones de las glándulas endocrinas se llaman “hormonas”. Las hormonas, son sustancias químicas que regulan o estimulan cada aspecto del metabolismo, como la utilización de la energía y la reproducción. Las hormonas actúan como mensajeros químicos, es decir, llevan la información para que se realice una actividad específica; ellas son liberadas al torrente sanguíneo para ser distribuidas a los tejidos que las requieran; allí actúan estimulando o reprimiendo la actividad celular. 71 CIENCIAS NATURALES 9º Los receptores para la visión son neuronas especializadas que forman, en el fondo del ojo, una superficie pigmentada, llamada retina. POSTPRIMARIA RURAL Cada hormona actúa sobre tipos específicos de células, que tienen en su membrana receptores apropiados para recibirlas. Las hormonas pueden ser inactivadas por las células receptoras, haciendo que la producción de dicha hormona vaya seguida de una disminución compensatoria hasta que se establezca el equilibrio. El sistema endocrino es un sistema de coordinación química que se halla en estrecha relación con el sistema nervioso. A todas las glándulas endocrinas llegan nervios, cuyos impulsos provocan la secreción de las hormonas. Las hormonas actúan en cantidades muy pequeñas. Por ejemplo, unos pocos microgramos de adrenalina, hormona producida por las cápsulas suprarrenales causa en el perro un aumento del ritmo cardíaco, la hormona folículo estimulante, que es producida por la hipófisis, estimula en la mujer la maduración de un óvulo cada mes, estimula también las células de los ovarios para que se produzcan los estrógenos, unas hormonas sexuales femeninas que inician la preparación del endometrio para que allí anide el óvulo fecundado. A medida que los niveles de estrógeno aumentan en la sangre, se inhibe o disminuye la secreción de la hormona folículo estimulante por la hipófisis y cuando los niveles de hormonas femeninas disminuyen, se estimula la producción del folículo estimulante. 72 Glándulas Endocrinas ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CIENCIAS NATURALES 9º ○ HIPÓFISIS O PITUITARIA Situada en la base del cráneo, se relaciona íntimamente con el encéfalo secreta las siguientes hormonas: • Hormona de crecimiento (HET). Controla el crecimiento de los huesos del cuerpo, estimula la formación de hormonas de la tiroides y de la glándula tiroides. Su déficit produce el enanismo y su exceso el gigantismo o acromegalia. • Hormona antidiurética. Regula la cantidad de agua que elimina el riñón. Su déficit produce diabetes insípida (vasopresina). • Estimulante de las glándulas suprarrenales, estimulante de las gónadas, la prolactina responsable de la producción de leche, la oxitocina estimula la contracción del músculo liso del útero en el momento del parto. TIROIDES - PARATIROIDES La tiroides situada en el cuello por debajo de la laringe, secreta tiroxina y triyodotironina, hormonas que regulan el metabolismo e intervienen en el crecimiento y la producción del calor. Su déficit produce bocio o coto, cretinismo y mixedema. 73 POSTPRIMARIA RURAL Paratiroides son cuatro glándulas situadas detrás de la tiroides cuya función es controlar el metabolismo del calcio y del fósforo. SUPRARRENALES Situadas encima de los riñones, secretan varías hormonas como la cortisona, que regula el metabolismo al asegurar la provisión de energía a las células; la aldosterma, regula la concentración de electrolitos en los líquidos corporales y la adrenalina actúa en situaciones de estrés. PÁNCREAS Además de producir enzimas, produce insulina y glucagón que regulan el nivel de azúcar en la sangre. El déficit de insulina causa diabetes sacarina. OVARIOS Y TESTÍCULOS Estas glándulas producen los gametos femeninos ovarios y los gametos masculinos testículos. Los ovarios secretan los estrógenos que desarrollan las características femeninas y controlan el ciclo ovárico y el deseo sexual. También secretan la progesterona que permite la implantación del óvulo fecundado y el desarrollo del embrión. Los testículos secretan testosterona, la hormona que desarrolla las características masculinas. 74 CIENCIAS NATURALES 9º EN RESUMEN: SISTEMAS DE CONTROL DE LAS FUNCIONES DEL ORGANISMO Mantienen Homeóstasis SISTEMA ENDOCRINO SISTEMA NERVIOSO Ejerce Ejerce Control químico Control electroquímico Formado por Formado por Glándulas endocrinas COMO Neuronas Hipófisis Tiroides Paratiroides Páncreas Transmiten Impulso nervioso Suprarrenales Ovarios Testículos EVALUEMOS Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Cómo se relaciona el sistema nervioso con el sistema endocrino? 2. ¿Por qué los niveles bajos de testosterona no permiten la madurez sexual del varón? 75 POSTPRIMARIA RURAL PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 8. En plenaria a) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. APLIQUEMOS LO APRENDIDO 1. ¿Qué medidas de prevención recomendarías en tu hogar para proteger los órganos relacionados con los receptores mecánicos, químicos y de luz que nos permiten percibir las sensaciones en nuestro organismo? 2. ¿Qué sucede sí la hipófisis secreta mayor cantidad de hormona del crecimiento? PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) Existen glándulas que secretan hormonas y no son del sistema endocrino. Averigua cuáles son esas glándulas y qué hormonas secretan. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 76 TEMA 3 CIENCIAS NATURALES 9º ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Cuidados y enfermedades de nuestro cuerpo ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Reconocer que una alimentación balanceada es indispensable para el normal desarrollo y funcionamiento del organismo. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Cómo puedes mantenerte en perfectas condiciones de salud? Explica tu respuesta. 2. ¿Qué medidas de cuidado con tu organismo practicas? 3. ¿Cómo influye el tipo de nutrición de una persona en su organismo? 77 POSTPRIMARIA RURAL ACTIVIDAD 2. Trabajo en grupo 1. Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. 2. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? 3. Discutamos y hallemos quién tiene la razón. 4. Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA niños desnutridos ACTIVIDAD 3. niño sano Trabajo individual Leamos: Diariamente una persona normal, dependiendo de cuál sea su edad, debe ingerir cierta cantidad de alimentos que le aseguren el aporte de energía y de nutrientes que su organismo, y según la actividad que realice, necesite para su buen funcionamiento. 78 Si retomamos la actividad 1 recordamos cómo influye el tipo de alimentación en cada persona, qué medidas preventivas como: visitar al médico, al odontólogo, controlar nuestro peso, practicar deportes, consumir agua, y cómo poder llevar una vida sana, esta muy íntimamente relacionado con la cantidad y calidad de alimentos que diariamente consumimos, teniendo en cuenta nuestro peso edad y trabajo que realizamos. Esto constituye lo que se llama una “ración alimenticia”, esta ración debe aportar 3000 calorías diarias integradas por un 65% de carbohidratos, 12% de proteínas, 23% de grasas. Teniendo en cuenta que un gramo de carbohidratos produce 4 kilocalorías, un gramo de proteínas 4 kilocalorías, un gramo de grasas, 9 kilocalorías. Las calorías provenientes de los carbohidratos son las primeras que usa el organismo; las grasas y las proteínas se utilizan como elementos de reserva y se usan cuando se agotan las calorías producidas por los carbohidratos (azúcares y almidones) ésta la aportan las verduras, frutas y cereales; la fibra ayuda en la absorción de agua, originando la formación de las heces blandas, para así ser eliminadas por el colon y el recto con mayor facilidad, evitando el problema de estreñimiento. 79 CIENCIAS NATURALES 9º Por tanto, la nutrición (tomar del medio las sustancias alimenticias e incorporadas en el organismo para obtener energía que necesita), debe ser balanceada, contener alimentos de los diferentes grupos como: carbohidratos, grasas, proteínas, vitaminas, minerales, que además combinado con las actividades de ejercicio moderado, descanso y sueño adecuado aseguran mantener una vida sana y libre de enfermedades. POSTPRIMARIA RURAL Los niños y adolescentes por encontrarse en período de desarrollo y crecimiento necesitan consumir alimentos con mayor aporte energético y proteico. Los energéticos para reponer las energías gastadas como resultado de la actividad y ejercicios practicados y los proteicos para la formación y reparación de tejidos corporales. En los niños recién nacidos y lactantes la base de la alimentación debe ser la leche materna porque aporta las necesidades que el recién nacido y lactante requieren para el normal funcionamiento de su organismo; además contiene las defensas indispensables, que lo protegen contra las enfermedades. Por tanto, cada persona debe establecer su dieta de acuerdo con la edad, sexo, actividad y alimentos disponibles. Cuando la alimentación es deficiente, porque no existe una proporción o equilibrio adecuado entre los nutrientes ingeridos o porque no se dispone de los nutrientes necesarios o porque el organismo es incapaz de utilizar los nutrientes que se ingieren, se presenta en el individuo un estado de Desnutrición que puede ser desnutrición aguda cuando se presenta una disminución de peso, falta de ánimo o energía, pérdida de la capacidad intelectual y esto se da durante un período corto. Si la desnutrición ocurre durante un período prolongado, y se caracteriza por una marcada disminución en la talla, el peso y la capacidad intelectual comparada con otros niños de la misma edad se presenta la desnutrición crónica. Los daños que ocasiona este tipo de desnutrición en los niños sobre todo menores de 5 años son severos, afectan a todos los órganos y funciones del cuerpo. Para llevar una vida sana y libre de enfermedades debemos tener en cuenta las siguientes normas: 80 Procurar tomar los alimentos siempre a la misma hora. • No comer en exceso sobre todo alimentos grasosos. • Tomar mucha agua. • Comer alimentos que aporten fibra. • No comer carnes que no estén perfectamente cocinadas. • Lavar los alimentos con agua pura antes de consumirlos. • Practicar deportes al aire libre. • No fumar. • No dormir y trabajar en habitaciones mal ventiladas. • Evitar cambios bruscos de temperatura. • No tomar bebidas alcohólicas, en exceso. • No consumir drogas alucinógenas. • Tener en cuenta las medidas higiénicas en la preparación de alimentos. • Consumir una dieta equilibrada. CIENCIAS NATURALES 9º • CAUSAS Y PREVENCIÓN DE ALGUNAS ENFERMEDADES El consumo de alimentos inadecuadamente preparados puede producir efectos patológicos como: infección, cuando los alimentos no se encuentran en buen estado, pueden transmitir microorganismos patógenos como bacterias, hongos, virus y parásitos. O como intoxicación que se produce cuando los alimentos se hallan contaminados por sustancias tóxicas como: abonos, fungicidas, aditivos, etcétera. En las dos situaciones se presentan trastornos como: vómito, escalofrío, diarrea. 81 Sistema Digestivo POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ENFERMEDAD ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CAUSA PREVENCIÓN DIARREA: Aumento en Consumo de alimentos Lavarse muy bien las el número de contaminados por materia manos al preparar y deposiciones diarias, fecal que puede contener consumir los alimentos. materias fecales líquidas, bacterias, virus o parásitos. Desinfección de elementos a veces con sangre. Manejo y manipulación de y utensilios de cocina. alimentos inadecuado. Falta Higiene y aseo personal. de servicios sanitarios, uso incorrecto de ellos. COLERA: Diarrea Consumo de agua y Evitar el consumo de abundante y frecuente, alimentos contaminados por alimentos como agua, produce vómito, una bacteria patógena, el pescados, mariscos crudos deshidratación y muerte Vibrio colerae. y mal lavados. Verduras y frutas sin lavar si no se trata a tiempo. Malos hábitos higiénicos. o lavadas con agua contaminada. PARASITISMO: Amebas. Ascaris. Inflamaciones. Contaminación fecal u oral. Control de contaminación Contaminación a través de la piel. Ulceraciones, hemorragias, diarreas, dolores abdominales, fiebre, vómito, mala absorción, desnutrición. 82 Malas prácticas de higiene. fecal. Buenas prácticas de aseo personal y del medio. Control médico. ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ENFERMEDAD ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CAUSA ○ ○ ○ ○ ○ PREVENCIÓN CATARRO: Afección Producido por un virus que Cubrirse la boca al toser y respiratoria. ataca la nariz y la tráquea estornudar. No estornudar hasta llegar a los pulmones. sobre los alimentos. IRRITACIÓN DE LAS Contaminación ambiental. VÍAS RESPIRATORIAS: Disminuir la contaminación colocando filtros en chimeneas de fábricas, en vehículos. Evitar consumo de cigarrillo. ARTERIOSCLEROSIS: Acumulación de lípidos Evitar el cigarrillo. Engrosamiento de las (grasas). Alimentación balanceada. membranas internas de Consumir fibra. Hacer las arterias por el ejercicio. consumo exagerado de grasas. HIPERTENSIÓN ARTERIAL: Dolores de cabeza Obesidad. Estrés. muy frecuentes, daños Reducir el consumo de alcohol, cigarrillo. Hacer ejercicio. Dieta balanceada. cerebrales, parálisis, Consumo de alcohol. incluso la muerte. Vida sedentaria. Consumo exagerado de sal. 83 CIENCIAS NATURALES 9º Sistema Respiratorio Sistema Urinario POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ENFERMEDAD ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CAUSA PREVENCIÓN CÁLCULOS: Cristales de Alteración de las glándulas Calidad del agua. Consumo calcio, fosfatos y uratos paratiroides, aporte de líquidos. Evitar el que se localizan en el exagerado de Calcio. consumo de leche y tracto urinario, en los derivados en exceso. uréteres, vejiga y uretra. Producen dolor, sangrado y retención de líquidos. INFECCIONES Causadas por bacterias (E. Higiene personal. URINARIAS: Dolor y Coli) especialmente. Alimentación balanceada. ardor al orinar, fiebre, Ingerir vitamina C. dolor lumbar, orina turbia, mal olor. Sistema Endocrino ○ ENFERMEDAD DIABETES Aumenta la sed, el apetito, la cantidad de orina, visión borrosa, mareos, pérdida de energía. ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CAUSA Trastorno en la producción de insulina y utilización de azúcar por el organismo. Se acumula en la sangre. HIPOTIROIDISMO Trastorno en la producción Aumento de peso, de tiroxina. sudoración excesiva, piel seca, gruesa, áspera, voz ronca, palidez en las mucosas. 84 ○ ○ ○ ○ ○ PREVENCIÓN Dieta balanceada. Hacer ejercicios. Suplementos de hormona tiroides. Examen de sangre en el recién nacido. Control médico. Sistema Reproductor ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ENFERMEDAD ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CAUSA HERPES SIMPLE: CIENCIAS NATURALES 9º ○ PREVENCIÓN Infección causada por un Control periódico. Malestar, fiebre, erupción virus. en todo el cuerpo, úlceras en los genitales. SIDA: Tos persistente, Virus que ataca las células Evitar el contacto directo diarreas crónicas, herpes de defensa del organismo. con sangre de personas cutáneo por afección de que sufran de la la piel, tumores en los enfermedad. No reutilizar ganglios, pérdida de jeringas. Usar preservativos peso, parálisis y en las relaciones sexuales. trastornos visuales. Tener un solo compañero sexual. INFORMÉMONOS ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Leamos: La droga altera la conducta y produce enfermedades ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Las drogas, además de las enfermedades físicas como la hepatitis (inflamación del hígado) y el SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia o baja en las defensas del organismo), crean trastornos en la personalidad del individuo que las consume. Bajo 85 POSTPRIMARIA RURAL el efecto de las drogas las personas ven anulada su voluntad, realizan actos que no son capaces de efectuar en condiciones normales. Las drogas disminuyen los reflejos, por lo que una persona drogada es un peligro para la sociedad porque la mayoría de las drogas producen agresividad contra las personas que las rodean, provocan destrucción física y mental, desembocan en el abandono de los deberes familiares, sociales y económicos. Tomado de: Ciencias Naturales. 9º Grado. Editorial Santillana. MENSAJE: EL CONSUMO DE AGUA PURA NOS AYUDA A CONSERVAR UNA VIDA SANA EVALUEMOS ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. En muchos países, las autoridades prohiben el consumo de bebidas alcohólicas en los espectáculos deportivos. ¿A qué crees que se debe esta medida? 2. ¿Por qué el consumo del cigarrillo es perjudicial para el organismo? ¿Qué enfermedades están asociadas al consumo de cigarrillo? 86 APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 6. Trabajo en grupo Escoge una de las actividades. 1. Organiza junto con tus compañeros de trabajo una campaña de difusión para poner en práctica el aseo de las manos al salir del baño, al preparar y consumir los alimentos. 2. Lleva a cabo una campaña contra la drogadicción. 3. Organiza el botiquín de tu aula de clase o institución. PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) Averigua en el hospital o centro de salud de tu región, pueblo, vereda, barrio lo siguiente: a) ¿Cómo se evalúa el estado nutricional de un niño o adulto? b) ¿Cuáles son los signos de desnutrición? c) ¿Cómo se puede prevenir este problema? No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 87 CIENCIAS NATURALES 9º 3. ¿Cómo explicar que la contaminación ambiental puede causar alteraciones y enfermedades en nuestro organismo? Mediante un ejemplo explica tu respuesta. 88 POSTPRIMARIA RURAL D U 3 N I DA D LOS MICROORGANISMOS Y SU RELACIÓN CON EL MEDIO ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ TEMA 1 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Diferenciar los tipos de microorganismos con base en su estructura y función celular. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo individual 1. ¿Por qué una fruta podrida daña a otros que se encuentran cerca? 89 CIENCIAS NATURALES 9º DA • • U NI ¿A qué se debe que unas frutas, sean más resistentes a ser dañadas, mientras que otras no? POSTPRIMARIA RURAL 2. ACTIVIDAD 2. En plenaria a) Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? b) Discutamos y hallemos quién tiene la razón. c) Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA ACTIVIDAD 3. En plenaria Leamos: 1. Estreptococos 2. Diplococos 3. Espirilos 90 4. Estafilococos 5. Cocos 6. Bacilos Ejemplo: las bacterias. cocos diplococos estafilococos bacilos estreptococos espirilos Las bacterias presentan diversidad de formas, las células individuales son: elipsoidales o esféricas, alargadas (cilíndricos), o en espiral (helicoidal). Las células bacterianas esféricas o elipsoidales se denominan “cocos”,las células cilíndricas o alargadas se denominan “espirilos”, las células en espiral cortas se denominan “coma o vibriones”. Algunas bacterias al agruparse en parejas, racimos, cadenas o filamentos constituyen especies particulares como diplococos al agruparse en parejas, estafilococos al agruparse en racimos, estreptococos al agruparse en cadenas. Las células bacterianas varían considerablemente en longitud; las células de algunas especies son 400 veces más largas que las de otras especies. El micrómetro (mm) es la unidad de medida bacteriana y equivale a 1/1.000mm (10-3mm ó 0.001mm ó 1/25.400 pulgadas). 91 CIENCIAS NATURALES 9º El medio de los microorganismos es muy diverso, pues al observar las distintas colonias y células de los microorganismos vemos que poseen diversas formas, tamaño, ordenamiento integrando el grupo de los procarióticos (procariota: célula primitiva cerca de membrana nuclear). POSTPRIMARIA RURAL Las estructuras celulares más comunes de una bacteria son: Fig. 2 estructura interna de la bacteria Fig 3. Estructura externa de la bacteria Membrana celular, ribosomas, ADN, pared celular, flagelos, pelos, cápsulas (algunos géneros), vainas (algunas especies), esporas (algunos géneros), gránulos de pigmento, mesosomas. 92 Dentro del grupo de los microorganismos “eucarióticos” (eucariote células más evolucionada, micelio rodeado de membrana) tenemos las algas verdes y los hongos y los protistos (ameba, paramecio, euglena). Anabena Syhedra Uroglenopsis Volvox Closterium Asterionelia Diatomea Chlorogonium Spirogyra Scenedesmus Chiamidomonas Phytoconis Ankistrodesmus Phacotus Zigmenia Gonthonema Las algas se caracterizan por ser autótrofas, fotosintetizadoras, productoras de O2. Muchas son unicelulares otras forman colonias, otras forman filamentos y algunas son flageladas. Viven en medios marinos o de agua dulce, hacen parte del fitoplancton que sirve de alimento a los invertebrados. Poseen pared celular, organelos especializados como los cloroplastos, micelio rodeado por una membrana. Se reproducen sexualmente mediante el apareamiento de 2 células, y asexualmente. 93 CIENCIAS NATURALES 9º Las bacterias se reproducen asexualmente por fisión binaria. POSTPRIMARIA RURAL Los hongos son microorganismos que tienen pared celular, carecen de clorofila, son heterótrofos, se hallan en aguas dulces, pocas veces en aguas saladas, en los suelos, sobre materia orgánica muerta (saprófitos) son parásito de plantas y de algunos animales, incluido el hombre. La parte vegetativa de los hongos conocidos como “mohos”, está constituida por células filamentosas, que forman un cuerpo algodonoso denominado “micelio”, cada filamento del micelio se denomina “hifa”. Las levaduras se reproducen sexual y asexualmente, también son hongos unicelulares, tienen forma hoy variada: ovoide, esférica, alimonada. Se reproducen por fisión; gemación. PROTISTAS Son microorganismos unicelulares, carecen de pared celular, se alimentan mediante fagocitosis o pinocitosis, viven en ambientes acuáticos, suelos y superficies; otros son parásitos de animales. Se mueven mediante estructuras especiales como: flagelos, pseudópodos y cilios. Se reproducen asexualmente por fisión binaria. 94 CIENCIAS NATURALES 9º Paramecio Euglena Virus no son células, son parásitos de las células. Tienen la capacidad de reproducirse y evolucionar parasitando otras células. Contiene un solo ácido nucleico (ADN o ARN) y proteínas. Son pleomórficos, tienen variedad de formas (icosaédrico, poliédricos, helicoidales), son bacteriófagos (fagos o comedones de bacterias) se autorreplican. 95 POSTPRIMARIA RURAL INFORMÉMONOS En los años 1870 Robert Koch (1843-1910). Un médico bacteriólogo alemán se dedicó al fascinante estudio de la bacteriología. Fue él quien aisló las típicas bacterias en forma alargada con extremos rectos (bacilos), a partir de sangre de ovejas que habían muerto de carbono. En 1762 von Plenciz de Viena sugirió que los microorganismos eran responsables de producir diferentes enfermedades. En 1700 surgió el concepto de parasitismo, es decir que un organismo vive dentro o sobre otro organismo del cual obtiene nutrientes. Esto queda reflejado en el siguiente fragmento de unas coplas escritas por el Inglés Jonathan Swift (1667- 745): Así los naturalistas observan, una pulga empolla pulgas más pequeñas que en ella hacen prisa y estas tienen pulgas más pequeñas que los minerales y así hasta el infinito. Tomado de: Elementos de Microbiología Michael J. Pelczar, J.r. EN RESUMEN: M I C R O O RG A N I SM O S BACTERIAS PROCARIOTES Cocos Bacilos Espirilos 96 ALGAS EUCARIOTES Fotosintetizadores Filamentosas Flagelados HONGOS PROTISTOS EUCARIOTES EUCARIOTES PARASITOS Cilios: Paramecio Flagelos: Euglena Pseudópodos: Amiba Bacterió fagos LEVADURAS MOHOS VIRUS ADN O ARN CIENCIAS NATURALES 9º EVALUEMOS ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1 1. Identifica el tipo de microorganismo: a) Bacteria, Hongo, Virus, Protisto. 2 b) Según la agrupación ¿Qué nombre reciben los microorganismos numerados? 3 2. Da un ejemplo de una célula procariota y de una célula eucariota. 3. ¿Por qué las algas se relacionan con las plantas y los protistos con los animales? PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 5. En plenaria a) Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación: b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. Escribamos las conclusiones d) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. 97 POSTPRIMARIA RURAL APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 6. Trabajo individual Pensemos y escribamos: 1. ¿Cómo aplicarías los conocimientos adquiridos en tus actividades cotidianas? 2. Averigua qué tipo de microorganismos es el que produce la gripe y cuál es su nombre científico. 3. ¿Cuál es la importancia industrial de los hongos? PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) 1. Respecto al SIDA investiga lo siguiente: a) Significado de la sigla SIDA. b) Tipo de microorganismos que lo produce. c) Efectos que produce. d) Medidas preventivas para evitar su contagio. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. Nota: Para complementar los temas tratados has lo posible por conseguir un video, diapositivas o el catálogo y sus diapositivas denominado “Ciencias Naturales 1”, Dimas Fernández Galiano. Editorial Anaya. 98 TEMA 2 CIENCIAS NATURALES 9º ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Cuidados y enfermedades de nuestro cuerpo ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Reconocer que una alimentación balanceada es indispensable para el normal desarrollo y funcionamiento del organismo. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Cómo puede mantenerse en perfectas condiciones de salud? Explica tu respuesta. 2. ¿Qué medidas de cuidado con tu organismo practicas? 3. ¿Cómo influye el tipo de nutrición de una persona en su organismo? 99 POSTPRIMARIA RURAL ACTIVIDAD 2. En plenaria • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. • ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA Basándonos en la actividad 1 podemos comprobar que de la multitud de microorganismos, sólo una pequeña fracción es causante de enfermedades en el hombre, animales y vegetales. Estos microorganismos son denominados “patógenos”, pueden producir afecciones de dos formas: • Por acción directa del microorganismo sobre el cuerpo humano (como salmonellas y shigellas). • Por acción de una toxina producida por el microorganismo (como estafilococos y los gérmenes que producen el botulismo). El reservorio de los microorganismos donde se encuentran normalmente puede ser: personas sanas o enfermas, animales, vegetales o productos inanimados (polvo, tierra, superficies, utensilios, aire, agua, etcétera). 100 EN EL HOMBRE, LOS ANIMALES Y LAS PLANTAS MICROORGANISMO ESCHERICHIA COLI PROPIEDADES Bacilo gram ENFERMEDAD Infecciones PREVENCIÓN Higiene genital. negativo habitante urinarias. Tomar agua del tracto intesti- tratada. nal. SALMONELLA SP Bacilo gram Salmonelosis Consumir negativo intoxicación alimentos transmisión por vía asociada al adecuadamente digestiva de consumo de procesados. animales, por alimentos contacto fecal, contaminados. manual u oral. CLOSTRIDIUM Bacilo gram Gangrena Lavar las heridas y PERFRINGES positivo habitante gaseosa. cubrirlas. del suelo. Bacilo gram Botulismo CLOSTRIDIUM positivo se intoxicación Evitar el consumo BOTULINUM desarrolló en asociada al de enlatados con ambientes consumo de defectos: mal terrestres y enlatados salados, marinos contaminados. abombados, fecha contaminando los de vencimiento alimentos pasada. enlatados. 101 CIENCIAS NATURALES 9º ENFERMEDADES CAUSADAS POR LOS MICROORGANISMOS POSTPRIMARIA RURAL MICROORGANISMO PROPIEDADES ENFERMEDAD PREVENCIÓN ESTAFILOCOCOS Coco gram Neumonía. Higiene y control AUREUS positivo agrupado Osteomielitis. sanitario a los en racimos. Meningitis. Toxina manipuladores de estafilocócica. alimentos. Bacilo gram Cólera, infección Lavar las manos. negativo en forma intestinal, se Consumir agua VIBRIO CHOLERAE de coma habitante transmite por potable. Cocinar de agua. bien los alimentos. contaminación oral - fecal, alimentos contaminados. ASPERGILLUS Hongo filamentoso Intoxicación por la Almacenamiento FLAVUS micelio tabicado. producción de adecuado control aflatoxina de temperatura y Alimentos humedad. contaminados: Comprar alimentos como cacahuetes, debidamente MICROSPORUM SP cereales, etc. sellados. Hongos Micosis Higiene corporal filamentosos superficial. evitar excesiva micelios crecen humedad o el sobre el cuero sudor. cabelludo y entre los dedos de los pies. 102 PROPIEDADES ENFERMEDAD PREVENCIÓN MUCOR O MOHO Moho filamentoso NEGRO DEL PAN comunes del aire y (infecciones de los alimentos, del suelo. humedad, Micosis fúngicas). Manejo adecuado temperatura. CANDIDA ALBICANS VIRUS DE LA Levadura habitante Infecciones: En- Adecuada higiene de las mucosas docarditis, septi- corporal. Evitar humedad (boca, cemia, meningitis. exceso de vagina, tacto humedad en estas alimentario). zonas. Virus A - B y C HEPATITIS Hepatitis A, Desinfección y infección hepática. manipulación adecuada de alimentos. Evitar el contacto directo con personas infectadas. VIRUS DE LA Virus que afecta la Gripe. Evitar estornudar INFLUENZA mucosa de la sobre los nariz. alimentos y las personas. VIRUS DEL Virus que afecta SARAMPIÓN las vías Sarampión. Vacunación infantil. respiratorias y la mucosa bucal. 103 CIENCIAS NATURALES 9º MICROORGANISMO POSTPRIMARIA RURAL MICROORGANISMO PROPIEDADES ENFERMEDAD PREVENCIÓN ENTAMOEBA Protozoario Amebiasis intesti- Consumir agua HYSTOLYTICA ameboide nal y potable, lave muy habitante de extraintestinal. bien las manos, aguas, alimentos lavar los alimentos húmedos, heces con agua potable, fecales. higiene en manipulación de los alimentos. TAENIA SOLIUM Cestodo, Teniasis. Consumir la carne hermafrodita, Cisticercosis. de cerdo bien habita en el cocinada, intestino delgado consumir agua del hombre. potable, manejo adecuado de los alimentos. ASCARIS Nemátodo LUMBRICOIDES habitante del potable, lavar bien intestino. las manos, Ascaris. Consumo de agua alimentos bien lavados. 104 En 1546 Francoston de Verona, sugirió que las enfermedades podrían ser debidas a microorganismos demasiado pequeños para ser vistos, que se transmitían de una persona a otra. En 1762 von Plenciz de Viena no sólo aseguraba que estos agentes vivos eran la causa de la enfermedad, sino que sugería que diferentes microorganismos eran los responsables de diferentes enfermedades. Oliver Wendell Holmes (1809-894) descubrió que la fiebre puerperal (enfermedad de la madre después del parto), era contagiosa y era causada por microorganismos transportados de una madre a otra por médicos y comadronas. Tomado de: Elementos de Microbiología. PELCZAR, Michel. MENSAJE: Para conservar una buena salud ten presente: • Lavarse muy bien las manos con agua y jabón al preparar y consumir los alimentos. • Consumir siempre agua potable. • No toser o estornudar sobre los alimentos y las personas. • Lavar los alimentos con agua potable. • Cocinar adecuadamente los alimentos. • Mantener una cuidadosa higiene personal. 105 CIENCIAS NATURALES 9º INFORMÉMONOS POSTPRIMARIA RURAL EVALUEMOS ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Cómo puedes prevenir las enfermedades producidas por los microorganismos propios de tu región? 2. ¿Qué necesitan los microorganismos para poder vivir? 3. ¿Por qué acostumbramos a exterminar los ratones, pulgas, cucarachas y otras plagas de nuestras casas? PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 4. En plenaria a) Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. 106 1. ¿Por qué el sarampión y la viruela se pueden evitar con vacunas? Explica tu respuesta. 2. En tu casa organiza los alimentos de acuerdo a las características de cada uno de ellos. 3. ¿Cómo pondrían en práctica lo aprendido? Explica mediante ejemplos concretos. PROFUNDICEMSOS (solo para “gomosos”) Has una campaña en tu escuela para combatir las enfermedades más comunes de tu región. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 107 CIENCIAS NATURALES 9º APLIQUEMOS LO APRENDIDO UNIDAD 3. POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ TEMA 3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Utilización de los Microorganismos ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Conocer la diversidad de microorganismos existentes y su aplicación en el campo industrial. ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Nombren la bebida típica que se elabora y se toma en su región? 2. ¿Qué ingredientes se usan en su elaboración? 3. ¿El producto elegido es de elaboración casera o de elaboración industrial? 108 5. ¿Qué elemento va a actuar en la bebida para darle un sabor, olor, volumen, espuma, etcétera? ACTIVIDAD 2. En plenaria 1. Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. 2. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? 3. Discutamos y hallemos ¿Quién tiene la razón? 4. Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Leamos: Con base en la actividad 1 comprobamos que los microorganismos no sólo causan daños sino que también se pueden utilizar en diferentes campos como: agricultura, ganadería, industria alimenticia, industria farmacéutica, proporcionando beneficios al hombre y a la sociedad. 109 CIENCIAS NATURALES 9º 4. ¿Explique paso a paso el proceso de elaboración? POSTPRIMARIA RURAL El mayor depósito natural de microorganismos es el suelo en el cual éstos participan en muchas reacciones tales como la oxidación del amoníaco a nitrito, de nitrato a sustancias nitrogenadas complejas, síntesis de sustancias complejas que se unen al citoplasma microbiano. Los microorganismos no están distribuidos uniformemente en el suelo sino que abarcan diferentes ambientes, constituyendo películas viscosas sobre las superficies del suelo, en fragmentos de plantas y de animales en descomposición. Los microorganismos del suelo son muy variados, entre ellos tenemos: las bacterias autótrofas que utilizan el CO2 (bióxido de carbono) como fuente de Carbono y las heterótrofas que obtienen el carbono de las sustancias orgánicas. Los hongos son un grupo de organismos con gran capacidad para descomponer compuestos orgánicos. Los saprófitos descomponen la celulosa, otros atacan algunas sustancias más resistentes como las ligninas, las gomas vegetales y las ceras, contribuyendo de esta manera a fertilizar los suelos, siendo útiles en la agricultura. De algunos hongos se extraen antibióticos que se utilizan en el tratamiento de ciertas enfermedades. Por ejemplo de la cepa del moho Penicillium chrisogeno extrae la penicilina. Las levaduras son hongos sencillos (unicelulares) que aparecen en pequeñas cantidades en el suelo principalmente en las capas superficiales. Utilizados en la transformación de materias primas en productos como: vino, cerveza, pan, mediante el proceso de fermentación. 110 a) Cultivando microorganismos sobre materias primas de bajo valor proteico, aumentando así al contenido de proteína en el cultivo por ejemplo las proteínas unicelulares (alimento para animales). b) Obtención de sustancias esenciales como: Vitaminas, B12, Tiamina, Riboflavina, aminoácidos como: Lisina, Arginina y Ácido Glutámico, Nucleótidos (componente de los ácidos nucleicos). c) Obtención de sustancias no esenciales para su crecimiento como: penicilina, estreptomicina, tetraciclina, bebidas alcohólicas, disolventes (etanol, acetona) y ácidos orgánicos (ácido acético, ácido láctico, ácido propiónico, ácido fumárico, ácido cítrico). d) En la producción de enzimas. Los microorganismos pueden programarse para que se elaboren determinadas enzimas en grandes cantidades y a bajo costo; que se aplican en las industrias textil, del cuero, cerveza, panificadora y láctea. INFORMÉMONOS La fermentación ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Desde antes de la aparición de la civilización, el hombre empleaba ya algunos de los procesos conocidos generalmente como de fermentación, si el resultado era agradable y de putrefacción en caso contrario. Pero una práctica cuidadosa y la observancia estricta de las reglas habían llegado a garantizar un dominio determinado y reproducible de un limitado conjunto de procesos como la producción de cerveza, la maduración de los quesos y el curtido de 111 CIENCIAS NATURALES 9º Los microorganismos se emplean en la industria de cuatro formas: POSTPRIMARIA RURAL las pieles. Sin embargo, como ocurre con todos los procesos conseguidos técnicamente, era extraordinariamente difícil y peligroso modificarlos, y la enorme expansión de la demanda creada por las nuevas poblaciones de principios del siglo XIX no sólo aumentó el consumo sino que provocó muchos accidentes. Tomado de: Historia Social de la Ciencia. John D. Bernal. MENSAJE: La enorme diversidad en entrada en los microorganismos y la especificidad de su fisiología han permitido realizar investigaciones de tipo bioquímico, fisiológico, genético, molecular, celular, dando como resultado la producción de sustancias benéficas para el hombre y de interés en el campo industrial. EVALUEMOS ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Por qué crees que la leche fresca y cruda se altera más rápido que la leche en polvo? 2. ¿Qué beneficios nos prestan los microorganismos? 3. Mediante un ejemplo explica la coexistencia de los microorganismos con los demás seres vivos. 112 CIENCIAS NATURALES 9º PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 5. Trabajo en grupo a) Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación. b) ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? c) Discutamos. d) Escribamos las conclusiones. e) Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 6. Trabajo individual Pensemos y escribamos: a) Idéate un experimento para comprobar la acción de la levadura en el vino, en la cerveza o en el pan. b) Determine la función de cada uno de los ingredientes que intervienen en este proceso. 113 POSTPRIMARIA RURAL PROFUNDICEMSOS (solo para “gomosos”) a) Visita en tu región una industria. b) Menciona los productos que allí se elaboran. c) Observa el proceso de elaboración de uno de los productos. d) Coméntale a tus compañeros sobre tu visita a la industria. 114 U 4 N PROPAGACIÓN DE LA LUZ D CIENCIAS NATURALES 9º DA • • U NI ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ I DA D TEMA 1 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ FENÓMENOS ELÉCTRICOS ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Comprender los fenómenos eléctricos que ocurren en la naturaleza. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Piensa, analiza y contesta: • ¿Qué sería del mundo si no existiera la luz? • ¿Qué fuentes se conocen? Den ejemplos. 115 POSTPRIMARIA RURAL ACTIVIDAD 2. Trabajo en grupo Materiales: • 3 rectángulos de cartulina negra de 30 cm de largo X 20 cm de ancho. • Vela o lámpara o bombilla. Procedimiento: • Dobla los rectángulos de cartulina 5 cm del extremo hacia dentro (como lo indica la figura 1). • A cada cartón hazle un orificio central de 2 cms de diámetro. • Colócalos frente a la fuente de luz (vela, bombillos, lámpara) y observa a través de ellos, la fuente de luz. 116 Trabajo en grupo CIENCIAS NATURALES 9º ACTIVIDAD 3. Piensa, analiza y contesta: a) Recuerden un día de tormenta. Describan lo que ocurre. b) ¿Cómo se originan estos fenómenos? c) ¿Qué consecuencias producen estos fenómenos? ACTIVIDAD 4. En plenaria • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. • ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quien tiene la razón • Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA LEAMOS: Basándonos en la actividad 1 dedujimos que la luz es necesaria para realizar nuestras actividades cotidianas. Porque la luz es el agente físico que ilumina los objetos y los hace visibles y, por consiguiente, es la causa de los fenómenos luminosos que producen en nosotros las sensaciones visuales al impresionar la 117 POSTPRIMARIA RURAL retina del globo ocular que al evitar se transmiten a manera de mensajes al cerebro mediante el nervio gótico. La luz al igual que el sonido consiste en un rápido movimiento ondulatorio y transversal que ocupa todos los espacios. Las ondas luminosas son mucho más rápidas que las ondas sonoras porque son muy cortas y por ello se explica que veamos primero el rayo y luego el trueno, a pesar de que lo produce el mismo fenómeno. El sol es una fuente natural porque emite luz propia, ilumina en el día todo cuanto nos rodea haciéndolo visible. Desde que se creó el fuego, el hombre ha tratado de procurarse una iluminación artificial para alumbrarse en días oscuros y durante la noche y fue evolucionando desde las simples antorchas, lámparas de gas, de queroseno, de aceite de ballena, de cebo, hasta la luz eléctrica actual y la fluorescente. Con la luz artificial los objetos se iluminan al recibirla y se hacen visibles porque las refleja nuevamente. Leña Leña lámpara eléctrica lámpara de carbón vela bombilla fluorescente lámpara vela aviso luminoso Cóleman En la actividad 2 comprobamos que la luz puede o no pasar a través de un cuerpo interpuesto en su recorrido, con lo cual hará que éstos sean transparentes u opacos. Son transparentes, por ejemplo: el aire, el agua en pequeñas cantidades, ciertas clases de cristales, vidrios, papeles y otras que dan paso a la 118 Con base en la actividad 3, donde describimos los fenómenos eléctricos y sus posibles causas, podemos explicar que debido a las variaciones de estado de la atmósfera, por el rozamiento de las nubes entre sí o con las montañas, se encuentra cargada de electricidad positiva. La tierra también manifiesta una carga eléctrica negativa. Al acercarse las nubes a la superficie de la tierra atraen la electricidad negativa de ésta en el lugar más cercano y en un momento dado la electricidad positiva de las nubes se une con la negativa de la tierra poduciéndose una descarga eléctrica violenta, determinando el fenómeno eléctrico conocido como el rayo. La descarga eléctrica puede tener lugar también entre dos nubes cargadas con electricidad de signo contrario. El rayo va siempre acompañado de los fenómenos eléctricos como son el relámpago y el trueno. El relámpago es producido por la chispa eléctrica de gran luminosidad que se manifiesta en forma de zig zag. El trueno es el fenómeno sonoro ocasionado por las violentas vibraciones que produce el rayo al romper las capas de aire de la atmósfera. Fig. 2 Electricidad atmosférica 119 CIENCIAS NATURALES 9º luz a través de su masa algunos rayos luminosos, pero no permiten distinguir con claridad la forma de los objetos. Estos cuerpos, como el vidrio esmerilado, se llaman cuerpos translúcidos. POSTPRIMARIA RURAL Como los rayos tienen un gran poder de destrucción se inventó el pararrayos. Son conductores metálicos en forma de largas barras, terminados en punta, y dispuestos en la parte más alta de los edificios, comunicados con el suelo mediante un conductor, en cuyo extremo se encuentra una placa, que va hundida en el suelo a la profundidad de 4 a 5 metros. La acción de los pararrayos consiste en recibir la descarga que salta cuando se produce el rayo para conducirla al suelo evitando en esta forma todos los efectos destructores que hemos mencionado. Piensa, analiza y contesta: ACTIVIDAD 5. Trabajo individual 1. ¿Por qué las partes altas de la superficie terrestre (árboles, edificios, altas torres) corren peligro durante una tempestad? 2. ¿Por qué los operarios de centrales eléctricas deben usar zapatos con suela de caucho? 3. ¿Por qué se deben apagar los electrodomésticos cuando hay una tormenta (radio, televisor, nevera)? APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 6. Trabajo individual 1. ¿Qué precauciones se deben tener en cuenta durante una tormenta eléctrica, si se está lejos de la ciudad? 120 PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) Por medio de una diagrama esquematiza el recorrido de la electricidad hasta llegar a tu domicilio o vereda o región o municipio. 121 CIENCIAS NATURALES 9º 2. Explica cómo sucede un eclipse y la relación que tiene con los fenómenos estudiados. TEMA 2 POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Fenómenos Electromagnéticos ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Observar experimentalmente las características de los imanes. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Materiales: • 1 limón. • Clips. • Ganchos metálicos. • Puntillas de acero inoxidable. • Tapas de gaseosa. 122 1. Agrupa los diferentes materiales que has traído. 2. Toma el imán por el centro y pásalo por cada uno de los grupos ¿Qué ocurrió? 3. ¿A qué se debe este fenómeno? 4. ¿Qué observas cuando colocas el imán a una distancia corta o larga del objeto? ACTIVIDAD 2. En plenaria • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA En la actividad 1 observamos que al pasar el imán sobre los diferentes materiales, éstos se adhirieron a cada extremo del imán, ocurriendo así el fenómeno que recibe el nombre de imantación. La capacidad magnética así producida suele durar poco tiempo en los objetos de hierro; mientras, que en los objetos de acero es permanente. 123 CIENCIAS NATURALES 9º Procedimiento: POSTPRIMARIA RURAL Este fenómeno se debe a que entre los polos de dos imanes siempre surgen fuerzas de atracción o de repulsión. Dos imanes se atraen cuando se enfrentan por polos de distinto signo y se repelen cuando se enfrentan por polos del mismo signo. La fuerza de atracción de un objeto disminuye con la distancia, lo pudimos comprobar cuando acercamos o alejamos el imán de los objetos. Esta zona del espacio en la cual el imán ejerce su fuerza magnética se denomina campo magnético. La electricidad y magnetismo son dos fenómenos que están profundamente relacionados. En los fenómenos eléctricos hay cargas de signos distintos (+ y ), igual que un imán hay polos de signos diferentes norte (N) y sur (S). Atracción Repulsión 124 INFORMÉMONOS El experimento de Oersted ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Oersted (1777-1851). Físico danés, intentó encontrar la relación entre electricidad y magnetismo. No hay corriente: la aguja de la brújula señala el norte. Si hay paso de corriente: la aguja de la brújula se coloca perpendicular al cable. 125 CIENCIAS NATURALES 9º Los fenómenos eléctricos y magnéticos también se diferencian en ciertos aspectos, como por ejemplo, un imán no puede tener un solo polo (en un imán siempre hay 2 polos), mientras que un cuerpo puede tener carga eléctrica de un solo signo ya sea positiva o negativa. POSTPRIMARIA RURAL Mensaje: La tierra actúa como un gigantesco imán cuyo polo Norte está situado en las proximidades del Polo Sur geográfico y su polo Sur está situado en las proximidades del polo Norte geográfico. Para orientar la dirección del polo Norte o Sur geográfico utiliza la brújula. EVALUEMOS ACTIVIDAD 3. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Por qué la aguja de una brújula cambia de dirección cuando se encuentra cerca a un circuito eléctrico? 2. ¿Cómo demostrarías que tienes una brújula que no señala el Norte? PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 4. En plenaria • Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación. • ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? • Discutamos. • Escribamos las conclusiones. • Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. 126 CIENCIAS NATURALES 9º APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Pensemos y escribamos: a) Consulta cómo funciona un electroimán. b) Construye un electroimán utilizando los recursos del medio. c) Deduce sus aplicaciones. PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) Construye un timbre y explícale a tus compañeros cómo funciona. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 127 UNIDAD 4. POSTPRIMARIA RURAL ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ TEMA 3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ La corriente eléctrica ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Objetivo Específico: Comprobar cómo se genera la corriente eléctrica. PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo Materiales: • 2 pilas medianas o tamaño D. • 1 bombillo para linterna. • 1 pedazo de carbón de 10 x 10 cms. • 2 sujeta papeles metálicos. • 1 clip. • Cinta de enmascarar. • Cable para timbre. • 1 cortador de alambres, cuchillo o navaja. 128 1. Recorta dos pedazos de cable de 6 centímetros y otro de 10 centímetros. 2. Pon las pilas una a continuación de la otra, con la saliente positiva de una de ellas tocando la entrante negativa de la otra. 3. Utilizando tus dedos o el cuchillo, raspa media pulgada del revestimiento plástico en ambos extremos de cada trozo de cable. 4. Pon el extremo del cable largo sobre la saliente de una pila, asegúralo bien con la cinta adhesiva; has lo mismo con uno de los cables cortos y la otra pila, asegurando que el alambre quede en contacto con la entrante de la pila. 5. Toma el extremo del cable largo y asegúralo con cinta adhesiva al saliente de la pila y el otro extremo del cable a la base del bombillo pequeño. 6. Toma el cable corto, pártelo en 2 partes iguales, pela los cuatro extremos. Un extremo fíjalo con cinta adhesiva a la base de la pila, el otro déjalo libre por ahora. 7. Fija un extremo de la otra parte del cable al cabo metálico, del bombillo pequeño, deja el otro extremo libre. 8. Toma el cartón, e introduce los sujeta papeles atravesando el cartón en el centro (separa las patas del sujeta papeles por detrás del cartón y fíjalas con cinta adhesiva), de igual manera fija el otro sujeta papel a una distancia del otro de 2.5 cm. Coloca el clip sobre uno de los sujeta papeles para que sirva de interruptor poniéndolo en contacto con el otro, o desconectándolo. 9. Enrolla el extremo libre de un cable corto en torno de un sujeta papeles. Has lo mismo con el otro sujeta papeles y el otro cable corto. 10. Pon en contacto los dos sujetapapeles con el clip. 129 CIENCIAS NATURALES 9º Procedimiento: POSTPRIMARIA RURAL Piensa, analiza y contesta: ACTIVIDAD 2. Trabajo individual • ¿Qué ocurre cuando conectamos los dos sujeta papeles por medio del clip? • ¿Qué nombre le darías a este fenómeno? • ¿Qué explicación científica tiene este fenómeno? ACTIVIDAD 3. En plenaria • Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. • ¿Se parecen? ¿Se diferencian? • Discutamos y hallemos quién tiene la razón. • Escribamos los resultados de la discusión. 130 CIENCIAS NATURALES 9º CONOZCAMOS UN POCO MÁS ACERCA DEL TEMA ACTIVIDAD 4. Trabajo individual Leamos: En la actividad 1, utilizamos pilas como generadores de corriente eléctrica, la cual comprobamos en nuestra experiencia al conectar y desconectar el interruptor (clip) en el montaje realizado. Un generador de corriente eléctrica es un aparato capaz de producir y mantener una corriente eléctrica, debido a su capacidad para conservar una diferencia de potencial entre los dos extremos del conductor. El generador de corriente más sencillo es la pila eléctrica, la cual tiene dos polos, el positivo y el negativo los cuales poseen potencial eléctrico diferente y, por consiguiente, provocan que los electrones del polo negativo () pasen al polo positivo (+) creándose una corriente eléctrica lo cual hace que en la pila se mantenga esa diferencia de potencial entre los polos positivo y negativo mediante una serie de reacciones químicas. La corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas de unos cuerpos a otros. Para producir la corriente eléctrica, el generador debe comunicar energía a los electrones. Esta energía se denomina fuerza electromotriz y se representa con la letra E. 131 POSTPRIMARIA RURAL La “fuerza electromotriz” de un generador es la energía que dicho generador comunica a los electrones que circulan por un conductor. La unidad de fuerza electromotriz es el voltio. Existe una magnitud que mide la cantidad de corriente que pasa por un conductor. Esta magnitud es la “intensidad de la corriente eléctrica”. La intensidad de la corriente eléctrica es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa una sección de un conductor en la unidad de tiempo y se expresa mediante la siguiente ecuación: l= Q t I = Intensidad de la corriente. Q = Es la carga eléctrica expresada en culombios. t = Tiempo expresado en segundos. 132 La corriente eléctrica: Basándonos en la actividad 1 donde construimos con circuito eléctrico, constatamos que está integrado por los siguientes elementos: • El generador (la pila eléctrica). • Los conductores, que son los cables que permiten el paso de los electrones desde el polo negativo del generador hasta el polo positivo. • El interruptor (el clip positivo que permite interrumpir a voluntad el paso de la corriente eléctrica por el circuito. En los circuitos se pueden conectar aparatos que transforman la energía eléctrica en otros tipos de energía. Ejemplo: la energía eléctrica de una plancha en calor, la energía eléctrica de una bombilla en luz, la sonora en un radio, etcétera. Circuito Conectado en serie ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 133 CIENCIAS NATURALES 9º La intensidad de la corriente se mide en culombios sobre segundos, recibe el nombre de Amperio y se representa con la letra A. POSTPRIMARIA RURAL Los aparatos de un circuito eléctrico están conectados en serie si se colocan a continuación de otros, de manera que los electrones que pasan por el primer aparato también pasan por los demás. La intensidad de la corriente es la misma en todos los puntos del circuito. Circuitos Conectados en Paralelo ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Los aparatos de un circuito están conectados en paralelo creando un punto del circuito y ramificándose de forma que si un electrón pasa por uno de los aparatos, posteriormente no pasa por ninguno de los otros. La intensidad de la corriente en cada ramificación o trayectoria depende de la resistencia del aparato conectado a ella. Por eso, cuanto más resistencia tenga un aparato menos electrones pasarán por él. 134 En 1780, el italiano Luigi Galvani observó que las ancas de rana, colgadas en ganchos de cobre, se contraían al tocar las barras de hierro de las que colgaban los ganchos. Lo mismo ocurrió cuando por las ancas de rana se hacía pasar una pequeña corriente. Esto llevó a Galvani a descubrir que la electricidad se encontraba dentro del animal. En 1820, Oersted observando cómo el paso de corriente por un conductor era capaz de desviar una aguja imantada, dedujo que la corriente eléctrica produce efectos magnéticos. En este mismo año Faraday demostró que también es posible el fenómeno inverso: algunos fenómenos magnéticos producen corrientes eléctricas. EVALUEMOS ACTIVIDAD 5. Trabajo individual Piensa, analiza y contesta: 1. ¿Por qué, a veces, al tocar un aparato eléctrico o una superficie metálica, sentimos un cosquilleo o calambre? 2. ¿Por qué se calientan los aparatos eléctricos cuando por ellos circula la corriente eléctrica? 135 CIENCIAS NATURALES 9º INFORMÉMONOS POSTPRIMARIA RURAL PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO ACTIVIDAD 6. En plenaria • Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación. • ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué? • Discutamos. • Escribamos las conclusiones. • Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido. APLIQUEMOS LO APRENDIDO ACTIVIDAD 7. Trabajo individual 1. Averigua en tu casa qué tipos de circuitos se utilizan conectados a la red. 2. ¿Por qué en las instalaciones eléctricas se emplea el cobre? PROFUNDICEMOS (solo para “gomosos”) Por medio de un diagrama esquematiza el recorrido de la electricidad hasta llegar a tu casa. No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana. 136 Este libro se imprimió en la red de impresión digital Cargraphics S.A. ISBN Colección 958-9488-56-0 ISBN Volumen 958-691-005-9
